ساختمان هوشمند یا خانه هوشمند (BMS)، به تمامی اجزای ساختمان که در یک ارتباط منطقی، یکپارچه هوشمند، منظم و همگن در سازگاری کامل با محیط گفته می شود که عناصر مهم تأثیرگذار در مؤلفه های ایمنی، آسایش و مصرف انرژی را تحت کنترل خود درمی‌آورد.
امروزه در ساختمان‌های بزرگ و پیچیده، تعبیه و طراحی سیستم هوشمند ساختمان موسوم به bms برای حفاظت و ایمنی، حداکثر صرفه جویی و ایجاد آسایش ساکنان، امری اجتناب ناپذیر است، و در ساختمان‌های معمولی نیز مسأله‌ی امنیت، انرژی و ایمنی، استفاده از این نوع سامانه را توجیه پذیر می‌سازد.
مؤلفه های کلیدی سیستم هوشمند ساختمان (bms)
در یک سیستم bms (سیستم مدیریت ساختمان building management system) چهار مؤلفه در ارتباط با هم محیطی پویا، مبتنی بر تأمین امنیت و آرامش برای ساکنین فراهم می‌کنند:
- فرمت یا ساختار
- سامانه ها و تجهیزات
- سرویس‌های مورد مدیریت
- مدیریت یا پردازش و تصمیم گیری
امروزه مالکین و مدیران ساختمان ها روز به روز تمایل بیشتری به طراحی سیستم مدیریت هوشمند ساختمان در سازه ها از خود نشان می‌دهند.
بازار سیستم هوشمند ساختمان (bms) در بخش‌های محصولات، اپلیکیشن های موبایل و فناوری ارتباطی در رقابت هستند. در سیستم هوشمند خانه کلیه‌ی وسایل و امکانات ساختمان از قبیل تجهیزات سرمایشی، تجهیزات گرمایشی، سیستم های امنیتی، روشنایی، اعلان های خطر و … به هم مرتبط هستند و به وسیله‌ی سیستم مرکزی کنترل می‌شوند.
مزیت های خانه هوشمند (bms)
بدیهی است، اجرای طرح مدیریت هوشمند ساختمان، در زمان ساخت، بار مالی دارد، اما این سامانه تنها از زاویه‌ی صرفه جویی انرژی در زمانی کوتاه هزینه‌ی اولیه را جبران می کند؛ مابقی مزایای این سامانه نیز برتری چشمگیری از ساختمان های دیگر فراهم می کند، این مزایا را در زیر می شماریم:
- حداکثر صرفه جویی در مصرف انرژی
- امکان ارائه‌ی سامانه هوشمند کنترل با زمانبندی مناسب
- فراهم کردن سطح بالای رفاه برای ساکنین، مراجعه کنندگان و میهمانان
- امکان گزارش‌گیری به شکل آماری از میزان مصرف انرژی به صورت دوره‌ای
- استفاده بهینه از تجهیزات و در نتیجه کاهش استهلاک و افزایش طول عمر آنها
- از بین بردن خطای انسانی در کنترل شرایط محیطی ساختمان به دلیل مدیریت متمرکز رایانه ای
- یکپارچگی مدیریت متغیرهای یک ساختمان از جمله تأسیسات سرمایشی، گرمایشی، ایمنی، روشنایی، آسانسورها، سیستم آبرسانی و …
- امکان مانیتورینگ و مشاهده متغیرهای مختلف ساختمان و کنترل آنها به وسیله ی تلفن همراه یا رایانه شخصی به صورت اینترنتی از هر نقطه دنیا
موارد قابل کنترل توسط سیستم هوشمند ساختمان (bms)
بخش‌هایی که در یک ساختمان توسط سیستم هوشمند bms می توانند کنترل شوند، در حد شگفت انگیزی گسترده، متعدد، پرشمار و مطلوب هستند، آگاهی از این موارد می تواند طراحان ساختمان را در انتخاب بهترین سامانه یاری دهد. این بخش ها عبارتند از:
- سامانه های ارتباطی
- سامانه های روشنایی
- سامانه های اندازه گیری
- سیستم دوربین مداربسته
- سامانه های صوتی و تصویری
- سامانه کنترل پرده ها و سایبان ها
- سیستم هوشمند آبیاری فضای سبز
- سامانه های سرمایشی و گرمایشی
- سامانه اعلام اتوماتیک اعلان و اطفای حریق
- هشدار در صورت بازبودن درب ها، پنجره ها و …
- کنترل هوشمند عبور و مرور در ساختمان و راهروها
- سیستم دسترسی به پارکینگ خودرو و کنترل تردد
- سیستم کنترل اتوماسیون آسانسورها و پله برقی ها
- سیستم اتوماسیون زمان بندی دقیق انجام دستورات کنترلی
- سامانه خودکار کنترل هوشمند تأسیسات استخر، سونا، جکوزی و …
- سیستم امنیتی ساختمان و محیط پیرامون آن (کنترل سیستم ضدسرقت)
پروتکل های سیستم هوشمند ساختمان (bms)
هدف سیستم هوشمند ساختمان، که گاهی به نام سیستم اتوماسیون ساختمان نیز از آن نام برده می شود، انطباق شرایط مختلف محیطی، نیازهای امنیتی، وضعیت های اضطراری و فرامین زمانبندی شده در یک ساختمان با نرم افزار هوشمندسازی ساختمان است.
