خانه هوشمند چیست و چگونه بسازیم؟ مزایا و معایب همراه با عکس

خانه هوشمند چیست؟ خانه هوشمند، فناوری است که در آن کلیه ابزارها، وسایل و لوازم خانگی با اتصال بی سیم، مثل شبکه ‌اینترنت وای فای خانگی، با یکدیگر یا از طریق یک اپلیکیشن گوشی موبایل، در ارتباط هستند. با کمک فناوری ساختمان هوشمند می‌توانید تمامی وسایل خود را در هر جایی، به کمک یک گوشی هوشمند یا برنامه موبایل کنترل کنید. 

در کنار این موارد، سیستم‌هایی در خانه‌های هوشمند تعبیه می‌شوند که تمامی کارها اعم از روشنایی، سیستم تهویه، سرمایشی و گرمایشی و غیره به شکل از پیش برنامه ریزی شده یا از طریق صوت کنترل می‌شوند. در ادامه برای شما توضیح خواهیم داد که چگونه خانه هوشمند بسازیم و چنین خانه‌ای شامل چه خدمات، تجهیزات و امکاناتی است و اساسا نحوه عملکرد این نوع خانه‌ها چگونه است. 

خانه هوشمند چگونه کار می‌کند؟

عملکرد خانه هوشمند مبتنی بر شبکه مش (Mesh Networking) است که معروف‌ترین پروتکل‌های خانه هوشمند مبتنی بر شبکه مش، Zigbee و Z-Wave یا سیگنال‌های X10 هستند. با این پروتکل می‌توانید از طریق سیستم شبکه‌ای تو در تو (Nested) و به شکل بدون واسطه و ساختار سلسله مراتبی، تمامی وسایل خانه هوشمند را به یکدیگر متصل کنید. اینکار به شما تضمین می‌دهد که ارتباط بین وسایل و هاب مرکزی با وسایل بدون کمترین اختلال و با سرعت بالا برقرار خواهد بود. البته در کنار شبکه مش، پروتکل‌های دیگری مثل وای فای و بلوتوث هم وجود دارند که اکثر ما خانه هوشمند وای فای و بی سیم را می‌شناسیم.

در طراحی خانه هوشمند باید به یک هاب هوشمند، رابط هوشمند (Smart Bridge)، اسپیکر هوشمند یا یک اپلیکیشن موبایلی هم فکر کنید. این هاب‌ها باید به وای فای منزل وصل شوند. لوازم خانگی مثل لامپ‌های هوشمند، دستگاه قهوه ساز هوشمند، ترموستات‌های هوشمند، دوربین‌های امنیتی و قفل درب هوشمند و ده‌ها نمونه دیگر را می‌توان به وای فای خانگی یا یک هاب مرکزی وصل کرد.

در نهایت از یک اپلیکیشن موبایلی به عنوان پل هوشمند برای دسترسی پیدا کردن به تمامی لوازم خانگی متصل شده استفاده خواهید کرد. با کمک این اپلیکیشن می‌توانید تعیین کنید که لوازم منزل شما به شکل برنامه ریزی شده یا براساس دستوراتی که در لحظه دریافت می‌کنند چگونه عمل کنند بدون اینکه حتی حضور داشته باشید.

نحوه عملکرد خانه هوشمند در مدل‌های بسیار جدید پیشرفته‌تر شده است. دستگاه‌های هوشمندی که به یکدیگر وصل هستند می‌توانند فعالیت‌های روتین روزانه، علایق و موارد مورد علاقه و مواردی که نسبت به آنها حس خوبی ندارید را آنالیز کرده و شرایط محیط را بر همان اساس کنترل کنند. به عنوان مثال اگر موقع عصبانیت از تاریکی محیط خانه متنفر باشید، لوازم خانه هوشمند شما این مورد را از قبل آنالیز کرده و به طور اتوماتیک سیستم روشنایی فعال می‌گردد.

