ساختمان هوشمند

سطح اتوماسیون در ساختمان‌‌‌‌ها به‌صورت روزافزون در حال رشد است. این موضوع نه‌تنها ناشی از افزایش تقاضا برای راحتی و آسایش است، بلکه به دلیل مزیت‌‌‌‌های مرتبط با صرفه‌جویی و مدیریت انرژی است‌. امنیت فاکتور مهم دیگری است که روند پیشرفت تکنولوژی در حوزۀ موجود باید بر بهبود این گزینه منطبق باشد‌. همچنین در‌زمینۀ تجمیع سیستم‌‌‌‌های اتوماسیون ساختمان، چگونگی غلبه بر ناسازگاری‌های موجود برای تجمیع زیر‌سیستم‌‌‌‌ها تولید‌شده توسط تولید‌کنندگان مختلف و نیز چگونگی هماهنگ‌کردن سطح عملکرد این سیستم‌‌‌‌ها با رایانه، تلفن همراه و منابع فرمان دیگر چالشی جدی به‌حساب می‌آید‌ که طراحی‌‌‌‌‌‌‌های نوین باید بر پایۀ ارائۀ راه‌حل‌ برای غلبه بر این چالش‌‌‌‌ها استوار باشند‌.

سه اصل کلی به‌منظور ارائه راه‌حل‌ برای چالش‌‌‌‌ها:

۱. قابلیت همکاری. این قابلیت به‌صورت توانایی همکاری دو یا تعداد بیشتری از سیستم‌ها در تبادل اطلاعات و استفاده از آن تعریف می‌شود، به این صورت که یک زیر‌سیستم یا سیستم مستقل طراحی‌شده با روش‌های طراحی روز دنیا بتواند با بقیۀ سیستم‌‌‌‌های مجموعه سازگار و با الزامات مورد‌نیاز هم‌خوانی داشته باشد؛ در این صورت می‌تواند منجر به بهبود عملکرد سیستم و کاهش هزینه‌ها شود‌. عمدۀ مزیت‌های سیستم‌های سازگار عبارت‌اند از:

• کاهش هزینۀ دورۀ استفاده (به دلیل رقابت بیشتر بین سیستم و فروشندگان جزء).
• کاستن از هزینه‌های آموزش و افزایش دسترس‌پذیری داده‌ها (به دلیل استفاده از رابط کاربر منفرد).
• مدیریت بهتر منابع و امکانات هم‌زمان با گسترش دسترسی به اطلاعات.
• افزایش کارایی و انعطاف‌پذیری عملیات با تجمیع عملیات مستقل به یک سیستم سازگار منفرد .

اگرچه سیستم‌های سازگار مزایای بسیاری را در اختیار می‌گذارند؛ ولی یک ایراد بزرگ دارند و آن، «پیچیدگی» است. هنگامی ‌که سیستم‌های اختصاصی به شکلی ساده، انتخاب و نصب می‌شوند، در آن وضعیت کاربردهای سازگار انتخاب‌های بیشتری را ارائه می‌دهند که این خود به معنای انعطاف‌پذیری است؛ ولی پیچیدگی را نیز افزایش می‌دهد. به‌منظور تضمین اجرای موفق یک سیستم سازگار، بایستی که مشترکان نهایی و کارکنان بخش مدیریت امکانات به‌صورت فعال در پروسۀ توسعه دخیل باشند. درصورتی‌که در آینده به قابلیت همکاری کامل نیاز باشد، آنگاه فرصتی برای فناوری‌های میان‌رده ایجاد می‌کند تا پروتکل‌ها و قراردادها بتوانند با یکدیگر در تعامل سازگار باشند و از این طریق می‌توان سیستم‌هایی کاملاً سازگار تدارک دید.

یک راه‌حل برای تضمین قابلیت همکاری، ایجاد واسط‌های مشترک برمبنای پروتکل‌ها و ساختار سیستم‌های باز است. حتی هنگامی‌که پروتکل‌های باز نظیر LonWorks و BACnet به‌صورت کامل در سیستم پیاده‌سازی می‌شوند، طراحان نباید از جزئیات کلیدی به‌منظور تعیین و به‌کار‌بردن تجهیزات مربوطه چشم‌پوشی کنند‌.

۲. استفادۀ بهینه از اطلاعات

مهم‌ترین عامل در ایجاد سیستم‌های کنترلی اتوماسیون ساختمان، حرکت از کنترل سطح پایین به‌سوی کنترل پیشرفته به‌منظور عمل کنترل است‌. امروزه سیستم‌های مدرن اتوماسیون ساختمان از قابلیت‌های خوب و ساختار مقاوم داده‌ای برخوردارند که اندازه‌گیری‌های بی‌وقفه عملکرد ساختمان، پشتیبانی از پردازش و تجسم داده را امکان‌پذیر می‌کند‌.

سیستم‌های مانیتورینگ و تشخیص بی‌وقفۀ عملکرد، قابلیت کاربرد در اتوماسیون ساختمان را دارند. این سیستم‌ها همراه با فناوری‌های شبیه‌سازیِ عملکردِ ساختمان، در راستای مدل‌سازی و ارزیابی تأثیر استراتژی‌های کنترلی به‌کار می‌روند. با‌این‌اوصاف، اگر دسترسی به حجم وسیعی از اطلاعات مربوط به عملکرد ساختمان و روش‌های کنترلی امکان‌پذیر باشد، آنگاه تقاضا برای محاسبات و ارتباطات نیز بسیار افزایش می‌یابد. از‌این‌رو در راستای مدیریت مؤثر حجم بالای اطلاعات و ارتباطات،  اتخاذ رویکردی نوآورانه‌ای برای محاسبات و ارتباطات و سیستم‌های اندازه‌گیری در محیط‌هایی با غنای اطلاعاتی، فاکتوری ضروری به‌شمار می‌رود.

۳. محاسبات

محاسبات فراگیر و جامع به‌عنوان جهشی فراتر از مدل محاسباتی روزمرۀ سنتی شناخته می‌شود. چشم‌انداز این طرح این‌گونه است که فضای (محاسبات) مجازی می‌تواند به‌صورت یکپارچه با محیط فیزیکی تجمیع شود. درواقع، شبکه‌های حسگری و سیستم‌های میکروالکترومکانیکی مثال‌هایی کاربردی برای این مفهوم‌اند. حمایت‌کنندگان این ایده معتقدند که یکپارچه‌سازی محاسبات با محیط و اهداف روزانه، موجب تعامل سازندۀ افراد با تجهیزات پردازش اطلاعات می‌‌شود. در‌عمل، تجهیزات فراگیر محاسبات در بازرگانی مورد‌استفاده قرار می‌گیرند؛ مانند دستیاران دیجیتالی شخصی (PDAs)، حسگرهای بی‌سیم، سیستم‌های مانیتورینگ بی‌سیم، شناسایی هویت رادیو فرکانسی (RFID) و همچنین سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS).

هنگامی‌که این تجهیزات در سیستم‌های اتوماسیون ساختمان به‌کار برده می‌شوند، فرصت‌های بسیاری را برای بهبود کارایی، بهره‌وری، امنیت و قابلیت اطمینان فراهم می‌کنند؛ ولی با خود مسائل تکنیکی، اجتماعی و اخلاقی را نیز به‌همراه دارند، مسائلی مانند زیرساخت نرم‌افزاری، طول عمر باتری، مدیریت جا‌به‌جایی، امنیت اطلاعات، حفاظت حریم خصوصی و‌… که باید در زمان طراحی سیستم اتوماسیون ساختمان به این موارد توجه کرد.