مستخدم:Moayad tobase/ملعب
أتمتةالمنزل
هو ربط مختلف الأجهزة والأنظمة في المنزل معاً بحيث يمكن التحكم فيها جميعاً من أي مكان، وإحداث التفاعل المطلوب فيما بينها. وهو امتداد سكني لبناء الاتمتة من أتمتة المنزل، والأعمال المنزلية .[1] يمكن ان تشمل السيطرة المركزية للاضاءة التدفئة والتهوية والاجهزة ستشرح لاحقاً وايضاً يساعد التشغيل الألي على اضافة زيادةنوعية لحياة كبار السن والمعوقين في المؤسسات.
كانت الية -منازل المستقبل- من المعارض الأساسية في العالم والخلفيات الشعبية في الخيال العلمي بوجود مشاكل في التعقيد والمنافسة بين البائعين , والتكلفة المترتبة حدت من انتشار الأتمتة المنزلية الى ديارهم من الهواة والاثرياء حيث كان اول كمبيوتر لنظام تجريب التشغيل الألي للمنزل في عام 1966 . [2]
نظرة عامة و فوائد[عدل]
يشير التشغيل الألي للمنزل باستخدام الحاسوب
وتكنولوجيا المعلومات للتحكم بالأجهزة المنزلية مثل (الأبواب والاضاءة) بحيث النظام يستطيع ايضاً التحكم بالاضاءة عن بعد عن طريق شبكات الحاسوب الدقيقة المعقدة التي تتسم بالذكاء وتعتمد الاتمتة المنزلية لاسباب السهولة والأمن الكبير وتوفير الطاقة.[3]
من ناحية اخرى استخدام الوقود السائل او الغازي واستخدام الكهرباء يعمل على زيادة الاتمتة في التدفئة والحد من العمل الضروري للتزود بالوقود والمدافئ يدوياً .[4]
حيث ارتفع عدد اجهزة التحكم في المنزل , وأصبح الترابط والتصال ميزة مفيدة ومرغوبة على سبيل المثال (يمكن للفرن ان يرسل رسالة تنبيه عندما يحتاج تنظيف او ثلاجة ) ويمكن عن طريق تعيين الانذار الاتصال بالجيران او بالطوارئ اذا تم الكشف عن متسلل ما داخل البيت.
في المنشأت البسيطة قد يكون التشغيل الألي بالبساطة التي تفعل الاضوائ عندما يكون الشخص بداخل الغرفة اما بالنسبة للمنشات المتقدمة يمكن للغرفة عن طريق التشغيل الالي بالاحساس ليس فقط اذا كان الشخص بالداخل وانما ايضاً معرفة من هو الشخص المتواجد بالغرفة واضاءة غرف اخرى وتشغيل التلفاز وتخفيض الحرارة بنفس الوقت.
يمكن لأتمتة المنازل ايضا توفير واجهة عن بعد للأجهزة المنزلية أو نظام التشغيل الآلي في حد ذاته، لتوفير المراقبة والرصد على الهاتف الذكي او متصفح الويب.
من الامثلة الجيدة عن المراقبة عن بعد التشغيل الألي للمنزل عندما يكتشف بوجود دخان يطفئ جميع الكهرباء في الغرف حتى لا يصبح تماس كهربائي وايضاً اذا وجد حريق يعمل على اضاءة منبهات الماء لاطفاء الحريق وبعد فترة يقوم بالاتصال على الطوارئ هذا كله يقوم به الاتمتة المنزلية .
التاريخ[عدل]
اصبحت الاتمتة المنزلية سمة من سمات الكتابة في الخيال العلمي للعديد من السنوات , لكنه اصبح عملياً فقط في القرن 20 في وقت مبكر بعد ادخال نطاق واسع من الكهرباء في المنازل والتقدم السريع في تكنولوجيا المعلومات .[5][6] بعد ذلك بدأت اجهزة التحكم في الظهور عام 1800s .[7].
بدأ ظهور الأجهزة المنزلية الكهربائية بين عامي 1915 و 1920. حيث تراجع الخدم يعني أن الأسر بحاجة الى رخصة، بدائل الميكانيكية. إمدادات الكهرباء المحلية، ومع ذلك، كان لا يزال في مراحله الأولى.[8]
أفكار مشابهة لأنظمة الأتمتة المنزلية الحديثة نشأت خلال المعارض في العالم 1930s. معارض في شيكاغو (1934) ونيويورك (1939 و1964-1965) [9] يصور الكهربة والآلية للمنازل. في عام 1966 جيم ساذرلاند، وهو مهندس يعمل لستنجهاوس الكهربائية، وضع نظام الأتمتة المنزلية يسمى "ECHO IV". وكان هذا المشروع الخاص وبدأ تجارياً.[10]
على الرغم من الاهتمام في التشغيل الآلي للمنزل، بحلول نهاية من 1990s لم يكن هناك استيعاب نطاق واسع، مع هذه النظم لا تزال تعتبر المجال من الهواة أو الأغنياء. وقد وضعت لتبسيط البروتوكول والتكلفة العالية للدخول من المستهلكين. [11].
