هوشمندسازی ساختمان | تاریخچه هوشمندسازی و اثرات

هوشمندسازی ساختمان آن‌قدرها که فکرش را می‌کردید موضوع جدیدی نیست و سالیان سال است که با آن سر و کار داریم!هیچ‌وقت فکر می‌کردید روزی تا این حد درگیر دنیای دیجیتال و تکنولوژی باشیم که مرز میان واقعیت و خیال به اندازه‌ی تار مویی نازک باشد؟ ما که هر روز با تلفن هوشمند و شبکه‌های اجتماعی سر و کار داریم و اگر یک لحظه دسترسی اینترنت قطع شود، دچار وحشت می‌شویم، چرا باید از پیشرفت تکنولوژی تعجب‌زده شویم؟ یکی از بهترین مثال‌ها در این زمینه، پدیدار شدن مفهومی به اسم هوشمندسازی ساختمان یا اتوماسیون خانگی است که معنای واقعی پیشرفت تکنولوژی را از دل فیلم‌های علمی تخیلی درآورده و به خانه‌ی ما می‌آورد! اما ایده‌ی این تکنولوژی به چه صورت و از چه زمان شکل گرفت؟ در ابتدا باید مفهوم اتوماسیون خانگی را بهتر بشناسیم:اتوماسیون خانگی چیست؟اتوماسیون خانگی یا هوشمندسازی ساختمان در واقع انجام فعالیت‌های روزانه‌ی یک خانه به طور هوشمند و اتوماتیک است، به نحوی که نیاز به کمترین دخالت از سوی ساکنین باشد. یک سیستم اتوماسیون خانگی بر امکاناتی مانند روشنایی و نورپردازی، سرمایش و گرمایش، سیستم‌های صوتی-تصویری و لوازم خانگی را نظارت و یا آن‌ها را کنترل می‌کند. همچنین اتوماسیون خانه ممکن است شامل مسائل امنیتی همچون کنترل تردد و سیستم‌های هشداری نیز باشد.عبارت خانه هوشمند به دستگاه‌های اتوماسیون خانگی‌ای اطلاق می‌شود که به اینترنت دسترسی دارند و به صورت یکپارچه اعمال و رخدادهای خانه را کنترل می‌کنند. کلمه "هوشمند" در "خانه هوشمند" به آگاهی یک سیستم از وضعیت دستگاه‌های خود اشاره دارد که از طریق پروتکل فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) و اینترنت اشیا (IoT) انجام می‌شود. اتوماسیون خانگی در واقع یک دسته‌بندی وسیع‌تر و شامل هر وسیله‌ای است که می‌تواند از طریق سیگنال‌های رادیویی بی‌سیم نظارت یا کنترل شود؛ نه صرفاً دستگاه‌هایی که به اینترنت دسترسی دارند. پس در واقع هنگام اتصال به اینترنت، شاهد استفاده از قابلیت‌های اینترنت اشیا (IoT) در هوشمندسازی و خانه‌ی هوشمند هستیم. یک سیستم اتوماسیون خانگی استاندارد معمولاً تجهیزات هوشمندسازی را به یک هاب مرکزی خانه هوشمند متصل می‌کند. رابط کاربری برای کنترل سیستم از پایانه‌های دیواری، رایانه‌های لوحی (همان تبلت خودمان!) یا رومیزی، یک برنامه تلفن همراه یا یک رابط وب استفاده می‌کند که ممکن است خارج از محیط خانه نیز از طریق اینترنت قابل دسترسی باشد.مهندسان هنگام طراحی و ایجاد یک سیستم اتوماسیون خانگی، چندین فاکتور از جمله مقیاس‌پذیری، میزان نظارت و کنترل دستگاه‌ها، سهولت نصب و استفاده برای مصرف‌کننده، مقرون به صرفه بودن، سرعت، امنیت و توانایی تشخیص مسائل را در نظر می‌گیرند تا تجربه‌ی کاربر از امکانات خانه هوشمند به راحت‌ترین شکل ممکن صورت گیرد.یک سیستم اتوماسیون خانگی استاندارد معمولاً تجهیزات هوشمندسازی را به یک هاب مرکزی خانه هوشمند متصل می‌کند.