ما هو المنزل الذكي: مبدأ التشغيل والتصميم + نصائح حول إنشاء المشروع وتجميعه
توفر العديد من الأنظمة الهندسية، الموحدة تحت الاسم الشائع "المنزل الذكي"، للمستخدمين مستوى عالٍ من الراحة والأمان.ولكن هناك مئات الأنواع من هذه المعدات، وكلها تحل مشاكل مختلفة جذريًا.
دعونا نحاول فهم كل التعقيدات معًا وفهم ماهية المنزل الذكي، ثم ننتقل إلى الخطوات العملية لتحسين راحة إقامتك. لأن المكونات الباهظة الثمن لا تترك مجالاً للخطأ.
محتوى المقال:
ما هو هذا النظام؟
أي مجموعة من الأجهزة الإلكترونية المصنعة للمنزل الذكي هي معدات عالية التقنية. مصمم للتحكم الآلي والمركزي في أغلب الأحيان والإدارة المرنة والدقيقة لأنشطة أنظمة الاتصالات في شقة أو منزل.
الميزات الأساسية للمنزل الذكي
وحدات التحكم الذكية للمنزل الذكي قادرة على خلق مناخ محلي مثالي في شقة أو منزل.
علاوة على ذلك، لحل هذه المشكلة، يتم التحكم في جميع أجهزة التدفئة ومكيفات الهواء وأنظمة الانقسام والمرشحات وأجهزة الأوزون وغيرها من المنتجات المماثلة.
جوهر العملية كما يلي: تتلقى مراكز التحكم المجهزة بالمعالجات نتائج قياسات التركيب الكيميائي للهواء ودرجة حرارته ورطوبته وتعطي إشارات للعناصر الهيكلية اللازمة.
لذلك، إذا كان المبنى بحاجة إلى تبريد، فسيتم إعطاء الأمر لتشغيل مكيف الهواء، وفي الوقت نفسه يتم إيقاف تشغيل جميع معدات التدفئة، إن وجدت. وهذا يعني أن كتل الأوامر الخاصة بالأنظمة توفر أيضًا التماسك لجميع العمليات الجارية.
اقرأ المزيد عن كيفية عمل نظام التحكم في المناخ وميزات اختياره. إضافي.
بشكل عام، "المنزل الذكي" في تكوينه المتقدم قادر على التحكم في وقت واحد في عدة مئات من الأجهزة المتعلقة بالأنظمة:
- الإضاءة، الداخلية والخارجية؛
- مصادر الطاقة في حالات الطوارئ، والتي يمكن أن تكون إما بطاريات أو مولدات؛
- التحكم في استهلاك الطاقة
- التدفئة، تبريد الهواء؛
- تسخين العناصر الفردية للمبنى (مصارف العواصف، الخطوات)؛
- إمدادات المياه؛
- الصرف الصحي.
- الترشيح؛
- تحديد حالات الطوارئ (تسرب الغاز، تسرب المياه، مشاكل في الشبكة الكهربائية)؛
- يراقب.
ويمكن أيضا أن يتم التحكم في الإنذار، كاميرات المراقبة ومجموعة متنوعة من المعدات الأخرى، والتي تشمل الستائر والنوافذ وأجهزة التلفزيون ومعدات الصوت والفيديو، الموجودة في جميع أنحاء الشقة أو المنزل.
يمكن أن تكون العمليات نفسها شائعة ونادرة، ويمكن أن تتم لمرة واحدة، على سبيل المثال، تشمل الأولى التحكم في درجة الحرارة وسطوع الإضاءة وغيرها الكثير.
تتضمن الفئة الثانية ضبط التدفقات الفردية للهواء الدافئ أو البارد.على سبيل المثال، قادر على تدفئة أقدام المستخدمين الذين يشاهدون البرامج التلفزيونية في أمسيات الشتاء.
تكمن خصوصية أنظمة المنزل الذكي الحديثة في أنه من الممكن بمساعدتها ضبط أوضاع مختلفة في جميع غرف الشقة أو المنزل. على سبيل المثال، قد تكون درجة الحرارة في الحضانة هي الأعلى، وفي الممر هي الأدنى، لأنها لا تحتاج عمليا إلى التدفئة.
وفي الوقت نفسه، يمكن للنظام مكافحة الرطوبة العالية في الحمام وتلوث الهواء في المطبخ بانتظام.
تعتبر الأنظمة المعقدة القادرة على إدارة جميع العمليات المهمة هي الأكثر فعالية.