چگونه خانه هوشمند داشته باشیم و بسازیم؟

شاید در ظاهر هوشمندسازی ساختمان بسیار پیچیده به نظر برسد اما گروه معماری آد از مرحله طراحی ویلا و انواع خانه‌های مسکونی، تجاری و اداری تا هوشمندسازی کل فضا در کنار شماست. در ادامه با شما هستیم تا آموزش هوشمندسازی ساختمان را بررسی کنیم. این مراحل ساده سازی شده‌اند تا بتوانید خیلی سریع و راحت به مقصودتان برسید.

• انتخاب اکوسیستم کلی خانه هوشمند:

اولین قدم انتخاب اکوسیستم و پایه اصلی خانه هوشمند شماست تا براساس آن دستیار صوتی، نوع اینترنت اشیاء و سایر لوازم و وسایل سازگار با آن را انتخاب کرده و خریداری کنید. بنابراین ابتدا با مشخص کردن این مورد، گزینه‌های زیادی را از پیش روی خودتان حذف می‌کنید.

• تعیین پروتکل کنترلی: 

مرحله دوم نوبت انتخاب پروتکلی است که از طریق آن وسایل مختلف مثل دوربین‌های امنیتی، چراغ‌ها، قفل‌ها و مشابه آن با یکدیگر ارتباط می‌گیرند.

• برندها:

برای خانه هوشمند خود باید برند مدنظرتان را انتخاب کنید. برای بسیاری از افراد پیش آمده که تصور داشته‌اند با برندهایی بجز گوگل و الکسا کار نخواهند کرد و حذف خواهد شد. با این حال مزایای خاص برای خانه هوشمند شما دارند.

• دستگاه‌ها:

مرحله سوم نوبت به انتخاب و خرید دستگاه‌های IoT یا اینترنت اشیاء است. توصیه ما این است که این تجهیزات را از برندهای معتبر خریداری کنید که ضمن اطمینان از کیفیت برند سازنده، از کیفیت ساخت محصولات نیز مطمئن خواهید شد.

• نصب:

مرحله چهارم همان نصب دستگاه‌های IoT است که باید شرکت سازنده چنین کاری انجام دهید. نصب لوازم خانه هوشمند نیاز به هوشمندسازی عقاید هم داریم.

تنظیمات سفارشی سازی:

در مرحله نهایی، نوبت به اعمال تنظیمات خاص برای هر کدام از دستگاه‌های خانه هوشمند می‌رسد.

لوازم و تجهیزات خانه هوشمند

تا سال 2015 تعداد لوازم و تجهیزاتی که از فناوری اینترنت اشیا استفاده می‌کردند در سیستم‌های هوشمند استفاده می‌شدند، 15 میلیارد عدد بود که امروزه به بیش از 200 میلیارد دستگاه رسیده و هنوز با شیب مثبت در حال افزایش است. در ادامه قصد داریم امکانات خانه هوشمند را نام ببریم هر چند امکان اشاره کردن به تمامی آنها وجود ندارد. بنابراین به معروف‌ترین نمونه‌های وسایل و لوازم خانه هوشمند اشاره خواهیم کرد:

• چراغ (Lights):

چراغ‌های هوشمند یکی از مقرون به‌صرفه‌ترین و جالب‌ترین لوازم خانه هوشمند محسوب می‌شوند. با کمک این چراغ‌ها می‌توانید نورپردازی محیط خود را طبق سلیقه، راحتی، آسایش و نیاز خودتان در کنار لامپ‌های هوشمند تنظیم کرده و حتی رنگ، شدت نور و ساعات فعالیت را تغییر دهید. کنترل روشنایی در خانه هوشمند با این چراغ‌ها بسیار ساده و سریع است ضمن اینکه هزینه جایگزینی آنها با سیستم روشنایی قبلی چندان زیاد نیست.

• ترموستات (Thermostat): 

ترموستات‌های هوشمند نمونه دیگری از امکانات خانه هوشمند محسوب می‌شود که به کمک آن می‌توانید از راه دور یا از طریق برنامه ریزی قبلی، دمای منزل یا محل کار را تنظیم نمایید و هزینه‌های مربوط به سرمایش و گرمایش را به شدت کاهش دهید.

