בית חכם

בית חכם או בניין חכם הוא מבנה בעל "מערכת בית חכם" השולטת במערכות הבניין, כגון תאורה, תריסים, מיזוג, השקיה, מערכות מדיה ועוד. המערכת כוללת בקר מרכזי שמקבל מידע מחיישנים (Sensors), הבקר מעבד את המידע, ובהתאם לכללים מוגדרים מוציא הוראות הפעלה למפעילים (Acturators) המשולבים במערכת בקרת מבנה. התחום זכה להתפתחות מואצת החל מהעשור השני של המאה ה-21 בשל מהפכת האינטרנט של הדברים (IoT).

שימושים
ממוזער|פעמון דלת חכם, המכיל מצלמת אינטרנט
בין מערכות הבית שאפשר לחבר למערכות בית חכם:
מערכת תאורה, תריסים ווילונות
דלתות ושערים (שער לרכב)
מערכות חימום מים ומיזוג אוויר
מערכות אבטחה (חיבור למערכת אזעקה קיימת, מצלמות, גלאי תנועה וחלונות, אמצעי זיהוי להקשת קוד או RFID, מערכת כריזה)
מערכות בטיחות (גלאי אש, עשן, זיהום אויר, מים ועוד)
תקשורת ובידור: מערכת טלוויזיה בכבלים, רשת אינטרנט ביתית ומערכות קולנוע ביתי, מוזיקה ווידאו
מערכת השקיה
מכשירי מטבח (קומקום, תנור) ומכשירי חשמל ביתיים (מכונת כביסה)
מנעולים חשמליים

כך למשל ניתן להגדיר כי בעת חזרה הביתה בשעות האור, המערכת תדע לפתוח את התריסים (ביום בהיר ולא גשום) ובמקרה של חזרה בשעות החושך המערכת תדליק את האורות הרלוונטיים.

לדוגמה, הדלקת אורות על סמך זיהוי תנועה וחיישן אינפרה חכמים לעוצמת האור או השקיית של הגינה כאשר האדמה יבשה, סגירת כיסוי גג לכביסה עם זיהוי גשם על ידי סנסור מים, משלוח MMS במקרה של זיהוי תנועה בגינה בשעות בלתי צפויות, למשל על ידי גילוי תנועה בווידאו וכן אפשרות של הפצת הווידאו והאודיו בבית, כמו על ידי מזרים מדיה, כולל אפשרות בקרה ממסכי מגע או שלטים.

המערכת מאפשרת לבצע פעולות שגרתיות, כגון הדלקת אורות או כיבוי באופן אוטומטי וללא מגע אדם, דבר שמגביר את נוחות השימוש באמצעים אלה בבית. המשתמשים יכולים לתזמן פעולה לקראת חזרתם אל הבית (לדוגמה, הפעלה וכיבוי של מזגן או דוד חימום). רמת תחכום גבוהה יותר יכולה לעשות שימוש בזיהוי בעזרת GPS. לפעולות אלו יש פוטנציאל להשגת חיסכון באנרגיה.

 טכנולוגיה 
ממוזער|חיווט פנל חכם, בית חכם
"בית חכם" היא מערכת אשר שולטת ומנהלת מגוון מערכות חשמליות. כדי לאפשר את הבקרה יש להחליף לרוב מפסק רגיל במפסק מבוקר, כלומר מערכת חשמל חכם.

למערכת יכולות להיות דרגות אוטונומיה שונות: עצמאות יחסית (לדוגמה, השקיה ללא מעורבות המפעיל, בהתאם לתנאי תאורה, טמפרטורה וגשם) או שליטה ישירה של המשתמש (שבה שום פעולה ללא תתרחש ללא הפעלה ישירה של המשתמש). שליטת המערכת במכשור יכולה להעשות ברמות שונות של תחכום: שליטה ישירה של המשתמשים (באמצעות שלט ראשי או פנל ייעודי, מחשב או מכשיר נייד כגון סמארטפון או טאבלט) או בקרה עם לוגיקה והגדרת תרחישים למכשירי חשמל בבית על פי לוגיקה. בהתאם ליישום, הלוגיקה יכולה להיות מוגדרת באמצעות תוכנה עם אופציות נתונות או שהמשתמש יכול להרחיבה כרצונו באמצעות קוד פתוח.