تاریخچه‌ی هوشمندسازی و اتوماسیون ساختمانحال که با هوشمندسازی ساختمان بیشتر آشنا شدیم، به پیدایش و تاریخچه‌ی آن می‌پردازیم.اتوماسیون اولیه‌ و ساده‌ی خانه‌ها در واقع با استفاده از دستگاه‌هایی آغاز شد که نیاز به حضور انسان برای عملکرد دقیق خود نداشتند؛ بنابراین، اتوماسیون خانه ما را به قرن نوزده میلادی و اختراع لوازم خانگی برقی یا گازی خودکفا مثل ماشین‌های لباسشویی (1904)، آبگرمکن‌ها (1889)، یخچال‌ها (1913)، چرخ خیاطی، ماشین ظرفشویی و خشک کن لباس برمی‌گرداند!اما به طور دقیق‌تر، در سال 1975 بود که اولین فناوری شبکه اتوماسیون خانگی عمومی به نام X10 توسعه یافت. X10 در واقع یک پروتکل ارتباطی نوین برای دستگاه‌های الکترونیکی است که امروزه نیز به صورت فراگیر استفاده می‌شود. نحوه‌ی کارکرد این پروتکل به این شکل است که در درجه‌ی اول، از سیم‌کشی برای انتقال سیگنال‌دهی و کنترل استفاده می‌کند که در آن سیگنال‌های مورد نیاز ما، تبدیل به موج‌های فرکانس رادیویی در قالب داده می‌شوند. در واقع، همه‌ی سیگنال‌های مورد نیاز، از طریق تبدیل موج‌های رادیویی به داده‌هایِ دیجیتالِ قابلِ خواندن توسط مقصد، به وسایل خانه‌ی هوشمند ارسال می‌شوند و به آن‌ها پیغام می‌دهد که عمل خواسته شده را انجام دهند.تا سال 2012، طبق تحقیقات به عمل آمده ، تقریبا 1.5 میلیون سیستم اتوماسیون خانگی در ایالات متحده نصب شده بود. همان سال‌ها بود که طبق تحقیقات شرکت Statista، اعلام شد که بیش از 45 میلیون دستگاه خانه هوشمند تا پایان سال 2018 در خانه های ایالات متحده نصب خواهد شد. اکنون که در سال 2023 به سر می‌بریم، جای تعجب نیست اگر بدانید که خانه‌های هوشمند در واقع رشدی بسیار بیشتر از انتظار داشتند.طبق آخرین آمار وبسایت MoneyZine، هوشمندسازی ساختمان ها در سال ۲۰۱۷ به رشدی باورنکردنی رسید به طوری که در آن سال، تقریبا ۱۵۰ میلیون ویلا، واحد مسکونی و یا اداری، تجاری هوشمندسازی شدند! این آمار تا سال ۲۰۲۳، به رشدی تقریباً ۱۰۰ درصدی رسیده و پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۲۵، تعداد خانه‌های هوشمند به بیش از ۵۰۰ میلیون واحد/دستگاه برسد.اثرات مثبت هوشمندسازی بر زندگیاستفاده از سیستم‌های اتوماسیون خانگی، می‌تواند به صرفه‌جویی انرژی کارآمدتر و هوشمندانه‌تر منجر شود. با یکپارچه‌سازی فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات (ICT) با سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی یا نیروی باد، خانه‌های هوشمند می‌توانند به طور مستقل درباره‌ی ذخیره انرژی یا مصرف آن برای یک دستگاه معین تصمیم بگیرند که منجر به اثرات زیست‌محیطی مثبت کلی و کاهش اتلاف انرژی می‌شود. برای انجام این کار، محققان هوشمندسازی استفاده از داده‌های حسگرهای مربوط به فعالیت مصرف‌کننده در خانه را برای پیش‌بینی نیازهای مصرف‌کننده و متعادل کردن آن با مصرف انرژی پیشنهاد می‌کنند.