• قفل (Lock):

قفل‌های هوشمند نه تنها عملکرد بهتر و راحت‌تری پیدا کرده‌اند بلکه درجه امنیت خانه را هم چند برابر کرده‌اند. به کمک قفل‌های هوشمند می‌توانید کاری کنید که به محض خروج از منزل، درب قفل شود. چنانچه کسی در مواقعی که خانه نیستیم قصد ورود داشته باشد می‌توانید از روی موبایل، درب را برای او باز کنید یا اینکه رمز عبور موقت برای ورود به خانه برای او تعیین کنید.

• زنگ درب تصویری (Video Doorbell):

زنگ درب‌های تصویری به منزله دوربین‌های بیرون از منزل هستند که می‌توانید تجهیزات سخت افزاری آن را بسته به نوع مدل، جایگزین سیستم قبلی کنید. زنگ درب‌های تصویری یکی از نمونه تجهیزات خانه هوشمند هستند که قادر به اعلام مواقعی است که زنگ درب را فشار می‌دهند یا دوربین آن، حرکت یک شخص یا چیزی را تشخیص می‌دهد.

• دوربین‌های امنیتی (Security Cameras):

برای حفظ و بالا بردن امنیت در خانه هوشمند باید علاوه بر قفل، دوربین‌های امنیتی هم داشته باشید. این دوربین‌ها مساحت و فضای بسیار بیشتری را پوشش می‌دهند و از راه دور نیز قابل کنترل بوده و بسته به قدرت هوش مصنوعی می‌توانند حرکت هر شئ یا شخصی را تشخیص دهند.

• سیستم‌های امنیتی (Security Systems):

سیستم‌های امنیتی در خانه هوشمند عموما شامل سنسورهای حرکتی، سنسورهای ورود، سنسورهای شکستن شیشه‌ها، به منظور اطلاع رسانی در خصوص حرکت، باز و بسته شدن درب و پنجره‌ها و حتی شکستن شیشه‌ها طراحی و ساخته شده‌اند.

• اسپیکرها (Speakers):

اسپیکرها یکی از ضروریات مهم در بین تجهیزات خانه هوشمند هستند چون امکان ارسال دستورهای صوتی از طریق دستیار صوتی را فراهم می‌کنند. شما می‌توانید از این طریق خواسته خود را برطرف کنید.

• صفحه نمایشگرها (Displays):

صفحه نمایشگرهای هوشمند مشابه با اسپیکرهای هوشمند به کمک دستیار صوتی پیش ساخته و داخلی خود کار می‌کنند با این تفاوت که صفحه نمایشگرها دارای صفحه‌ای برای دیدن تصاویر و دوربین‌هایی برای تعامل بیشتر و امکان چت ویدیویی قرار داده شده‌اند. توجه داشته باشید که صفحه نمایشگرهای هوشمند هزینه بالایی می‌برد اما می‌توانید از اسپیکرهای هوشمند هم کمک بگیرید.

• تلویزیون‌های هوشمند (Smart TVs):

تلویزیون های هوشمند یکی از بهترین وسایل و لوازم خانه‌های هوشمند هستند که به کمک آن می‌توانید هر چیزی که می‌خواهید یا هر زمان که هر چیزی خواستید ببینید. با این حال لوازم هوشمند از نوع تلویزیون انواع مختلفی دارند که هر کدام از قابلیت‌های آنها یکی از مشکلات را رفع کنید. شما می‌توانید اسپیکرها و هاب کنترل مرکزی را به تلویزیون هوشمند مرتبط کنید.

• پریزهای هوشمند (Smart Plugs):

پریزهای هوشمند برخلاف نمونه‌های قبلی طبق دستورات کامپیوتری عمل می‌کنند. در حال حاضر پریزها به گونه‌ای هستند که در صورت فول شدن باتری موبایل اطلاع داده خواهد شد و سپس با همین رویه طبق برنامه پیش بینی شده، به طور اتوماتیک جریان برق قطع می‌شود.

• جاروبرقی‌های رباتیک (Robot Vacuums):

یکی دیگر از بهترین نمونه‌های تجهیزات و خانه هوشمند، ربات‌های جاروبرقی است. شما می‌توانید از طریق دستگاه موبایل بدون اینکه بسته اینترنت داشته باشید از این جاروبرقی برای تمیز کردن خانه کمک بگیرید یا جاروبرقی را خاموش کنید.