מערכות הבית החכם נבדלות בהספק היציאה החשמלי שלהן. ככל שהספק היציאה גבוה יותר כך אמינות בקרי חשמל החכם טובות יותר. הדעה הרווחת שרצוי בקרים עם הספק יציאה גדול מ-2,000 ואט לקבלת אמינות טובה.

המערכת לרוב אינה אוטומטית לחלוטין וגם המכשירים המחוברים אליה נדרשים להתאמה מסוימת לקונספט זה – כך למשל מערכת סטריאו, שלאחר הפסקת חשמל לא תידלק מעצמה, לא תוכל להשתלב במערכת בית חכם, זאת מכיוון שלאחר שהמפסק המבוקר ינתק אותה מהחשמל לא ניתן יהיה להפעילה. מנגד, אם ניתן להפעילה באמצעות שלט אינפרא אדום, אפשר יהיה לשלב אותה באמצעות הצמדת בקר הפולט אותות אינפרא אדום ובדרך זו להפעילה. קל יותר לקבל דרגה גבוהה של אוטומציה ואמינות כאשר המערכות יכולות להעביר משוב על מצבן, אך הדבר אינו הכרחי.

 פרוטוקולים 
הבקר מתקשר עם החיישנים והמפעילים באמצעות פרוטוקול תקשורת. ישנם מספר פרוטוקולים, חלקם קווים ואחרים אלחוטיים, בשנים האחרונות נעשה מאמץ לעשות סדר בתחום הפרוטוקולים שתוצאתו פרוטוקול חדש Matter.

פערים וסיכונים
לא כל הפעולות ניתנות לאוטומציה מלאה ובחלקן עדיין נדרשת או רצויה מעורבות המשתמש. לדוגמה, ניתן אולי להפעיל קומקום מרחוק, אך יש לדאוג שיהיו בו מים קודם לכן. ניתן לתזמן את הפעלת מכונת הכביסה לשעה מסוימת, אך המשתמש עדיין צריך להגדיר את הפרמטרים ולמלא את החומרים והכביסה. ניתן להגדיר לתנור מתאר פעולה מסוים (20 דקות ב-180 מעלות צלזיוס, שעה ב-150 מעלות) אך עדיין נדרשת מעורבות מסוימת של המשתמש.

ישנם גם סיכונים בחיבור הבית למערכת בקרה ממוחשבת. אם המערכת מחוברת לאינטרנט בצורה כלשהי, היא חשופה לאיום סייבר שיאפשר להשתמש בה לרעה. תאורטית, האקר עשוי לפתוח ברז גז בישול שהותאם לבקרה ממוחשבת ולגרום לפיצוץ הבית, או לגרום להצפתו בעזרת ברז המחובר למערכת ויצירת קצר חשמלי שיוביל לשריפה.

 בתרבות 
עלילת סדרת הטלוויזיה "קסנדרה" מבית נטפליקס, שעלתה לשידור ב־2015, נסובה סביב בית חכם, אך לוקחת את הרעיון קדימה לתחום המדע הבדיוני.

ראו גם
 מערכת בקרה
 האינטרנט של הדברים

קישורים חיצוניים


 מהן טכנולוגיות התקשורת לבית חכם ב-2024?, באתר HomeLink, 2 בפברואר 2024

קטגוריה:טכנולוגיה
חכם
קטגוריה:אבטחה
קטגוריה:גלאים וחיישנים
קטגוריה:האינטרנט של הדברים