لكن أبسط مجموعات المعدات التي تؤدي وظيفة واحدة فقط لها أيضًا السمات المميزة للمنزل الذكي. على سبيل المثال، يتضمن ذلك معالجًا يتحكم في تشغيل/إيقاف تشغيل السخان المثبت في المنزل الريفي.
مثبتة في التيار الكهربائي باهتة، الذي ينظم سطوع المصابيح وفي نفس الوقت يقلل من استهلاك الطاقة، ينطبق أيضًا على المعدات الذكية.
كيف يعمل النظام وبنيته؟
دعونا نحاول أن نفهم كيف يعمل نظام المنزل الذكي المطلوب اليوم وما هو شكله. أساس أي مجموعة من المعدات الذكية هو المعالج، وهو جهاز كمبيوتر قوي وحديث إلى حد ما.
يتم ضمان فعاليته من خلال برنامج يحتوي على العشرات أو حتى المئات من الأوضاع المعدة مسبقًا، والتي تعد من بين أكثر الأوضاع شيوعًا.
ونتيجة لذلك، في كثير من الحالات، سيحتاج المستخدمون ببساطة إلى إدخال المعلمات الضرورية، على سبيل المثال، درجة الحرارة، وما إلى ذلك. وتفعيل البرنامج المطلوب .
بعد ذلك، ستقوم وحدة التحكم بالتحكم من خلال مقارنة القيم الفعلية مع القيم المبرمجة. جميع المعلومات الضرورية تأتي من الضوابط الداخلية للمعدات المدرجة في النظام، وأجهزة التحكم، وأجهزة الاستشعار، والتي يتم تركيبها في كل غرفة.
إذا كانت البيانات الواردة في الوقت الحقيقي لا تتوافق مع البيانات المحددة، تصدر وحدة التحكم الأوامر المناسبة لإجراء التعديلات. علاوة على ذلك، فإنها جميعها تضمن التشغيل المنسق للمعدات.
وهذا هو، من أجل زيادة درجة الحرارة في الغرفة المطلوبة، يتم إيقاف تشغيل مكيف الهواء أولا ثم يتم تشغيل معدات التدفئة فقط. يتيح لك ذلك توفير ما يصل إلى 40٪ من الكهرباء، كما يلغي الحمل الحرج الخطير على الشبكة.
أنواع المنزل الذكي
يأخذ المصنعون في الاعتبار احتياجات الفئات المختلفة من المستخدمين، ونتيجة لذلك، يصبح السوق مشبعًا بأنواع مختلفة من المعدات الذكية.
هكذا تحدث الامور:
- سلكي؛
- لاسلكي.
في الحالة الأولى، يتم توصيل وحدة القيادة وأجهزة استشعار المحرك والمحركات المؤازرة ووحدات التحكم والعناصر الهيكلية الأخرى ببعضها البعض عن طريق الأسلاك.
ميزة هذه الطريقة هي الدقة العالية في تنفيذ الأمر. وهذا يعني أنه لا توجد فرصة تقريبًا لزيادة التحميل على ناقل النقل بعدد كبير من الإشارات. بالإضافة إلى ذلك، توفر أسلاك الألياف الضوئية سرعة استدعاء عالية.
العيب الأكثر أهمية هو تعقيد التثبيت، حيث يجب وضع عدد كبير من الأسلاك وإخفائها عن الأنظار.
ويؤدي هذا أيضًا إلى تكاليف إضافية كبيرة لمواد البناء الضرورية، لذا فإن الوقت الأمثل لتثبيت الأنظمة السلكية هو إجراء أعمال التجديد في المبنى.
وأيضًا، يتطلب مد الأسلاك عمالة كثيفة، لذلك يتم قضاء الكثير من الوقت في هذا الإجراء.
تختلف أنواع المعدات اللاسلكية في أن الاتصال بين العناصر الهيكلية يتم باستخدام إشارات الراديو، حيث يتم استخدام الاتصالات المناسبة.
من المزايا المهمة لخيار المعدات هذا سهولة التثبيت. حيث لا تكون هناك حاجة لتغيير تصميم المبنى أو إنفاق الأموال على مواد البناء، مما يجعل التثبيت إجراءً سهلاً وسريعًا.
العيب الرئيسي للأنظمة اللاسلكية هو طريقة الاتصال بين المكونات.نظرا لأن إشارات الراديو تحد بشكل كبير من وظائفها، بالإضافة إلى ذلك، سيتعين على البطاريات استبدالها في كثير من الأحيان، وهو أمر غير مريح وهو تكلفة منتظمة.