• یخچال‌های هوشمند (Smart Refrigerators):

یخچال خانه هوشمند براساس قابلیت‌های مختلف، تنوع زیادی دارند. به کمک این وسایل می‌توانید متوجه باز بودن درب یخچال شوید، مواد غذایی و محصولاتی که رو به اتمام هستند را بفهمید و حتی در برخی مدل‌ها از طریق مانیتور یخچال‌ها، استریم‌های آنلاین را ببینید. یخچال‌های خانه هوشمند ممکن است ترکیبی از این ویژگی‌ها یا همه آنها را داشته باشند. این نوع یخچال‌های هوشمند در هر جایی از طریق یک اپلیکیشن کنترل می‌شوند و حتی عیب و ایرادات یخچال را فورا گزارش می‌کنند. بنابراین نگران نحوه کارکرد صحیح و مشکلات پنهان یخچال نخواهید بود.

علاوه بر وسایل و لوازم خانه هوشمند که تا اینجا اشاره کردیم، لوازم دیگری مثل اجاق گازهای هوشمند، ماشین‌های ظرفشویی، ماشین‌های لباسشویی و خشکشویی، ظروف هوشمند، آرام پزها، سطل آشغال‌ها، توالت و دوش های هوشمند، وسایل هوشمند نگهداری از کودک و حیوانات خانگی و ده‌ها نمونه دیگر، در این لیست قرار می‌گیرند. وسایل خانه هوشمند وایرلس یا وای فای راحتی و آسایش بی‌نظیری فراهم می‌کنند.

امنیت در خانه هوشمند را چگونه تأمین کنیم؟

خانه هوشمند وای فای یا بیسیم همانقدر که برای ما آسایش و راحتی و کنترل از راه دور تحت هر شرایطی را فراهم کرده، معایبی نیز دارد. یکی از چالش‌ها و نگرانی‌هایی که در مورد خانه هوشمند و وسایل آن وجود دارد، هک شدن ارتباط وای فای بین وسایل با هاب و روتر است. خانه هوشمند بیسیم را چگونه ‌ایمن کنیم؟ در درجه اول باید وسایلی خریداری کنید که امنیت بالایی دارند. در ادامه به این موارد اشاره می‌کنیم.

• روتر امن: یکی از ساده‌ترین روش‌ها برای تضمین امنیت ساختمان هوشمند، خرید روترهای بسیار امن از شرکتی بجز شرکت سرویس دهنده اینترنت است. معمولا مدل‌های NETGEAR، Linksys و تی پی لینک در نسل جدید مناسب هستند که در بازار ما نیز به فروش می‌رسند.

• حریم خصوصی: این کار با اینکه زمانبر است اما با مطالعه سیاست‌های حفظ حریم خصوصی شرکتی که از آن وسایل و لوازم خانه هوشمند را خریداری می‌کنید متوجه خواهید شد که کدام یک از اطلاعات شما را برداشته و حفظ می‌کنند و چطور این اطلاعات را با شرکت‌های دیگر به اشتراک می‌گذارند.

• تغییر نام روتر: پس از خرید روتر یا هاب برای منزل هوشمند، حتما اسم پیش فرض آن را تغییر دهید.

• رمزگذاری: از رمزگذاری قدرتمند برای شبکه وای فای اتصال کنید که بهترین آن WPA2 است.

• پسوردگذاری برای وای فای: خانه هوشمند وای فای باید با رمز قوی که ترکیبی از حروف، اعداد و سیمبل‌های گوناگون است انتخاب شود.

• تنظیمات دستگاه‌ها و وسایل: حتما هر کدام از لوازم و تجهیزات هوشمندی که خریداری می‌کنید، بخش تنظیمات را چک کنید تا قابلیت‌هایی که امکان هک شدن دارند فعال نباشند.

در کنار تمامی موارد گفته شده همیشه وسایل هوشمند خانه خودتان را آپدیت نگه دارید و از شرکت‌هایی خریداری کنید که ساخت اکانت در وب سایت آنها با احزار هویت دو عاملی (2FA) همراه باشد.

