ساختمان هوشمند
طی سال‌های گذشته تعاریف مختلفی برای ساختمان هوشمند ارایه شده است. با یک جستجوی ساده در اینترنت می‌توانید تغییری که با توسعه تکنولوژی در تعریف و مفهوم ساختمان هوشمند ایجاد شده است و از یک اتوماسیون ساده در دهه‌های قبل به مفاهیمی نوین مبتنی بر دیتا و اینترنت در هوشمند سازی ساختمان تبدیل شده را ببینید.
به‌طور عمومی اگر بخواهیم تعریفی به روز از ساختمان هوشمند ارایه کنیم، می‌توان آن را ساختمانی دانست که در آن با جمع‌آوری داده از بخش‌های مختلف و اتصال آن‌ها به اینترنت، امکان مانیتورینگ و کنترل یکپارچه سیستم‌های مختلف ساختمان فراهم می‌شود. مهمترین نتایج این هوشمندسازی برای ساکنان و کارکنان مجتمع‌های ساختمانی هوشمند، افزایش امنیت، بهبود آسایش، کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ها و ساده‌تر شدن شناسایی و رفع خرابی‌ها خواهد بود.
در این مطلب پس از مروری بر تاریخچه ساختمان هوشمند، به بررسی نسل نخست سیستم‌های هوشمندسازی و مدیریت ساختمان (BMS) پرداخته‌ایم. در بخش بعد، برخی از چالش‌ها و مشکلات سیستم‌های قدیمی بررسی شده است. در ادامه با معرفی اینترنت اشیا (IoT) و نسل نوین راهکارهای ساختمان هوشمند مبتنی بر آن، می‌بینیم چطور این نسل از فناوری‌های جدید توانسته است به رفع موانع سیستم‌های قدیمی کمک کند.
تاریخچه ساختمان هوشمند: هوشمندسازی ساختمان از چه زمانی آغاز شد؟
در حالی که به نظر می‌رسد ساختمان هوشمند یک مفهوم جدید باشد، اما می‌توان گفت اولین راهکار هوشمندسازی و سیستم اتوماتیک در قرن ۱۷ میلادی ارایه شد. «کورنلیس دربل» (Cornelis Drebbel) مخترع هلندی برای ثابت ماندن دمای اتاق یک ترموستات جیوه‌ای ساخت که به صورت خودکار دمای اتاق را ثابت نگه می‌داشت. همچنین او اولین سیستم تهویه را اختراع کرد که از نمک به عنوان عامل خنک کننده استفاده می‌کرد. در قرن ۱۸ «رنه آنتوان» (René Antoine Ferchault de Réaumur) دانشمند فرانسوی بر اساس ایده «کورنلیس دربل» یک ماشین کنترل درجه حرارت را ساخت. اما در قرن ۲۰ و با گسترش دنیای دیجیتال و فناوری اتوماسیون ساختمان، سیستم‌های مدیریت ساختمان پدید آمد. با آغاز قرن ۲۱ سیستم‌های مدیریت ساختمان یا BMS و ساختمان هوشمند با سرعت پیشرفت کردند و مدیران و مالکان ساختمان‌ها با توجه به مزایای هوشمندسازی و با هدف کاهش مصرف انرژی و افزایش امنیت، از تکنولوژی و راهکارهای جدید در ساختمان خود استفاده کردند.
آشنایی با سیستم مدیریت ساختمان یا BMS
سیستم مدیریت ساختمان (BMS یا Building Management System) سیستمی است که امکان مدیریت و مانیتورینگ تجهیزات الکتریکی، مکانیکی و الکترومکانیکی ساختمان را فراهم می‌کند. این سرویس‌ها که طی دهه گذشته گسترش یافتند، شامل کنترل سیستم‌های تهویه (HVAC)، روشنایی، سامانه‌های امنیتی و مواردی دیگر می‌شوند که از یک بخش مرکزی و حسگرهای متصل به آن تشکیل شده است. حسگرها اطلاعات را از تجهیزات مختلف ساختمان جمع‌آوری و به سیستم مدیریت ساختمان ارسال می‌کنند. اگر سیگنال‌های ارسالی به سیستم از شرایط تعریف شده خارج شوند، آنگاه سیستم هشدار می‌دهد. علاوه‌بر این در سطح محدودی امکان اتصال بخش‌های مختلف به هم وجود دارد. برای مثال می‌توان سیستم را به گونه‌ای طراحی کرد تا در صورت افزایش دما، سیستم تهویه متناسب با آن عمل کند.
به طور سنتی نیازی به یک شبکه و پایگاه داده یکپارچه با قابلیت اتصال به اینترنت در سیستم‌های قدیمی مدیریت ساختمان احساس نمی‌شد و سامانه‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC)، نورپردازی، هشدار آتش‌سوزی و دیگر سیستم‌ها غالبا به طور مستقل کار می‌کردند. این سامانه‌ها به صورت مستقیم اطلاعات ورودی (سنسورها) را می‌خواندند و خروجی‌ها (تهویه، قفل‌ها، روشنایی و …) را کنترل می‌کردند. اما این سوال بوجود می‌آید که ساختمان‌های پیشین تا چه حد توانسته‌اند اهداف خود را در تامین محیطی سالم، امن، پایدار و با مصرف بهینه انرژی برای کار و زندگی محقق کنند؟
برخی چالش‌های سیستم‌های قدیمی مدیریت ساختمان
- عملکرد جزیره‌ای و غیریکپارچه: یکی از مهمترین چالش‌ها در سامانه‌های سنتی مدیریت و اتوماسیون ساختمان، یکپارچه‌سازی تجهیزات مختلفی است که در بخش‌های مختلف کار می‌کند.