شيدت في عام 1998 . حيث بنيت جزئيا لعرض مجموعة متنوعة من تقنيات الأتمتة المنزلية الذكية، بما في ذلك نظام إدارة المباني التي يمكن تحسين أداء نظام التدفئة، التلقائي نظام ري الحدائق التي يمكن أن يحس ظروف رطوبة التربة والمياه وفقا لذلك، نظام أمن ذكي، والإضاءة التي يمكن تعيين إلى واحد من أربعة أمزجة محددة مسبقا، ومفاتيح باب للبرمجة جزءا لا يتجزأ من رقاقة.[12] [13]
في حين لا يزال هناك مجال كبير للنمو، وفقا لأبحاث (ABI) ، تم تركيب 1.5 مليون أنظمة التشغيل الآلي للمنزل في الولايات المتحدة في عام 2012، وامتصاص حاد يمكن أن نرى شحنات تتصدر أكثر من 8 ملايين في عام 2017. [14]
الخصائص[عدل]
- السيطرة على كل شيء في المنزل! .
- التحكم بالأضواء بالاعتماد على السيطرة والوقت .
- التحكم بالحرارة على اساس جداول .
- ضمان دخول أبواب مغلقة ومقفلة بعد! .
- مراقبة كاميرات الفيديو مع الهاتف أو الكمبيوتر اللوحي! .
- تغلق تلقائيا المياه عندما يتم الكشف عن التسريبات! .
- تكاليف الطاقة السيطرة على أساس الاستخدام والتوقعات! .
- السيطرة على المنزل عن طريق الصوت .
- ضمان تأمين أبواب المنزل قبل النوم .
- السيطرة على أجهزة سمعية وفيديو حول منزلك! .
- الكشف عن المركبات التي تدخل أو تغادر الممر الخاص بك! .
- تخصيص الهاتف الذكي أو الكمبيوتر اللوحي الشاشات الخاصة بك .
عناصر النظام[عدل]
تشمل انظمة التشغيل الألي للمنزل الأنواع التالية من الأجهزة الأساسية:
- مجسات (sensor):- للكشف عن الاشياء مثلا درجة الحرارة والرطوبة والحركة.
- التحكم (controllers):- مثل جهاز كمبيوتر أو جهاز تحكم الأتمتة المنزلية المخصص.
- المشغلات (Actuators):- مثل الصمامات الميكانيكية ومفاتيح الاضاءة والمحركات.
- حافلات (Buses):- للاتصالات التي يمكن ان تكون سلكية أو لاسلكية.
- واجهات (Interface):- للتفاعل بين (الانسان والألة ) او ( الألة و الألة ) .
شبكات[عدل]
المقالة الرئيسية : شبكات المنزل .
كانت هناك العديد من المحاولات لتوحيد أشكال واجهات الأجهزة الإلكترونية والاتصالات اللازمة لبناء نظام الأتمتة المنزلية. بعض المعايير تستخدم وسائل اتصال إضافية ومراقبة الأسلاك، وبعض إشارات تضمين في الدائرة الكهربائية الموجودة في المنزل، وبعض التردد لاستخدام اشارات الراديو (RF)، فبعضها يمكن تثبيته لاسلكيا وبعض استخداماته مزيج من عدة طرق. تثبيت الأسلاك والسيطرة عليها هو الأصعب في منزل قائم. وتشمل بعض الأجهزة منفذ USB يستخدم للتحكم واتصال بشبكة تقنيات كهربائية منزلية. الجسور بروتوكول تترجم المعلومات من معيار واحد إلى آخر، على سبيل المثال، من X10 لتركيب الحافلات الأوروبي (EIB الآن KNX).[15]
المهام[عدل]
أصغر قطعة محددة وأساسية من وظيفة التي هي بمثابة وحدة العمل، وكوسيلة للتمييز بين مختلف مكونات المشروع وهذه المهام هي :[16]
HVAC [عدل]
وتشمل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ويتضمن السيطرة على درجة الحرارة والرطوبة, بما فيها التدفئة والتبريد والهواء النقي الطبيعي , الحرارة التي تسيطر عليها شبكة الإنترنت تسمح لصاحب المنزل للسيطرة على التدفئة وتكييف الهواء وأنظمة المبنى عن بعد. النظام قد يفتح تلقائيا ويغلق تلقائيا.[17]