قابلیت‌های خانه هوشمند

همه کسانی که به دنبال طراحی و ساخت منزل هستند، موقعی که به آنها خانه‌های اسمارت یا هوشمند پیشنهاد می‌شود فقط با هدف تجهیزسازی منزل با تکنولوژی جدید نیست بلکه قابلیت‌های آنها برای داشتن زندگی راحت و ساده‌تر و البته ایمن‌تر نیز مدنظر است. برخی از مهم‌ترین قابلیت‌های وسایل خانه‌های هوشمند عبارتند از:

• کنترل از راه دور: مهم‌ترین ویژگی فناوری منزل و ساختمان‌های هوشمند، قابلیت کنترل از راه در است بنابراین هیچ نگرانی نخواهید داشت.

• ارسال نوتیفیکیشن: شما می‌توانید آخرین اطلاعات در خصوص هر وسیله، کارکرد یا بروز مشکلات، نوتیفیکیشن بر روی موبایل دریافت کنید. به عنوان مثال دوربین‌های امنیتی هوشمند، در صورت لزوم، به طور خودکار، تصاویر برای شما ارسال خواهند کرد.

• دستورات صوتی: بسیاری از وسایل خانه هوشمند قابلیت هماهنگ شدن با دستیارهای صوتی مثل الکسا و Google Assistant دارند بنابراین می‌توانید فقط با صوت، دستورات لازم برای هر وسیله را ارسال کنید.

• ژئوفنس یا Geofencing: قابلیت ژئوفنس در وسایل خانه هوشمند، به این معناست که شما می‌توانید از قابلیت GPS گوشی خود و اتصال آن با دستگاه‌های مختلف خانگی خود استفاده کنید تا به طور اتوماتیک فعالیت کنند. به عنوان مثال سیستم سرمایشی منزل در تابستان با نزدیک شدن شما به منزل به طور اتوماتیک روشن شود.

• برنامه ریزی: از مهم‌ترین امکانات خانه هوشمند می‌توان به برنامه ریزی اشاره کرد تا هر وسیله بدون نیاز به کنترل شدن، در مواقع مشخص شده فعالیت خاصی انجام دهند.

• گزارش رویداد (Event Log): گزارش رویداد لیستی از فعالیت‌های انجام شده برای تمامی وسایل است که از قابلیت‌های خانه هوشمند به شمار می‌رود. شما می‌توانید در صورت لزوم مشاهده کنید که چراغ‌های شما چند ساعت روشن بوده‌اند، دوربین‌های امنیتی چه چیزهای مهمی ثبت کرده‌اند و غیره.

مزایا و معایب خانه هوشمند

همانطور که می‌دانید تمامی سیستم‌ها، وسایل و امکاناتی که در اختیار ما قرار می‌گیرند، با یکسری مزایا و معایبی همراه هستند که کاملا طبیعی و قابل انتظار هستند. در ادامه به لیست کامل و جامعی از مزایا و معایب خانه هوشمند اشاره می‌کنیم تا بتوانید براساس نیازها و اولویت‌های خود، تصمیم قطعی بگیرید.

مزایای خانه هوشمند:

• روی تمامی بخش‌ها و وسایل خانه کنترل کامل دارید. حتی اگر کاری را فراموش کنید مثل خاموش یا روشن کردن یکی از وسایل، باز کردن درب منزل وقتی خانه نیستید، اطلاع از موجودی مواد غذایی یخچال وقتی فروشگاه هستید و غیره همگی از راه دور امکان پذیر هستند.

• خانه هوشمند آسایش و راحتی بسیار زیادی دارد چون برای کنترل خانه و محل کار خود نیاز نیست حضور فیزیکی داشته باشید یا در کنار هر یک از وسایل باشید.

• با اینکه هزینه هوشمندسازی خانه در ابتدا بسیار بالاست اما با چک کردن لحظه‌ای مصرف انرژی خواهید دید که در دراز مدت، تمامی هزینه‌های شما با کاهش مصرف انرژی برگشت داده شده و در نهایت صرفه جویی زیادی در درآمد شما خواهد شد.

• برخی وسایل امنیتی خانه‌های هوشمند در کنار قابلیت‌هایی مثل کنترل از راه دور، امنیت فوق العاده بالایی دارند. این گزینه‌ها در طراحی شهرک، ساخت ویلا و غیره اهمیت بسیار زیادی دارد.