تصنيف آخر لأنظمة المنزل الذكي حسب نوع التحكم - يمكن أن يكون خيارًا مركزيًا أو لا مركزيًا.
على الرغم من أن مركزية التحكم هي إحدى أهم مزايا أي مجموعة من هذه المعدات وأنها تنتمي في معظم الحالات إلى هذا النوع، إلا أن الأنظمة اللامركزية لها أيضًا الحق في الحياة.
والسبب هو أن هذه الطريقة تجعل من الممكن تحييد عواقب فشل أي مكون فردي للمنزل الذكي.
كما أن استخدام الأنظمة الفرعية مع وحدات التحكم المختلفة يجعل من الممكن زيادة موثوقية الوظائف الرئيسية.
على سبيل المثال، إذا كان مالك المبنى يريد حمايته بشكل موثوق من الدخول غير المصرح به، فإن استخدام نظامين لامركزيين يعد حلاً عمليًا أكثر من نظام مركزي واحد.
العيب الرئيسي لاستخدام العديد من أنظمة المنزل الذكي في نفس الوقت هو صعوبة الإعداد والتعديل.
يحدث هذا بسبب زيادة عدد المكونات - فكل نظام لامركزي لديه معالج منفصل، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى حدوث ارتباك عندما تتفاعل أو يتحكم فيها المستخدم. تؤدي هذه الميزة أيضًا إلى زيادة تكلفة مجموعة المعدات.
ونتيجة لذلك، يوصى باستخدام الأنظمة اللامركزية فقط في حالات معينة عندما تفوق المزايا بشكل واضح الجوانب السلبية.
ومن الميزات الهامة تقسيمها إلى أنواع من البروتوكولات وهي:
- يفتح؛
- مغلق.
تتضمن الفئة الأولى الأنظمة التي يتم التحكم فيها باستخدام لغة تستخدمها الشركات المصنعة المختلفة.
الأنظمة المغلقة هي تلك التي يتم التحكم فيها بلغة تم إنشاؤها واستخدامها بواسطة مصنع واحد فقط، مما يجعل من الممكن تضمين المجموعة فقط المكونات التي تم تطويرها وتصنيعها بواسطته.
وهذا يقلل من الوظائف وتعدد الاستخدامات، ولكنه يضمن درجة عالية من التوافق بين الأجهزة والأجهزة.
مخطط نظام التحكم الذكي
أي مجموعة من المعدات للمنزل الذكي تشبه مجموعة البناء التي يمكنك من خلالها إنشاء أي شيء تريده.
ولذلك فمن المستبعد أن يجد المستخدم الذي يرغب في تجميع أي نوع منها في المنزل مخططًا مناسبًا لظروفه المعيشية.على سبيل المثال، خيار قياسي لشقة من 3 غرف أو لمنزل بمساحة معينة وعدد من الطوابق.
سيتعين عليك رسم المخطط اللازم بنفسك أو بمساعدة المتخصصين. قد تكون الاستثناءات هي أبسط خيارات المنزل الذكي أو الأنظمة اللامركزية، والتي هي أيضًا ليست معقدة للغاية.
على سبيل المثال، يمكن أن يكون الرسم التخطيطي لتثبيت باهتة في الشبكة الكهربائية والعمل جنبا إلى جنب معها مستشعر الحركةلأنه هو المعيار وبالتالي هو نفسه في جميع الحالات.
ولكن حتى في هذه الحالات وما شابهها، يوصى بالاتصال بالمتخصصين. والسبب هو أن جميع الأنظمة تعمل بالكهرباء وبعض الأخطاء الجسيمة يمكن أن تؤدي إلى حرائق وصدمات كهربائية وتلف العناصر الهيكلية باهظة الثمن.
توصيات للتجميع الذاتي
نظرًا لأن تكلفة الأنظمة الذكية باهظة الثمن، وسيؤدي تركيبها إلى تكاليف إضافية وتكاليف كبيرة (تصل إلى 50٪ من تكلفة مجموعة المعدات)، فإن تركيبها المستقل سيساعد في توفير الكثير.
وهذا العمل ممتع أيضًا، لذا فإن تجميع منزل ذكي بيديك، بدءًا من إنشاء المشروع، يمكن اعتباره هواية.
