نحوه عملکرد پروتکلهای ارتباطی در سیستم هوشمندسازی
پروتکل، در مبحث شبکه و ارتباطات کامپیوتری و الکترونیکی، به تعریف قالب و نحوه مبادله پیام ها و فرامین بین بخش های مختلف و دستگاههای مختلف در یک شبکه اطلاق میشود .به زبان ساده تر، پروتکل، یک قرارداد در نحوه مبادله اطلاعات در شبکه میباشد و نوع پیکر بندی داده ها جهت ارسال و دریافت فرامین و گزارشها را تعیین میکند.
مطلبی که امروزه بر اساس تبلیغات و سوء استفاده از نا آشنایی مردم عادی با مباحث حوزه الکترونیک و کامپیوتر انجام میپذیرد، نوعی عوام فریبی با استفاده از واژه های تخصصی الکترونیک و کامپیوتر است به صورتی که ذهن مصرف کننده را از اصل مطلب دور کرده و با مباحثی که هیچ تاثیری در استفاده و کیفیت دستگاه ندارد اقدام به عرضه محصول یا خدمات نماید.
به عنوان مثال هریک از ما سالها از تلفن های بیسیم مختلف استفاده کرده ایم و تنها معیار انتخاب برای ما، کیفیت صدای مکالمه، برد بیسیم مطلوب، عدم تداخل و … بوده است و همین عوامل نیز سبب معروفیت برخی از برندها و انواع مختلف این دستگاهها در بازار گشته است و هیچگاه سئوالی در رابطه با تکنیکهای تخصصی از قبیل نوع مدولاسیون، طبقات تقویت کننده RF و … برایمان ایجاد نشده است.
در مبحث طراحی و تولید، در تمامی رشته های مهندسی شامل برق و الکترونیک، معماری، ساختمان، فیزیک، شیمی و غیره، حاصل دستاوردهای علمی و مطالعاتی مجموعه هایی که به جهت فعالیتهای علمی و تحقیقاتی گسترده شان و نه از روش های تبلیغاتی، عنوان “پیشرو” را به خود اختصاص داده اند ارائه شده و پس از تائید عمومی مراکز و موسسات علمی، در قالب “استاندارد های طراحی و ساخت” مطرح میگردند.
این استانداردها به عنوان روشهای اصولی طراحی و ساخت در مجموعه های تولیدی حرفه ای به کار گرفته میشوند و هدف اصلی از به کارگیری آنها نیز تنها رسیدن به کیفیت و عملکرد مطلوب محصول تولیدی میباشد.
طبیعی است که با توجه به بی انتها بودن علم و پیشرفت لحظه به لحظه تکنولوژی، این استانداردها نیز به صورت مداوم در حال تغییر و بروز شدن میباشند و اعتبار هریک نیز تا زمانی است که استاندارد دیگری آنرا مردود نکرده و یا استاندارد جدید تری در آن خصوص ارائه نشده باشد.
– استانداردهای طراحی : مربوط به تکنیکها و عملکرد های داخلی دستگاه
– استانداردهای ارتباطی ( پروتکل های ارتباطی ) : مربوط به اتصال و ارتباط دستگاه با دستگاهها و تجهیزات دیگر
در مثال عامیانه، در یک گروه اجتماعی، افراد هر ملیت به زبان های مختلف با یکدیگر سخن میگویند. در حالت عمومی هر شخص با اشخاص هم ملیت خود به زبان محلی و منطقه ای صحبت میکند و در بسط این مثال مردم ایران، با استاندارد یا پروتکل “زبان فارسی” با یکدیگر صحبت مینمایند. تا زمانی که شما با افراد ایرانی سر و کار دارید، بهترین و رسا ترین نحوه ارتباط کلامی شما همین زبان میباشد
چرا که هم از لحاظ دایره لغات و هم از لحاظ فرهنگی قدرت بسیاری را در تفهیم مطالب در اختیار شما قرار میدهد. برای اینکه تمامی مردم دنیا بتوانند با بکدیگر ارتباط داشته باشند، یکی از این زبانها به عنوان استاندارد بین المللی معرفی شد تا تمامی افراد جهت ارتباط با افراد غیر همزبان خود از این استاندارد استفاده کنند و این انتخاب کاملا خارج از مبحث قدرت زبانِ استانداردِ اعلام شده است و شاید حتی ساده تر بودن آن نیز دلیلی جهت ارائه آن به عنوان زبان واحد بوده است.
