پروتکل‌های هوشمند سازی

استاندارد و یا پروتکل هوشمند سازی در واقع زبانی است که تجهیزات از طریق آن با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. این پروتکل ها به دو دسته کلی تقسیم میشوند: با سیم و بی سیم

پروتکل های با سیم مانند UPB و X10 قابل اعتماد تر هستند ولی سرعت کندتری دارند و رمزگذاری آنها دشوارتر است.

پروتکل های بی سیم معمولا سریعتر هستند و قابلیت انعطاف بیشتری دارند. پروتکل هایی مانند Z-Wave ، ZigBee ، WiFi و …

برخی پروتکل های هیبرید مثل Insteon و C-Bus از هر دو مدل با سیم و بی سیم استفاده می کنند.

در پایین مختصری درباره ی معروفترین پروتکل های هوشمند سازی توضیح داده ایم:

Z-Wave

یک پروتکل خانه هوشمند وایرلس است که از فرکانس رادیویی ۹۰۸MHz برای برقراری ارتباط بین تجهیزات استفاده میکند. این پروتکل با استفاده از توپولوژی mesh و کمک یک هاب(hub) مرکزی برای راه اندازی و برقراری شبکه هوشمند استفاده می کند. دستگاه های Z-Wave به راحتی در نصب و استفاده معروف هستند. همچنین مصرف انرژی پایینی دارند که برای تجهیزات هوشمند رکن اساسی به حساب می آید.

مزیت اصلی دستگاه های Z-Wave این است که چون از فرکانسی پایینتر از فرکانس سایر دستگاه های وایرلس استفاده می کنند، احتمال تداخل با آنها بسیار پایین است. همین امر ارتباط را سریعتر و موثرتر می کند. همچنین فرکانس های پایین بهتر می توانند از موانع عبور کنند و مشکل از دست رفتن سیگنال را شاهد نخواهیم بود.

به علاوه در فرکانس های بالاتر سیگنال های غیر قابل اعتماد و مخرب بیشتری ارسال می شود و شبکه را در معرض خطر قرار میدهد. در نتیجه فرکانس پایین Z-Wave امنیت بیشتری را در بستر هوشمند سازی برای ما به ارمغال می آورد.

ZigBee

از خیلی جهات شبیه Z-Wave  می باشد و مانند Z-Wave پروتکل محبوبی است. Zigbee  از فرکانس ۲٫۴GHz‌ و از استاندارد وایرلس ۸۰۲٫۱۵٫۴ استفاده می کند.

ZigBee یک پروتکل باز است که این امر دست توسعه دهندگان را برای ساختن تجهیزات جدید باز می گذارد.

همچنین این پروتکل مصرف انرژی بسیار پایینی دارد. هر دو پروتکل Z-Wave و ZigBee‌ از کسری از انرژی مصرفی WiFi‌ استفاده می کنند. این اصلی ترین دلیل محبوبیت و انتخاب این دو پروتکل برای خانه هوشمند است. خیلی از دستگاه هایی که با این استانداردها ساخته شده اند می توانند سالها با یک باطری کار کنند.

امنیت خانه هوشمند مساله ای است بسیار حیاتی و اهمیت تجهیزات وایرلس را بیش از پیش ضروری می سازد. هر دو پروتکل Z-Wave و ZigBee از استاندارد رمزگذاری متقارن AES 128 استفاده می کنند که توسط دولت ها و همچنین بانک ها برای رمزگذاری استفاده می شود.

همانطور که مشاهده کردید دو پروتکل Z-Wave و ZigBee‌ شباهت های بسیاری با یکدیگر داشتند و تفاوت اصلی آنها در فرکانس رادیویی است که در آن فعالیت می کنند. در جدول زیر برای مقایسه میتوانید این امر را مشاهده کنید که هرچه فرکانس بالاتر می رود سرعت انتقال اطلاعات بیشتر شده و از طرفی برد سیگنال کمتر می شود و بالعکس.

برای کسانی که نمی توانند بین این دو پروتکل انتخاب کنند خبر خوب این است که هاب هایی(hub) وجود دارند که با تجهیزات هر دو پروتکل می توانند کار کنند.

KNX

KNX یکی از محبوبترین پروتکل های خانه هوشمند با استاندارد باز است. KNX را می توان در بسترهای ارتباطی متفاوتی اجرا کرد مانند: شبکه برق خانه، شبکه اترنت، زوح سیم به هم تابیده، بر پایه امواج رادیویی و وایرلس و … رایج ترین روش بکار بردن آن زوج سیم به هم تابیده می باشد. KNX  از معدود پروتکل های دارای استاندارد بین المللی( ISO/IEC 14543-3 ) در زمینه هوشمند سازی ساختمان ها می باشد.

باس یا UPB

UPB مخفف Standard Powerline Bus‌ یا خط باس جهانی، یک پروتکل با سیم هوشمند سازی می باشد. به دلیل قابلیت اطمینان بالاتر از پروتکل X10‌، از آن به عنوان جایگزینی برای این پروتکل استفاده می شود. UPB همچنین با استفاده از خطوط برق موجود در خانه، هزینه های زیادی را به حداقل می رساند. ولی با دستگاه های X10‌ منطبق نیست و برای استفاده از آنها باید از کنترلرهای مخصوصی استفاده کرد.

Blutooth

بلوتوث تنها برای گوش دادن به موزیک یا انتقال فایل با گوشی هوشمند استفاده نمیشود. بلوتوث یک پروتکل بی سیم کوتاه برد است(نزدیک به ۱۰ متر) و در هزاران قطعه هوشمند قرار دارد که کارکرد آن بر همگان روشن است. بلوتوث انرژی کمتری نسبت به WiFi مصرف می کند ولی به دلیل برد پایین اش پلتفرم ایده آلی برای خانه هوشمند نمی باشد. پیش بینی شده که نسل های جدید بلوتوث در آینده کاربرد وسیعی را در تجهیزات هوشمند سازی پیدا کنند.

Insteon

یک پروتکل هیبرید است. ترکیبی از پروتکل های با سیم و بی سیم که طراحی شده بود تا خلا بین این دو دسته پروتکل را پر کند. Insteon ارتباطات بی سیم و با سیم را یکپارچه کرده و یک سیستم مطمئن و امن را برای خانه هوشمند میسازد.

نصب و راه اندازی این پروتکل از سایر پروتکل ها راحت تر است و به استراتژی های پیچیده مسیریابی نیازی ندارد.

همچنین این پروتکل محدودیتی در ابعاد ندارد و بخاطر استفاده از توپولوژی dual-mesh‌ میتواند با تنها یک هاب، صدها دستگاه را پشتیبانی کند.

ایراد اصلی این پروتکل محدودیت در ارتباط با دستگاه هایی است که بر اساس سایر پروتکل ها ساخته شده اند.

• کاتالوگ خانه هوشمند فکور صنعت