ولكن ينبغي أن يكون مفهوما أنه ليس كل مستخدم راغب قادر على تثبيت مثل هذا النظام بيديه - ولهذا تحتاج إلى مجموعة كاملة من المعرفة والمهارات.
التي تشمل:
- القدرة على العمل مع الأجهزة الكهربائية. علاوة على ذلك، في هذا المجال، يجب أن يكون لديك معرفة واسعة، على سبيل المثال، المعرفة الأساسية مثل مهارات ربط العناصر الهيكلية والكابلات بشكل موثوق مع بعضها البعض. ستحتاج أيضًا إلى مهارات في تجميع اللوحات الكهربائية، وفهم مبادئ التحكم في الأجهزة الكهربائية الحديثة، وأشياء أخرى مماثلة. المعرفة بقواعد السلامة إلزامية أيضًا.
- مهارات البرمجة، ولأنظمة التشغيل المختلفة. إنها ضرورية لأنه في كل مرة يتم فيها تثبيت نظام ذكي، يجب إنشاء واجهة رسومية، والتي يتم من خلالها إجراء مزيد من التحكم.
- - معرفة مبادئ بناء أنظمة الأتمتة الحديثة. أي أنك تحتاج على الأقل إلى فهم أنواع وحدات التحكم، ومدخلاتها/مخرجاتها، وفهم أجهزة الاستشعار والمعدات الأخرى المسموح باستخدامها معها، وما إلى ذلك.
- فهم خوارزميات تشغيل النظام ككل وجميع أجزائه الفردية.
إذا كانت جميع المعرفة والمهارات المذكورة متاحة، فأنت بحاجة إلى الانتقال إلى الإجراءات التحضيرية. للبدء، من المهم تحديد المهام التي يجب أن تحلها مجموعة من المعدات.
ثم تحتاج إلى معرفة ما إذا كان من الممكن تقنيًا تنفيذ ذلك - ما إذا كانت الشبكة الكهربائية قادرة على تحمل ذلك، وما إذا كانت خصائص المكونات كافية. بالإضافة إلى ذلك، يجب فحص السكن لتحديد مواقع التثبيت. تحتاج أيضًا إلى فهم ما إذا كان لديك ما يكفي من المال لشرائه.
وبعد ذلك، يمكنك البدء في إنشاء مسودة عمل للنظام المستقبلي.
إذا كان لا يزال من الممكن إجراء مسح للمباني من أجل تحديد الأماكن المثلى لتثبيت الأجزاء الفردية من مجموعة المنزل الذكي بنفسك، دون أن يكون لديك المهارات والخبرة في مثل هذه الأمور، فيجب أن يتم تطوير المشروع فقط مع معرفة الأمر.
حتى لو كان هناك الكثير من المهارات والمعرفة العملية، فمن المستحسن البدء في التعرف على الأنظمة الذكية بأبسط الخيارات.
أي أنه يجب عليك شراء مجموعة تتضمن وحدة تحكم ومجموعة من أجهزة الاستشعار وغيرها من المعدات التي تسمح لك بحل أي مشكلة مهمة.
على سبيل المثال، مراقبة حدوث تسربات المياه، أو إجراء المراقبة بالفيديو أو ضبط سطوع الأضواء. ومن ثم فهم شامل لجميع الميزات.
سيسمح لك النهج الموصوف باكتساب خبرة عملية، والعثور على متخصصين مؤهلين يمكنهم تقديم مساعدة فعالة، بالإضافة إلى تجنب خسائر مالية كبيرة، حتى لو اختفى الاهتمام بالنظام الذكي أو لم يسير شيء ما وفقًا للخطة.
حتى بالنسبة للمحاولة المستقلة الأولى لتجميع نظام ذكي، فمن المستحسن شراء المعدات التي يتم التحكم فيها بواسطة وحدات تحكم من Beckhoff، وSiemens، وARIES، وغيرها من الشركات المشابهة. لأنها قابلة للبرمجة بحرية وسهلة الاستخدام ومناسبة لحل المشكلات المختلفة.
إذا كنت تستخدم، مع أي من وحدات التحكم المدرجة، مجموعة خاصة من البرامج المصممة للتحكم في النظام من جهاز كمبيوتر مزود بنظام Windows أو جهاز لوحي أو هاتف ذكي يعمل بنظام iOS وAndroid، فسيكون من الممكن تغيير السيناريوهات بسهولة.
وأيضًا تحويل الواجهة بسرعة وإزالة العناصر غير الضرورية وإضافة عناصر تصميم جديدة.