الاضاءة[عدل]
منتجات الأتمتة المنزلية يمكن أن تستخدم لشيء بسيط مثل إضافة متعددة الاتجاهات لدوائر الإضاءة الكهربائية القائمة، أو يمكن أن تشمل التفاعلات المعقدة للغاية مع النظم الأخرى. [18]
نظام التحكم في الإضاءة يمكن أن يستخدم لتبديل الأضواء على أساس دورة الزمن، أو ترتيبها لتخرج تلقائيا عندما تكون الغرفة هو غير مأهولة. بعض المصابيح التي تسيطر عليها الكترونيا يمكن السيطرة عليها لسطوع أو للون لتوفير مستويات الإضاءة المختلفة لمختلف المهام. حيث الإضاءة يمكن التحكم فيها عن بعد بواسطة جهاز تحكم لاسلكي أو عبر الإنترنت. والإضاءة الطبيعية (ضوء النهار) يمكن أن تستخدم للسيطرة على ظلال النوافذ والستائر تلقائيا إلى تحقيق أفضل استفادة ممكنة من الضوء الطبيعي.[19]
السمعية والبصرية[عدل]
وتشمل هذه الفئة التحويل والتوزيع الصوتي والفيديو. يمكن اختيار عدة مصادر للصوت أو للفيديو وتوزيعها على غرفة واحدة أو أكثر، ويمكن أن تكون مرتبطة مع الإضاءة والستائر لتوفير إعدادات معينة .
تظليل[عدل]
التحكم الألي للستائر والتي يمكن استخدامها ل :
الأمن[عدل]
نظام أمن الأسر المتكامل مع نظام التشغيل الآلي للمنزل يمكن أن يوفر خدمات إضافية مثل المراقبة عن بعد من الكاميرات الأمنية عبر الإنترنت، أو قفل مركزي لجميع الأبواب والنوافذ المحيطة.[20]
مع أتمتة المنزل يمكن للمستخدم تحديد كاميرات البث المباشر من مصدر الإنترنت لمنازلهم و أعمالهم. ويمكن أن تشمل الأنظمة الأمنية وأجهزة استشعار الحركة التي من شأنها كشف أي نوع من الحركة غير المصرح بها وإعلام المستخدم عن طريق نظام الأمن أو عن طريق الهاتف.
نظام التشغيل الآلي يمكن محاكاة مظهر المنزل المحتل من خلال تعديل الإضاءة أو فتحها تلقائيا. أنظمة الكشف عن بعد مثل إنذار الحريق، تسرب الغاز، وأول أكسيد الكربون، أو تسرب المياه يمكن أن تكون متكاملة. ونظم الإنذار الشخصية طبية تسمح للمحتل المنزل المصاب لطلب المساعدة.
الاتصال الداخلي[عدل]
نظام الاتصال الداخلي يسمح بالاتصال عبر ميكروفون و مكبرات الصوت بين غرف متعددة.ويعمل على الدمج الداخلي إلى الهاتف ، أو من نظام دخول باب الفيديو إلى جهاز التلفزيون، والسماح للسكان لعرض الكاميرا على الباب تلقائياً. [21]
تقنيات كهربائية منزلية[عدل]
الصحفي برونو دي لاتور صاغ مفهوم عبارة( Domotic ) في عام 1984.[22] وقد أدخلت DOMOTIC مؤخرا في المفردات ككلمة مركبة اللاتينية دوماس و كلمة للمعلوماتية،[23] ويشير إلى منازل ذكية يعني استخدام الأتمتة تقنيات وعلوم الكمبيوتر التي تطبق على المنزل الذكية. [24]
ويشمل المصطلح مجموعة من تطبيقات تكنولوجيا المعلومات لمشاكل التشغيل الآلي للمنزل.[25][26]
المنزل الرقمي يشمل أتمتة المنزل، والوسائط المتعددة، والاتصالات، والتجارة الإلكترونية، وما إلى ذلك من خلال الشبكات المنزلية وتقنيات كهربائية منزلية والتشغيل الآلي للمنزل يعني (أن أنظمة الحديث مع بعضها البعض من أجل تحسين الراحة والكفاءة والسلامة).[27]
أنظمة اخرى[عدل]
استخدام معدات خاصة، أي ما يكون قريب من الأجهزة المنزليةالتي يمكن رصدها والتحكم فيها آليا أو عن بعد، بما في ذلك أجهزة الطهي، وحمام السباحة وغيرها من الانظمة.