- اجرای سخت و پرهزینه: برای هوشمندسازی ساختمان‌ها با روش‌های قدیمی، لازم است این مساله از ابتدا و در طراحی ساختمان دیده شود و متناسب با آن برای سیم‌کشی بخش‌های مختلف و نصب تجهیزات، هزینه و عملیات اجرایی قابل توجهی تخصیص یابد.
- توسعه و به‌روزرسانی مشکل: در سیستم‌های قدیمی به دلیل سازگاری پایین بین تجهیزات مختلف، تغییر و توسعه راهکارها پس از راه‌اندازی اولیه بسیار مشکل و پر هزینه است. به عبارتی سیستم پس از راه‌اندازی اولیه تا حد زیادی به شرکت تامین‌کننده وابسته می‌ماند.
- هزینه بالای تعمیر و نگهداری: در مجتمع‌های ساختمانی گاهی تجهیزات مکانیکی و الکتریکی خراب می‌شوند و به دلیل خرابی برای مدت طولانی از دسترس خارج می‌شوند؛ در سیستم‌های قدیمی و آفلاین بدون حضور تعمیرکار این مشکلات هرگز آشکار نخواهند شد.
- بهره‌وری پایین انرژی: برخی بخش‌های ساختمان (مانند سامانه‌های HVAC و نورپردازی) با وجود راه‌اندازی سامانه‌های اتوماسیون قدیمی، همچنان به دلیل عملکرد غیربهینه و غیریکپارچه مصرف انرژی و هزینه بالایی را به ساکنان ساختمان تحمیل می‌کنند.
- عدم تحقق آسایش زندگی: طبق مطالعات و نظرسنجی‌های اخیر، سامانه‌های هوشمندسازی قدیمی در اکثر ساختمان‌ها نتوانسته‌اند استانداردهای مناسب و مورد انتظار را برای ساکنان محقق کنند.
اینترنت اشیا و نسل نوین ساختمان هوشمند
در سال‌های اخیر و با توسعه راهکارهای اینترنت اشیا (IoT)، تعداد تجهیزات متصل در مجتمع‌های ساختمانی، شهری و صنعتی با شتاب زیادی در حال افزایش است. اینترنت اشیا در ساختمان هوشمند علاوه بر مزایای سیستم‌های قدیمی در مانیتورینگ و کنترل تجهیزات و رفع مشکلات آن‌ها، ارزش‌های مهم دیگری را نیز برای ساکنین و مدیریت مجتمع بوجود می‌آورد که پیش‌تر امکان‌پذیر نبود. به این ترتیب دسته نوینی از راهکارهای هوشمندسازی مجتمع‌ها و ساختمان‌ها ارایه شده است که به نوعی نسل جدید سیستم‌های مدیریت ساختمان (BMS) به حساب می‌آید.
ده مزیت اصلی اینترنت اشیا در ساختمان هوشمند
- جمع‌آوری و تحلیل داده‌های ساختمان‌های مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) در فضای ابری
- سادگی جابجایی و گسترش دستگاه‌های IoT در ساختمان هوشمند
- اجرای سریع و آسان سرویس‌های IoT در ساختمان هوشمند
- توان مصرفی پایین سرویس‌های مبتنی بر IoT و عملکرد با یک باتری
- پروتکل‌های باز و جهانی ویژه IoT و عدم وابستگی به یک شرکت خاص
- هزینه پایین راه‌اندازی و نگهداری سرویس‌های مبتنی بر اینترنت اشیا
- پوشش‌دهی گسترده شبکه‌های ویژه IoT در تمام نقاط مجتمع‌های بزرگ
- مدیریت یکپارچه سرویس‌های متنوع ساختمان هوشمند، با استراتژی «راهکارهای یکپارچه IoT» لینکپ
- IoT در ساختمان هوشمند: سطح پایین توان سیگنال و تضمین سلامت ساکنین
- امکان تجمیع سرویس‌هایIoT با سیستم‌های برنامه ریزی منابع سازمانی (ERP)
سرویس‌های اینترنت اشیا در ساختمان هوشمند
همان‌طور که اشاره شد، در ساختمان هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) راهکارها و سرویس‌های متنوعی ارایه می‌شود که می‌توانند به‌صورت یکپارچه در ساختمان عمل کنند. برخی از مهمترین سرویس‌های اینترنت اشیا در ساختمان هوشمند در ادامه معرفی شده‌اند. برای آشنایی بیشتر با این سرویس‌ها و سفارش آن، می‌توانید بر روی “مشاهده راهکارها” کلیک کنید.
- سیستم هوشمند کنترل روشنایی
- سیستم پایش کیفیت هوا
- سیستم هوشمند کنترل تهویه
- کنتور هوشمند برق
- کنتور هوشمند آب
- حسگر امنیتی تشخیص حضور افراد
- کنترل درهای حساس و پنجره‌ها
- تشخیص دود، اعلام و اطفا حریق
- شمارش افراد و تردد
- و …
لینکپ: ارائه دهنده نسل نوین راهکارهای اینترنت اشیا و هوشمند سازی ساختمان
جهت مشاهده راهکارها همین الان اقدام کنید.