میکرو کنترلرها در بخش سخت افزاری سیستم هوشمند ساختمان، وظیفه‌ی اجرای دستورات صادره از مرکز نرم‌افزاری سامانه را بر عهده دارد.
اوایل ورود سیستم هوشمند ساختمان (BMS) به بازار هوشمند سازی، برخی شرکت‌ها سامانه را طوری طراحی می‌کردند که به شکل انحصاری مالک ساختمان را وادار به تأمین تجهیزات مورد نیاز از شرکت مزبور می‌کرد، در حالی که بعدها استاندارد سازی لازم در زمینه هوشمند سازی ساختمان فراهم شد تا هم طراحان در ایجاد انعطاف در هوشمند سازی ساختمان ها آزادی عمل داشته باشند و هم شرکت های تولیدی رقابت سالم‌تری در جهت جلب رضایت مشتریان داشته باشند.
در ابتدا، اجرای یک خانه هوشمند، تنها محدود به هوشمند کردن سامانه های هشدار ضدسرقت، سامانه های روشنایی و تهویه مطبوع می شد، پس از آن به صورت مدرن سیستم های فوق توسعه پیداکرد.
ارتباط بین سیستم های سخت افزاری و نرم افزاری به وسیله ی پروتکل های زیر قالب بندی و پی ریزی می شود:
- LAN
- USP
- XML
- Soap
- BACnet
- MODBUS
- LonWorks
- DeviceNet
- …
اجزای متداول تشکیل دهنده یک خانه هوشمند (bms)
- سامانه کنترل مرکزی: مهم ترین بخش سامانه هوشمند، این بخش است که در برخی موارد از یک رایانه به این منظور استفاده می شود. این بخش وظیفه ی پردازش اطلاعات ورودی و تصمیم گیری راجع به دستورات صادره می باشد.
- Access point نقاط دسترسی: از این بخش به عنوان مانیتورینگ داده ها، فرامین، آمارها و ورود تنظیمات استفاده می شود. دسترسی به سطوح مختلف تنظیمات این بخش در طراحی اولیه برای کاربران مختلف رمزگذاری می شود، این بخش می تواند به وسیله ی یک گوشی موبایل و تحت وب قابل دسترسی باشد.
- کانال های ارتباطی: خطوط ارتباطی سیستم هوشمند، امکان ارتباط بخش های مختلف را فراهم کرده و تبادل اطلاعاتی بین آنها را میسر می سازد.
- سنسورها: بسته به پارامتری که باید اندازه گیری شده و بر اساس آن عمل شود، حسگر متناسب در محل موردنظر تعبیه می شود.
- دیمر روشنایی: این وسیله به صورت الکترونیکی طبق دستور دریافتی از سامانه مرکزی، نور راهروها، اتاق ها، لابی هتل ها و … را تنظیم می کند.
- تایمرهای زمانبندی شده: این تجهیزات علاوه بر این که قابلیت تکرار فرایندها در بازه زمانی معین را دارد، از سامانه کنترل مرکزی نیز دستور می گیرد.
- نرم افزار سامانه: در واقع مغز متفکر کل سامانه، نرم افزار سیستم هوشمند ساختمان است. ایجاد رابط گرافیکی با کاربر، گزارش گیری، ثبت آمارها و ایجاد ساختار انطباقی و یکپارچه بین عوامل مختلف است.
- سرور: بخشی که اطلاعات سیستم هوشمند را در فضای تحت وب ذخیره کرده و امکان دسترسی به سامانه را در هر جای دنیا به وسیله ی شبکه اینترنت فراهم می کند.
جهت مطالعه سیستم هوشمند KNX کلیک کنید.
جهت مطالعه سیستم هوشمند بدون سیم Zwave کلیک کنید.