خانه هوشمند بی سیم یا سیمی؟

وقتی قصد هوشمند سازی ساختمان یا پروژه‌ی خود را دارید، پس از کمی جستجو و آشنایی بیشتر با محصولات و شرکت های هوشمندسازی، می بینید که محصولات خانه هوشمند به یکی از دو روش سیمی یا بی سیم (وایرلس) ارائه می شوند. در این مقاله سعی داریم تا محاسن و معایب هر کدام از این روش های خانه هوشمند سیمی و خانه هوشمند بی سیم را بررسی کنیم و به این سوال پاسخ دهیم که کدامیک بهتر هستند؛ خانه هوشمند بی سیم یا سیمی؟

مشاوره و بازدید رایگان

خانه هوشمند بی سیم یا سیمی؟

در حالت سیمی در خانه هوشمند، یک تابلو برق هوشمند به همراه کابلِ ارسال و دریافت دیتا که تجهیزات را به هم مرتبط می کند داریم که در روش هوشمندسازی بی سیم خبری از آن نیست. البته در روش دیگری که معتبرترین پروتکل آن X10 است، ارسال و دریافت دیتا از طریق همان سیم کشی برق انجام می شود. کار این سیم کشی، تغذیه‌ی تجهیزات است که در حال حاضر بسیار کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در مقاله‌ای جداگانه به موضوع مربوط به تفاوت سیم کشی سنتی و هوشمند اشاره کردیم که می توانید آن را در بلاگ کوباکو مطالعه کنید.

در این مقاله سعی داریم تا با بررسی نسبتا جامعی محاسن و معایب هر کدام از این دو روش هوشمند سازی را بررسی کنیم؛ و در نهایت ببینیم در خانه هوشمند کوباکو به عنوان تولید کننده تجهیزات خانه هوشمند ساخت ایران چه راه حلی پیشنهاد می شود.

مقایسه امنیت و ایمنی هوشمندسازی بی سیم

امنیت نفوذ و هک شدن خانه هوشمند بی سیم و سیمی

از منظر هک شدن سیستم و ورود غیر مجاز به شبکه‌ی خانه هوشمند، طبیعتاً پروتکل سیمی یک گام جلوتر خواهد بود؛ چرا که در خانه هوشمند بی سیم با حضور در منزل و اطراف آن بطور پیش فرض در شبکه هوشمند قرار داریم. همانطور که همین الان اگر شما وای فای موبایل خود را روشن کنید می توانید شبکه های اطراف خود را ببینید. (همچنین گاهی به راحتی با استفاده از نرم افزارهای به خصوص به آن‌ها متصل شوید.)

اختلال در خانه هوشمند بی سیم

همچنین میتوان با یک سری تجهیزات کارایی سیستم خانه هوشمند را مختل کرد. به طور مثال قطع کردن آنتن موبایل ها در جلسات امتحان یا برخی سالن های کنفرانس که با یک فرستنده در محیط اطراف فعال میشود گسترده ترین شبکه بی سیم دنیا (شبکه GSM موبایل) غیر فعال می شود؛ یا به طور مثال با نگه داشتن یک دکمه از یک ریموت رادیویی آن فرکانس اشغال شده و دیگر تجهیزات قابلیت ارسال و دریافت دیتا را نخواهند داشت.

سایر نکات قابل توجه در امنیت هر دو پروتکل

در ادامه قطعا پروتکل مورد استفاده و نحوه برنامه نویسی و لایه بندی امنیتی مختلف بخصوص برای سرور میزبان که به شما امکان دسترسی به تجهیزات منزل خود را روی بستر اینترنت می دهد بسیار موثر خواهد بود.

فارغ از نکات فنی در نظر داشته باشید هیچ سیستم نرم افزاری را نمیتوان گفت کاملا غیر قابل هک شدن است. در واقع تلاش میکنیم با سخت تر کردن مراحل احتمال نفوذ به سیستم را به قدری کاهش بدهیم که هکرها از خیر نفوذ به سیستم بگذرند.