• در زمان ما صرفه جویی زیادی می‌کنند.

• امکان اطلاع رسانی در صورت بروز مشکل وجود دارد

• امکان سفارشی سازی کامل خانه هوشمند براساس نیاز و خواسته‌های شما وجود دارد

• تجهیزات و لوازم خانه هوشمند با سیستم‌های قدیمی هم سازگار هستند و می‌توانید هر زمانی که مایل بودید، تجهیزات فعلی خودتان را هوشمند کنید

• این نوع خانه‌ها حتی برای افرادی که کم توانی یا ناتوانی جسمی هم دارند بسیار مناسب است

معایب خانه هوشمند:

• از لحاظ مشکلات سایبری، اگر وسایل ضعیف و بی‌کیفیت داشته باشید و یا اینکه امنیت خوبی نداشته باشند، امکان هک شدن وسایل و از دست رفتن اطلاعات مهم و حساس وجود دارند.

• اگر وسایل زیادی به روتر و شبکه وای فای خانگی شما وصل باشند، سرعت اتصال اینترنت شما سایر وسایل شما مثل لپ تاپ و تبلت را با کندی مواجه خواهند کرد. بنابراین نیاز به اینترنت پرسرعت دارید.

• بسیاری از دستگاه‌ها، صفحات یا اپلیکیشن‌های اختصاصی خاص خودشان را دارند. هر چقدر این اکانت‌ها بیشتر باشند، احتمال اینکه برای فراموش نکردن پسوردها، پسورد مشابه انتخاب کنید بیشتر است که بنابراین شانس هک شدن حساب کاربری را افزایش می‌دهد.

• هزینه هوشمندسازی خانه بالاست و برای ابتدای کار و تجهیز منزل به سرمایه زیادی نیاز دارید. حتی هزینه نصب وسایل هم زیاد است.

• مسائل و مشکلات فنی در اتصال وسایل با یکدیگر یا هاب مرکزی دردسر ساز است و اگر نسبت به آنها اطلاعی نداشته باشید باید با تیم فنی هر وسیله تماس بگیرید

• برخی افراد برای کار کردن با وسایل هوشمند نیاز به مطالعه و یادگیری دارند

• برخی خانه‌ها به دلیل قدیمی بودن ساختار و سیم کشی‌ها و نبود استانداردهای لازم برای هوشمندسازی مناسب نیستند به همین دلیل باید حتما نسبت به این موضوع مطمئن باشید

• معمولا وسایل خانه هوشمند از یک برند با سایر وسایل همان برند قابلیت هماهنگ شدن دارند یا زمانی بدون کمتری مشکل کار خواهند کرد که از یک برند باشند. این مورد عامل محدود کننده‌ای در انتخاب بهترین وسایل از برندهای مختلف است.

قیمت خانه هوشمند

هزینه هوشمندسازی خانه بسته به عوامل مختلف تعیین می‌شود. بنابراین در کنار اطلاع از مزایا و معایب باید بدانید که برای هوشمندسازی ساختمان چقدر قرار است هزینه کنید. به طور کلی عوامل زیر تأثیرگذار هستند:

• متراژ و مساحت کلی خانه‌ها، تعداد اتاق‌ها و وسایلی که قصد دارید هوشمند کنید؛

• ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی که از وسایل هوشمند انتظار دارید، 

• نوع برندی که برای خرید هر وسیله هوشمند در نظر دارید؛

• نوع طراحی و دیزاین خانه هوشمند؛

• هزینه‌های نصب که حدود 5 تا 10% هزینه کلی خرید خواهد بود

• هزینه‌هایی که بابت پیش آماده سازی محل نصب مثل تعویض سیم کشی‌ها و سایر موارد باید پرداخت کنید

• نوع و شیوه هوشمندسازی به شکل بی سیم یا سیم دار

بنابراین قبل از خرید تجهیزات و امکانات خانه هوشمند، نسبت به هزینه‌هایی که باید تقبل کنید، استعلام بگیرید و از یک کارشناس حرفه‌ای مشاوره دریافت کنید.