همین مطلب در مورد پروتکل های ارتباطی سیستم های اتوماسیون خانگی و صنعتی نیز وجود دارد با این تفاوت که تاکنون استانداردهای بسیاری در این زمینه توسط شرکتهای مختلف اعلام شده () و با اینکه محصولات زیادی توسط شرکتهای تولیدی مختلف با این استانداردها تولید شده اند ولی هنوز هیچیک نتوانسته اند به عنوان استانداردِ واحد مورد قبول تمامی تولید کنندگان قرار گیرند.
با یک جستجوی ساده در اینترنت و مطالعه تغییرات اساسی صورت گرفته و نمودار تکمیلی هریک از پروتکل های اتوماسیون ، مشاهده میکنیم که در همین سالهای اخیر بسیاری از آنها با تغییرات بنیادین مواجه بوده اند به طوریکه تجهیزات تولید شده با آن پروتکل حتی قابل استفاده با دستگاههای چند سال قبل خود نیز نبوده و به عبارتی دستگاههای قدیمی تر دیگر توسط ورژن جدیدتر آن پروتکل پشتیبانی نمیشوند.
پس این امید که استفاده از یکی از این استانداردها بتواند برای همیشه تمامی دستگاههایی که در آینده خریداری مینماییم را پشتیبانی نماید هیچ منطق و پشتوانه ای ندارد و از طرف دیگر وقتی که اعلام میشود چند هزار دستگاه توسط کمپانی های مختلف با پروتکل x تولید شده، در واقع انتخاب چند میلیونی ما در بازار گسترده لوازم خانگی به چند هزار محدود شده است و عملا برای خرید هریک از تجهیزات با مشکل مواجه خواهیم بود.
حال نکته حائز اهمیت این است که آیا دستگاهی که از آن استفاده میکنیم اصولا نیازی به ارتباط با دستگاههای برند دیگر دارد؟ به عنوان مثال گوشی تلفن بیسیم ما تنها نیاز به ارتباط با دستگاه مرکزی خودش دارد و اگر بخواهیم گوشی دیگری نیز اضافه نماییم میتوانیم آنرا از همان برند تهیه نماییم. ولی در مورد موس و کیبرد کامپیوتر قضیه متفاوت است و نیاز داریم که این تجهیزات بتوانند به هر کامپیوتری متصل شوند.
در مورد تجهیزات سیستم اتوماسیون ساختمان، تمامی تجهیزات توسط یک شرکت و براساس استانداردهای فنی واحد تولید میشوند و بنابراین بهترین و کاملترین عملکرد را در استفاده از تجهیزات یکپارچه خود خما در این متن از اسمارتیک می‌خواهیم به بررسی و توضیح پروتکلهای هوشمند سازی و مزایا و معایب هر کدام ، انواع پروتکلهای هوشمند سازی ، پروتکل های ساختمان هوشمند ، پروتکل های ارتباطی خانه هوشمند ، پروتکل های هوشمند سازی ساختمان و پروتکلهای هوشمند سازی بپردازیم.
در حوزه هوشمندسازی خانه‌ها و ساختمان‌ها، نوع پروتکل‌ها یک بحث مهم است. در واقع، پروتکل‌ها زبان مشترکی هستند که دستگاههای هوشمند در خانه‌های هوشمند با این زبان مشترک می‌توانند فعالیتهای خود را انجام دهند و هم چنین، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
بحث پروتکلهای هوشمند سازی بسیار مهم است، زیرا عملاً بدون زبان مشترک دستگاههای هوشمند نمی‌توانند فعالیتهای خود را انجام دهند و با یکدیگر ارتباط داشته باشند. شرکت‌هایی که دستگاههای هوشمند را می‌سازند پروتکلهای ارتباطی خانه هوشمند متنوع را تعیین و طراحی می‌کنند.
آنچه در این متن می‌خوانید:
- مزایا و معایب انواع سیستم‌های هوشمند باسیم و بی سیم
- مواردی که باید در انتخاب پروتکلهای هوشمند ساختمان‌های هوشمند در نظر گرفت
- انواع پروتکل های هوشمندسازی خانه‌ها و ساختمان‌های هوشمند
- پروتکل Z-Wave
- پروتکل Zigbee
- پروتکل Knx
- پروتکل Insteon
- پروتکل Universal Powerline Bus
- پروتکل X-10
- پروتکل PLC BUS
- پروتکل S-BUS
- پروتکل Ethernet
- پروتکل بلوتوث
- پروتکل وای فای
- پروتکل مادون قرمز
- پروتکل Thread
- قابلیت تعامل پروتکلهای هوشمند سازی و پروتکل های ساختمان هوشمند
پروتکل های هوشمند سازی ساختمان
در خانه‌های هوشمند به طور کلی از دو نوع سیستم هوشمندسازی استفاده میشود. این دو نوع سیستم هوشمندسازی، سیستم هوشمندسازی بی سیم و سیستم هوشمند سازی با سیم هستند. پروتکلهای هوشمند در خانه‌های هوشمند هم بنا بر این دو نوع سیستم طراحی و ساخته میشوند. علاوه بر حفظ تمامی قابلیت ها و امکانات برند های خارجی، قابلیت های بومی بسیار جذابی را هم به سیستم هوشمند سازی ساختمان اضافه کرده است.