علاوه بر این، اتوماسیون خانگی پتانسیل زیادی در مورد ایمنی و امنیت خانواده دارد. بر اساس یک نظرسنجی در سال 2015 که توسط iControl انجام شد، محرک‌های اولیه‌ی تقاضا برای دستگاه‌های هوشمندسازی، اول "امنیت شخصی و خانوادگی" و دوم "هیجان در مورد صرفه جویی در انرژی" است. اتوماسیون خانگی می‌تواند شامل انواع سیستم‌های امنیتی هوشمند و تنظیمات نظارتی مختلف باشد که به مصرف‌کنندگان اجازه می‌دهد تا خانه‌ی خود را در زمانی که از آن دور هستند، نظارت کنند و در صورت بروز اتفاقی ناگوار، به اعضای مورد اعتماد خانواده اجازه‌ی دسترسی دهند.پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۲۵، تعداد خانه‌های هوشمند به بیش از ۵۰۰ میلیون واحد/دستگاه برسد.معایب هوشمندسازی از دیدگاه مخالفانموضوعاتی که درباره‌ی هوشمندسازی مطرح کردیم، شاید در نگاه اول همگی خوب و بدون ایراد به نظر برسند؛ اما هوشمندسازی خانه و ساختمان مخالفان خود را نیز دارد که حتی از دیدگاه برخی ممکن است گاهاً نظراتی کاملاً منطقی داشته باشند!در واقع، این ماهیت دستگاه‌های اتوماسیون خانگی‌ست که می‌تواند برای امنیت داده‌ها و حریم خصوصی افراد مشکل‌ساز باشد؛ برای مثال، ممکن است اشکالات موجود در سیستم عامل‌های مختلف، به کاربران دستگاه‌های قدیمی‌تر و ارزان‌تر نرسد که همین مسئله، سبب می‌شود تا کنترل خانه‌ی آن‌‌ها در معرض خطرات جدی باشد. برخی از محققان می‌گویند که شکست فروشندگان در پشتیبانی از دستگاه های قدیمی‌تر با به‌روز‌رسانی‌ها، بیش از 87 درصد از دستگاه‌های فعال را آسیب پذیر می‌کند. این را در کنار زندگی در کشورهایی بگذارید که در تحریم به سر می‌برند و در صورتی که از سیستم‌های بومی خود استفاده نکنند، ممکن است دچار مشکلات جدی شوند.از سوی دیگر، بعضاً نگرانی‌هایی از سوی مستاجرین خانه هوشمند که مالکان آن‌ها تصمیم به ارتقای واحدها با فناوری خانه‌های هوشمند دارند، ایجاد شده است؛ این نگرانی‌ها، شامل اتصالات بی‌سیم ضعیف است که درب‌ها و دستگاه‌های هوشمند خانه را غیرقابل استفاده یا ناکارآمد می‌کند. امنیت رمز عبور درب، که توسط صاحبخانه نگهداری می‌شود، در کنار احتمال تجاوز بالقوه به حریم خصوصی، که با اتصال فناوری‌های خانه هوشمند به شبکه‌های خانگی رخ می‌دهد نیز موضوعی مهم برای مستاجرین به شمار می‌رود.جمع‌بندیبه طور کلی، اتوماسیون خانه شاید قدمت بالایی داشته باشد؛ اما استفاده از اینترنت اشیا و فناوری اطلاعات در هوشمندسازی هنوز در حال تکامل است و ماهیت هر دستگاه آن به طور مداوم در حال تغییر است. در حالی که افراد و شرکت‌‌های ارائه‌دهنده‌ی خدمات هوشمندسازی روزانه برای ایجاد پروتکل‌های امنیتی امن‌تر، ساده‌تر و استاندارد کار می‌کنند، مصرف‌کنندگان نیز باید درباره نحوه‌ی عملکرد این دستگاه‌ها و پیامدهای قرار دادن آنها در خانه‌هایشان اطلاعات بیشتری کسب کنند. رشد این زمینه در حال حاضر نه تنها توسط فناوری، بلکه به دلیل توانایی کاربر برای اعتماد به دستگاه و ادغام موفقیت‌آمیز آن در زندگی روزمره خود محدود شده است. اما با توجه به نمودار تعداد واحدهای هوشمند شده، می‌توان نتیجه گرفت که در آینده‌ای نه چندان دور، شاهد هوشمندسازی به عنوان استانداردی در سازندگی و انبوه‌سازی هستیم.