همچنین در حوزه امنیت و ایمنی برخی کارشناسان بر اساس تجربه معتقدند سنسورهای مربوط به سیستم دزدگیر نیز بهتر است بصورت سیمی اجرا شود. زیرا به دلیل بی سیم بودن امکان ضعیف شدن سیگنال در گاهی مواقع و پیرو آن نقص عملکرد سیستم دزدگیر دور از انتظار نیست. به ویژه در سنسور های حرکتی بیسیم که با باتری کار میکنند.

نکته دیگری که قابل توجه هست اینکه در برخی از محصولات بی سیم تنظیمات خانه هوشمند مثلا اینکه درهر سناریو چه اتفاقی بیافتد در سرور شرکت سازنده (cloud) ذخیره میگردد. این وضعیت به نوعی باعث نمره منفی برای خانه هوشمند بی سیم از دید امنیتی و همچنین نقص عملکرد در زمان قطع اینترنت خواهد بود.

در خانه هوشمند سیمی تنظیمات در ماژول های موجود در خانه هست و در صورت قطع اینترنت بصورت محلی (local) به کار خود ادامه خواهد داد.

مقایسه خانه هوشمند سیمی و خانه (وایرلس) از نظر سیم کشی و نحوه اجرا

هر یک از تجهیزات خانه هوشمند وظیفه مشخص دارند و برای انجام آن با یکدیگر در ارتباط هستند دیتا و دستور تبادل می کنند.در هوشمند سازی بی سیم (وایرلس) این بخش از سیم کشی (معمولا کابل شبکه یا کابل KNX) حذف می شود و اطلاعات به صورت بی سیم ارسال و دریافت می شود.

در اینجا لازم است به این نکته اشاره کنیم که بخشی از سیم کشی که به منظور تغذیه مصرف کننده است طبیعتا بصورت سیمی پابرجاست و اتفاقی که رخ داده تنها کابل شبکه حذف شده و ارسال و دریافت اطلاعات را در بستر بی سیم شامل وای فای، رادیویی و.. انجام می شود. به طور مثال یک پرده برقی وایرلس را تصور کنید برای بازشدن نیاز به دستور دارد که بی سیم ارسال می شود و نیاز به پاور 220 ولت دارد که از طریق سیم کشی تا محل موتور پرده تامین می شود. در نتیجه اجرای هوشمندسازی بصورت بی سیم ساده تر و سریع تر خواهد بود.

همچنین اینکه نیاز به تابلو برق هوشمند که تجهیزات هوشمند سازی سیمی داخل آن نصب شود در هوشمند سازی بی سیم وجود ندارد.

مقایسه پروتکل های سیمی و بی سیم

در هر یک از روش های فوق انواع پروتکل های هوشمندسازی ساختمان استفاده می شود که رایج ترین آنها موارد زیر هستند:

پروتکل های سیمی: BACnet- S-Bus – KNX – Modbus و…

پروتکل های بی سیم: Zigbee – Z-Wave – RF و…

در ادامه به بررسی کوتاه این موارد می‌پردازیم.

پروتکل های سیمی

BACnet

BACnet یک پروتکل ارتباطی است که معمولاً توسط سیستم های مدیریت ساختمان یا کنترل کننده ها برای اتصال، نظارت و کنترل مقادیر فرآیند استفاده می شود. BACnet را می توان برای اتصال به دستگاه های مختلف استفاده کرد و به چندین دستگاه اجازه می دهد تا ارتباط بین خود را آغاز کرده و داده ها و اطلاعات را به اشتراک بگذارند.

BACnet به دلیل مانیتورینگ انرژی بسیار قوی و لایو خود، می تواند برای کنترل سیستم های HVAC، سیستم های BMS و سایر دستگاه ها استفاده شود و همچنین به آنها اجازه می دهد تا به رابط های گرافیکی برای ارتباط راحتتر کاربر متصل شوند.