سیستم‌های با سیم و بی سیم در خانه و ساختمان هوشمند چه مزایا و معایبی دارند؟
در بخش قبلی گفتیم که اصولاً از دو نوع سیستم بی سیم و باسیم در خانه‌های هوشمند استفاده میشود و پروتکل های هوشمندسازی بر اساس این دو نوع سیستم طراحی میشوند. در این بخش می‌خواهیم در مورد مزایا و معایب سیستم‌های هوشمندسازی بی سیم و باسیم صحبت کنیم.
مزایای سیستم هوشمندسازی بی سیم
نصب سیستم هوشمندسازی بی سیم در خانه آسان است و شما مجبور نیستید که تعداد زیادی از کابل‌ها را به سیستم متصل کنید. همچنین، دامنه پوشش سیستم بی سیم تا حدود صد متر از پایگاه ارسال داده‌های آن کار میکند. علاوه بر این، ارتقا و بروزرسانی سیستم بی سیم هزینه زیادی ندارد و به‌آسانی انجام میشود.
معایب سیستم هوشمندسازی بی سیم
در سیستم‌های هوشمندسازی بی سیم شما برای کنترل کردن اشیاء هوشمند درون آن احتیاج به برق دارید. بنابراین، بعد از هر بار نصب سیستم شما باید مجدداً سیم‌کشی اشیاء الکتریکی سیستم را انجام دهید و یا جای آنها را در خانه‌تان عوض کنید.
نصب سیستم بی سیم به اندازهٔ نصب سیستم باسیم سریع انجام نمی‌شود و ممکن است در خانه شما نقاط کوری وجود داشته باشد که سیستم بی سیم نتواند سیگنال‌های خود را به آنها ارسال کند. علاوه‌براین، برخی از دستگاهها در خانه ممکن است باعث مداخله در ارسال سیگنال‌های سیستم شوند.
یک بدی دیگری هم که سیستم بی سیم دارد این است که بسیاری از دستگاههای در خانه شما ممکن است بی سیم نباشند. برای مثال، سیستم‌های هشدار خانه یا برخی از سیستم‌های خودکار در خانهٔ شما بی سیم نیستند و به این صورت با سیستم بی سیم کار نمی‌کنند. مورد دیگر این است که امنیت سیستم شما در سیستم بی سیم کاملاً قطعی نیست.
به طور کلی ریسک مورد حمله قرار گرفتن سیستم‌های بی سیم توسط افراد دیگر بسیار است و بنابراین، اقدامات امنیتی هم که شما برای این سیستم‌ها باید اعمال کنید هم به مراتب باید بیشتر و سختگیرانه‌تر باشند.
مزایای سیستم با سیم این است که دیگر شما نگران قطع شدن ناگهانی سیستم یا مداخلات در سیگنال‌ها از طرف دستگاههای دیگر نیستید. سیستم‌های بی سیم می‌توانند برای کاربردهای ساده یا پیچیده به کار بروند و از این لحاظ بسیار کاربردی هستند. در سیستم هوشمند با سیم اشیاء هوشمند خانه شما از یک مرکز کنترل میشوند. درصورتی‌که در سیستم هوشمند بی سیم این کنترل در سرتاسر خانه پخش‌شده است.
به دلیل کنترلی بودن مرکز سیستم هوشمند با سیم دیگر احتیاجی به افزودن تراشه یا ابزارهای دیگر به دستگاههای خانه شما نیست که بتوان آنها را هوشمند کرد و به این صورت، بتوان بر آنها نظارت کرد. در سیستم با سیم نیز دیگر احتیاجی به تعویض باتری نیست.
معایب سیستم هوشمند با سیم
معمولاً در نصب سیستم‌های هوشمند با سیم در خانه‌ها، گزینه‌های بازسازی یا سیم‌کشی مجدد باید برای دستگاههای خانه و به طور کلی برای نصب سیستم انجام شود. اگر شما حاضر به انجام این کار نیستید پس باید گزینه نصب سیستم هوشمند با سیم را کنار بگذارید. شرکت هوشمند سازی ما اولین تولید کننده محصولات خانه هوشمند در کشور می باشد