التكاليف[عدل]
التكاليف تشمل أساسا المعدات والمكونات، والأثاث، والتثبيت المخصص.[28]
وتشمل التكاليف الجارية مثل الكهرباء لتشغيل أنظمة التحكم، وتكاليف الصيانة لأنظمة التحكم والربط الشبكي للأنظمة، بما في ذلك المشاكل، والتكلفة النهائية للترقية مع تغير المعايير. وزيادة تكاليف صيانة الاجهزة مما يؤدي الى تعقيد بسيط . والخدمات القائمة على الحوسبة الداعمة للتثبيت قد ينطوي أيضا رسوم الإعداد، ورسوم الأستخدام، أو كليهما.
تعلم استخدام النظام المعقد على نحو فعال قد يستغرق وقتا كبيرا ويستغرق تدريب كبير .
قد تكون السيطرة الأمنية نظام صعب ومكلف للحفاظ علىوالخدمات القائمة على الحوسبة، وخاصة إذا كان نظام التحكم يمتد إلى أبعد من المنزل، على سبيل المثال عن طريق اللاسلكي أو عن طريق الاتصال بالإنترنت أو الشبكات الأخرى.
المنظمات[عدل]
مقارنة بين البروتوكولات[عدل]
| Protocol | Power Line | Radio-Frequency | Data Rate | Available API? | Open Source | Commercially-available HA gear needs Neutral Wire? |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C-Bus | no | yes | 3500 bit/s | yes | no | n/a (uses category-5 UTP) |
| EnOcean | no | 902 MHz (North America) | 9600 bit/s | yes | no | ? |
| Insteon | yes | yes | 13,165 bit/s | yes | no | Usually |
| KNX | yes | yes | 9600 bit/s | yes | no | no [بحاجة لمصدر] |
| UPB | yes | no | 480 bit/s | no | no | no |
| X10 | yes |
|
20 bit/s | yes | no | Sometimes |
| Zigbee | no |
|
20-250k bps | yes | no | ? |
| Z-Wave | no | yes | 250k bps | yes | no | Usually (Z-wave list that need Neutral) |
انظر ايضاً[عدل]
المراجع[عدل]
- ^ قاموس المورد، البعلبكي، بيروت، لبنان.
- ^ http://www.computer.org/cms/Computer.org/ComputingNow/computingthen/atty/1994/ATTY-1994-2-Echo.pdf
- ^ Harper et al. (2003), pg. 17
- ^ Gerhart (1999), pg. xiii
- ^ Gerhart (1999), pg. xiii
- ^ Harper et al. (2003), pp. 18-19
- ^ Tesla (1898)
- ^ Harper et al. (2003), pp. 18-19
- ^ Mann et al. (2005), pp. 34-66
- ^ http://www.drdobbs.com/architecture-and-design/if-you-cant-stand-the-coding-stay-out-of/184404040
- ^ Harper et al. (2003), pp. 18-19
- ^ http://www.e-architect.co.uk/england/integer-house-bre-watford
- ^ https://books.google.jo/books?id=onMQBAAAQBAJ&pg=PA38&lpg=PA38&dq=INTEGER+Millennium+House&source=bl&ots=34bxDSk_bR&sig=WaR2raAQKTn9P8ZiPKmM9vJlWzg&hl=en&sa=X&ei=wu6pVPOoIYycygTdlYIg&redir_esc=y#v=onepage&q=INTEGER%20Millennium%20House&f=false
- ^ https://www.abiresearch.com/press/15-million-home-automation-systems-installed-in-th/
- ^ https://en.wikipedia.org/wiki/Home_network
- ^ http://www.businessdictionary.com/definition/task.html
- ^ https://en.wikipedia.org/wiki/HVAC
- ^ http://www.leviton.com/OA_HTML/SectionDisplay.jsp?section=42159&minisite=10251
- ^ https://en.wikipedia.org/wiki/Lighting_control_system
- ^ http://www.homebuilding.co.uk/2013/11/15/smart-security-and-alarms/Griffiths, Melanie (March 2008)
- ^ https://en.wikipedia.org/wiki/Intercom
- ^ http://homepage.ntlworld.com/d.richards60/domotics2.html
- ^ http://www.cmtresearch.com/details/report-93.htm
- ^ http://www.jaec.info/Home%20Automation/Domotics-home-automation/domotics-home-automation.php
- ^ http://books.google.co.uk/books?id=JeL0RGan22EC&pg=PA109&dq=domotics&hl=en&ei=pXDzTbq6JoKBOtml6acH&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9&ved=0CGkQ6AEwCA#v=onepage&q=domotics&f=false
- ^ http://www.wisegeek.com/what-is-domotics.htm
- ^ http://books.google.co.uk/books?id=mRuQN5n7SKsC&pg=PA297&dq=domotics&hl=en&ei=T3TzTcD-OcuYOoHEpKgH&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CDgQ6AEwADgK#v=onepage&q=domotics&f=false
- ^ ِwww.totalavcontrol.co.uk