خانه هاي هوشمند چگونه كار مي كنند

تكنولوژي خانه هاي هوشمند در سال 1975، زمانيكه شركتي در اسكاتلند X10 را توليد كرد، به دنيا معرفي شد. ابزار X10 به محصولات الكتريكي درون يک خانه اين امكان را مي دهد كه از
طريق سيستم كابلي كه درون ساختمان وجود دارد با هم ارتباط داشته باشند و به اصطلاح با هم صحبت كنند. تمام اپليكيشن ها و ابزارها در واقع رسيور و يا دريافت كننده هستند، و تمام كنترلرهای سيستم، مانند تمام ريموت كنترلها و صفحه كليدها به معني فرستنده هستند. اگر بخواهيد لامپ يک اتاق ديگر را خاموش كنيد، فرستنده پيامي را كه به صورت يک كد عددي است مي فرستد و مراحل كار به صورت زير است:
• هشدار به سیستم به اين مضمون كه اين پيام يک دستور است
• شناسایی تعداد واحدهاي دستگاهي که باید فرمان را دریافت كند
• کد حاوی دستور واقعی مانند كد "خاموش"
تمام اينها طوري طراحي شده اند كه در كمتر از يک ثانيه انجام شوند، برقراري ارتباط از طريق سيمهاي الكتريكي [يک ساختمان] هميشه معقول نيست، چرا كه اين خطوط ممكن است از طريق برق ديگر دستگاه ها دچار اختلال يا نويز شوند. يک ابزار X10 می تواند تداخل الکترونیکی را به عنوان یک دستور تفسیر كرده و واکنش نشان دهد، و یا اينكه ممکن است اصلاً فرمان را دریافت نکند. در حالی که دستگاه هاي X10 هنوز وجود دارند، فن آوری های دیگري هم براي رقابت در صحنه شبکه هاي خانگي پدید آمده اند.
به جای عبور فرمانها از طریق خطوط برق، برخی از سیستم ها از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط استفاده مي کنند، که اين روش درست شبيه طرز كار سيستم هاي WiFi و سیگنال هاي تلفن هاي همراه است. با این حال، شبکه اتوماسیون خانگي به تمام نيازهاي [سخت افزاري و نرم افزاري] یک شبکه Wi-Fi نياز ندارد، زیرا دستورات سيستم هاي اتوماسیون به صورت پیام هاي کوتاه هستند. دو مورد از برجسته ترین شبکه ها كه در اتوماسيون خانه با امواج رادیویی كار مي¬كنند، تكنولوژي هاي ZigBee و Z-Wave هستند. هر دوی این فناوری ها عبارت هستند از شبکه های مِش، به این معنا که همواره بیش از یک راه برای اینكه يک پیام به مقصد خود برسد، وجود دارد.
تكنولوژي Z-Wave از يک الگوریتم پايه مسیریابی جهت تعیین سریعترین مسیر برای پیام ها استفاده مي کند. براي هر دستگاه Z-Wave یک کد در نظر گرفته شده، و هنگامی که دستگاه به سیستم متصل شد، کنترل كننده¬ شبکه اين کد خاص را شناسايي كرده، محل آن را تعیین و آن را به شبکه اضافه می نماید. هنگامی که یک فرمان از راه مي رسد، کنترل کننده هوشمند از الگوریتم برای تعیین چگونگی ارسال پیام استفاده می کند. از آنجا که این مسیریابی مقدار زیادی از حافظه موجود روی یک شبکه را اشغال مي نماید، فناوري Z-Wave نوعي سلسله مراتب را بین دستگاه ها توسعه داده، از قبيل اينكه: برخی از كنترلرها، پیام ها را راه اندازي مي کنند، و برخی از آنها "برده" هستند، به اين معنی که آنها (كنترلرها) تنها می توانند پيام ها را حمل كرده و به پيام ها عكس العمل "پاسخ" نشان دهند.
نامگذاري ZigBee نشان دهنده مِش مفهوم شبکه است، زیرا پیام ها از فرستنده مانند زنبورها به صورت زيگزاگ به دنبال بهترین مسیر به سوي گیرنده هستند. در حالی که Z-Wave از یک فن آوری اختصاصی برای هدايت سیستم خود استفاده مي کند، پلت فرم های ZigBee بر پايه مجموعه استانداري بنا شده اند كه توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) برای شبکه های بی سیم شخصی طراحي شده. این به این معناست که هر شرکت می تواند بدون پرداخت هزینه های صدور مجوز برای این فناوری به ايجاد و ساخت محصولات ZigBee بپردازد، که در نهایت ممکن است به سازگاري و استفاده ZigBee در بازار محصول بينجامد. مانند Z-Wave ، ZigBee هم داراي دستگاه های عملکردی كاملي بوده (و یا آنهايي که پیام را مسیردهي مي کنند) و همينطور داراي دستگاه های کاهش دهنده تابع (و یا دستگاه هايي كه چنين عملي را انجام نمي دهند) است.
استفاده از شبکه های بی سیم انعطاف پذیری بیشتری را برای قرار دادن دستگاه ها فراهم می کند، اما مانند خطوط برق، آنها هم ممکن است دچار تداخل هايي شوند. ابزار ديگري به نام Insteon راه ديگري را برای شبکه خانگی شما براي برقراري ارتباط بين سيم هاي الكتريكي و امواج رادیویی ارائه می دهد، كه آن را به یک شبکه مِش دوگانه تبديل كرده است. اگر يک پیام روی یک پلت فرم قرار نگرفت، اين ابزار انتقال آن را از طريق پلت فرم دیگر امتحان مي کند. به جای مسیریابی پیام، یک دستگاه Insteon پیام را منتشر يا به اصطلاح برودكست كرده و تمام دستگاه هاي موجود بر روي شبكه پیام را دريافت كرده و آن را تا زمانی که دستور به انجام برسد مجدداً منتشر مي کنند. دستگاه ها مانند دستگاه هاي همسان عمل مي کنند، يكي به عنوان آمر و دیگري به عنوان گیرنده. این به این معنی است که دستگاههای Insteon بيشتري بر روی یک شبکه نصب شده و در نتيجه پيام قوی تر خواهد بود.
www.hooshmandbms.com