علاوة على ذلك، يمكن لكل مستخدم القيام بكل ما سبق بشكل مستقل، حتى مع مهارات البرمجة الأساسية. ومن أمثلة برامج التحكم برنامج Easy Home، الذي يمكنه العمل مع جميع أنظمة التشغيل الشائعة المذكورة أعلاه.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
سيمنحك الفيديو الأول الفرصة لفهم إمكانيات المنزل الذكي، وكيف وما هي هذه الأنظمة البسيطة المجهزة بها، وكيف يمكنك القيام بذلك بنفسك.
مادة الفيديو التالية مخصصة أيضًا لتركيب الأنظمة الذكية بيديك.
لا يمكن للأتمتة الذكية الحديثة أن تزيد من الراحة فحسب، بل يمكنها أيضًا تحسين مستوى معيشة جميع سكان المنزل. ولكن للقيام بذلك، عليك أن تفهم مبدأ كيفية عمل المنزل الذكي..
خلاف ذلك، لن يواجه المالك خيبة الأمل فحسب، بل سيواجه أيضًا خسائر مالية كبيرة. نظرًا لأن المجموعات الوظيفية تكلف الكثير من المال.
لا تزال لديك أسئلة حول موضوع المقال؟ أو هل يمكنك استكمال موادنا بمعلومات قيمة حول مبادئ تشغيل نظام المنزل الذكي؟ يرجى ترك تعليقاتك ومشاركة تجربتك في الكتلة أدناه.
عندما أرى معلومات حول "المنزل الذكي"، أضحك دائمًا وأتذكر الفيديو الخاص بهذا الموضوع. القصة بسيطة: تعود فتاة إلى المنزل بعد الذهاب إلى طبيب الأسنان ولا تستطيع فتح الباب لأن النظام لا يتعرف على وجهها أو صوتها. يبدأ المطر والرعد، وهي، المسكينة، تقف في الفناء مبللة بالكامل وتقسم من العجز. ما أعنيه هو أنه في واقعنا لا يمكن للمرء أن يثق في الإلكترونيات بنسبة 100%. مثل هذا "المنزل الذكي" له الكثير من العيوب التي لا يمكن رؤيتها للوهلة الأولى.
لا تعجبني فكرة إنشاء منزل ذكي، لكني مازلت أرغب في تنفيذ بعض العناصر في منزلي الخاص. على سبيل المثال، القدرة على القضاء على تسرب الغاز. أي القدرة على إغلاق الصمام عن بعد. هناك خيار آخر وهو إيقاف تشغيل المنافذ التي لا تعمل حاليًا. هذا مناسب جدًا عندما يكون هناك أطفال صغار في المنزل. حسنًا، جهاز استشعار يعمل على تشغيل الضوء عندما يظهر الأشخاص في منطقة معينة. وجميع الأفكار الأخرى، بالنسبة لي، ليس لها أي معنى في التنفيذ.
قبل أن تقرر شراء منزل ذكي أو تركيب معدات تسمح لك بضبط المعلمات الأساسية لأنظمة المرافق تلقائيًا. فكر في فترة الاسترداد وصيانة هذا المنزل. من المحتمل أن تصبح مهندسًا بنفسك للتأكد من أن منزلك الذكي يعمل على النحو المنشود.
شكرًا لك على المقال حول المنزل الذكي، لقد كنت مهتمًا بهذا الموضوع، بعد أن انفجر خرطوم مياه في عطلة نهاية الأسبوع، عندما لم يكن أحد في المكتب، وغمر الطابق السفلي بأكمله بحوالي 30 مترًا مكعبًا، ثم هناك مثل هذا شيء كحساس تسرب، هذا شيء حقيقي، الشيء الوحيد المفقود في المقالة هو كيفية تنفيذ هذا النظام بشكل عام، على سبيل المثال: إذا كان هناك تسرب للمياه كيف يتم تحديده وكيف يغلق الماء؟
لقد ألهمتني مقالتك وقررت تركيب نظام منزلي ذكي مع التحكم في الإضاءة والتدفئة والأمن. إذا كان بإمكانك اتخاذ قرار بشأن اختيار الشركة المصنعة بناءً على المراجعات الموجودة على الإنترنت، فهناك مشكلة في أدوات التثبيت. لقد وجدت فلاديمير شيروكوف في بعض الإعلانات. اتفقنا على فترة 3 أيام، بعد 5 لم تبدأ حتى. وطالب بإعادة الأموال التي أعطاها له. توقف عن التقاط الهاتف.