S-Bus

Smart-BUS یک پروتکل خانه هوشمند مبتنی بر ارتباطات 64 بیتی “Advanced RS485” است. این پروتکل ارتباطی دو طرفه عمدتاً برای صنعت اتوماسیون خانگی طراحی شده است و بنابراین بسیاری آن را امروزه “SmartHome-BUS” یا به سادگی S-Bus می نامند.

S-BUS بسیاری از دستگاه‌های سخت‌افزاری را هدایت می‌کند، فرمان می‌دهد، نظارت می‌کند و آنها را به طور همزمان با قابلیت ارتباط دو طرفه تایید شده با استفاده از کابل داده ساده 4 هسته‌ای Twist Pair که به طور گسترده در بازار موجود است، کنترل می‌کند.

KNX

اتوماسیون خانگی لازم نیست دشوار و پیچیده باشد. این فناوری به سادگی به سیستمی نیاز دارد که با اطمینان از اینکه همه‌ی اجزا از طریق یک زبان مشترک با هم ارتباط برقرار می کنند، مشکلات دستگاه های ایزوله را برطرف کند. این کار به درستی و به سادگی توسط KNX مدیریت می شود.

با استفاده از KNX نوع دستگاهی که می خواهید یکپارچه و استفاده کنید دیگر مهم نیست.

این که آیا می خواهید روشنایی، کرکره و پرده، سیستم امنیتی، مدیریت انرژی، گرمایش و سرمایش و تهویه، سیستم های سیگنالینگ و مانیتورینگ، رابط های سرویس و سیستم های کنترل ساختمان، کنترل از راه دور، کنترل صوتی و تصویری و… را کنترل کنید. توابع از طریق یک سیستم یکنواخت کار می کنند. به این اصل کار متقابل می گویند.

Modbus

Modbus یک پروتکل درخواست-پاسخ است که با استفاده از رابطه master-slave پیاده سازی شده است. در یک رابطه master-slave، ارتباط همیشه به صورت جفت اتفاق می افتد؛ یک دستگاه باید یک درخواست را آغاز کند و سپس منتظر پاسخ باشد و دستگاه آغازگر (Master) مسئول شروع هر تعامل است.

پروتکل های بی سیم

Zigbee

Zigbee یک شبکه مش بی سیم مبتنی بر استاندارد است که به طور گسترده در اتوماسیون ساختمان، روشنایی، شهر هوشمند، پزشکی و ردیابی دارایی استفاده می شود. مجموعه مقیاس پذیر Zigbee راه حل های مش کمتری را ارائه می دهد که امکان استفاده چند ساله و عملکرد بدون باتری را در دمای صنعتی فراهم می کند.

Z-Wave

Z-Wave فناوری بی‌سیم پیشرو در بسیاری از برندهای مطمئن و قابل اعتماد است که در تلاش هستند تا خانه‌های شما را هوشمندتر و ایمن‌تر کنند. با Z-Wave، محصولات خانه های هوشمند می توانند بدون توجه به برند یا پلت فرمی که با استفاده از یک مرکز هوشمند مرکزی ساخته شده اند، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. با بیش از 20 سال حضور در بازار، فناوری Z-Wave دارای برد گسترده و بهترین اقدامات امنیتی در کلاس خود است تا شبکه خانگی شما را هوشمندتر و ایمن تر نگه دارد.

RF

پروژه سیستم اتوماسیون خانگی مبتنی بر RF برای خودکارسازی استفاده از مکانیزم روشنایی معمولی (سوئیچ های دیواری) در خانه با استفاده از کنترل از راه دور RF توسعه یافته است. این پروژه به یک کنترل از راه دور RF نیاز دارد که به میکروکنترلر (از خانواده 8051) در سمت فرستنده متصل است که سیگنال‌های ON/OFF را به گیرنده ارسال می‌کند. گیرنده ها با بارهایی متصل می شوند که می توان آنها را با استفاده از کلیدهای راه دور روی فرستنده به صورت بی سیم روشن/خاموش کرد.