سنسورهای هوشمند چشم و گوش خانه هوشمند میباشند، در واقع سنسور یکی از قسمتهای مهم و کاربردی در یک خانه هوشمند است که در اجرای بسیاری از دستورات و سناریوهای خانه هوشمند، نقشی اساسی را ایفا میکند. به کمک سنسورهای هوشمند میتوان با اطلاع از وضعیت کنونی هر یک از بخشهای خانه و دیگر تجهیزات هوشمند در خانه، برای فرامین بعدی تصمیمگیری و حالت بعدی را تعریف کرد. در یک ساختمان هوشمند، سنسورهای متفاوتی به کار میرود که در ادامه انواع و کاربرد آنها تشریح میشود.
- سنسور هوشمند در و پنجره
سنسور هوشمند در و پنجره، دستگاهی با ابعاد کم و وزن سبک است که به صورت بیسیم برای حفظ امنیت خانه و پایش ورود و خروج استفاده می شود. این سنسور از دو قطعه تشکیل شده است. یکی از آنها به خود در یا پنجره میچسبد و دیگری به چارچوب. جدا شدن این دو قطعه از یکدیگر به معنای باز شدن در یا پنجره است. شما با نصب این سنسور، به راحتی میتوانید در تمامی لحظات، باز یا بسته بودن درها و پنجرهها را بررسی کنید. همچنین با استفاده از اپلیکیشن این امکان وجود دارد تا بازشدن در و یا پنجره همراه با زنگ هشدار به شما اعلام شود.
- سنسور هوشمند حرکتی
یک پنجره باز، نیز کافیاست تا حتی زمانی که در خانه مشغول انجام کارهای روزمره خود هستید، بدون آنکه متوجه شوید، سارقان به خانه شما نفوذ کنند. در این شرایط، نصب سنسورهای هوشمند حرکتی، راه را بر آنها خواهد بست. وجود این سنسورها شما را از کوچکترین حرکات آگاه میکند. حتی میتوان سیستم روشنایی و سنسور حرکتی را نیز با یکدیگر ادغام کرد؛ به طور مثال، زمانی که سنسور حرکتی، ورود افراد غریبه را در راهرو تشخیص داد، لامپ آن قسمت روشن شود.
سنسورهای حرکتی انواع مختلفی دارند که بارزترین نوع آنها سنسور PIR (Passive Infrared sensor) است. عملکرد این سنسور بر اساس سنجش تابش مادون قرمز است. با توجه به اینکه تابش مادون قرمز از اجسام سرد بسیار کمتر از بدن انسان است، بنابراین این سنسورها به راحتی قادر به تشخیص حرکت افراد میباشند. لنزهای مشبک در این سنسورها به وسیع شدن محدوده دید سنسور کمک میکنند.
یکی دیگر از انواع سنسورهای حرکتی، سنسورهای حرکتی مایکروویوی هستند. این سنسورها در مقایسه با سنسورهای PIR عملکرد بهتری دارند. عملکرد این سنسورها بر اساس امواج مایکروویوی و پدیده داپلر است. بنابراین این قابلیت را دارد تا به صورت مخفی و در پشت دیوار، سقف کاذب و یا کناف در راه پله ها یا مکانهای که نیاز به آن میباشد، استفاده شود. در واقع مشکل دید مستقیم در سنسورهای PIR در اینجا وجود ندارد. سنسورهای مایکروویو تا دمای ۶۵ درجه سانتیگراد به راحتی کار میکنند و دمای محیط هیچ گونه تاثیری روی آنها ندارد. به عبارتی این سنسورها مناسب مناطق گرمسیر میباشند. در کنار این مزایا، سنسورهای مایکروویوی ایراداتی نیز دارند و ممکن است حرکات ناخواسته را نیز تشخیص دهند. به طور مثال، اگر شما در خانه خود از یک جاروبرقی رباتیک استفاده میکنید، ممکن است سنسور به اشتباه، حرکات جاروبرقی را به عنوان یک هشدار اعلام کند.
- سنسور هوشمند روشنایی
سنسور روشنایی یکی از سنسورهای خانه هوشمند است که با توجه به شدت نور طبیعی محیط، میزان روشنایی را تنظیم و در صورت لزوم سیستم نورپردازی خانه را فعال میکند. در واقع وظیفهی این سنسور، تشخیص میزان نور محیط است و تشخیص میزان نور محیط در سناریوها و تصمیمات سیستم هوشمند بسیار کاربرد دارد. یکی از مهترین این کاربردها، ایجاد سناریو برای مدیریت مصرف انرژی و رفاه بیشتر است. توسط این سنسور، میتوان میزان نور محیط را تشخیص داد و بر اساس نیاز مطلوب، چنانچه نور محیط کمتر از میزان مورد نظر باشد، فرامین از قبل تعیین شده در سناریو، جهت روشن‌تر کردن محیط شامل باز کردن پردهها یا روشن کردن تعداد لامپ‌های بیشتر، اجرا میشود.
ترکیب سنسورهای حرکتی و روشنایی سبب میشود در محل‌های تردد افراد مانند راهروها، همواره نورپردازی با توجه به حضور و عدم حضور آنها اتفاق بیافتد و به این ترتیب این سنسورها تاثیر مثبتی در روند کاهش مصرف انرژی دارند. از طرف دیگر این سنسورهای روشنایی به یک سیستم کنترل مرکزی نیز متصل‌اند که از این طریق نور قسمتهای مختلف خانه را بر اساس نیاز از پیش تعیین شده آن قسمت، تنظیم مینمایند.
- سنسور هوشمند دما
وظیفه این سنسور هوشمند، تشخیص میزان دمای محیط و پایش آن است. تشخیص دمای محیط و تصمیمات و سناریوهای تعریف شده بر اساس آن، میتواند موجب مدیریت مصرف انرژی و رفاه ساکنین شود. این سنسور با سیستم کنترل مرکزی خانه هوشمند به صورت بیسیم در ارتباط است و در صورت کاهش یاافزایش دمای محیط خانه از دمای مطلبوب تعریف شده توسط کاربر، سیستم تهویه مطبوع هوا فعال میکند تا دما مطلوب برای افراد خانه فراهم شود.
علاوهبراین، سنسور قابلیت عملکرد به عنوان سیستم اعلام حریق از طریق تشخیص حرارت ناشی از آتشسوزی در محیط را نیز دارد. در صورت وجود حرارت بیش از حد، سیستم هوشمند اقدام به ارسال هشدار خواهد کرد. همچنین میتوان سیستم اطفاء حریق را به این سنسورها متصل نمود.
- سنسور هوشمند رطوبت نسبی
رطوبت نسبی عامل مهمی برای احساس راحتی و آرامش بدنی فرد میباشد. به طور کلی، رطوبت نقش مهمی در درجه حرارت محیط ایفا میکند. به این معنی که حتی اگر دمای هوا بیش از حد گرم یا سرد نباشد، میزان رطوبت موجود در هوا بر سلامتی افراد تاثیر میگذارد. در واقع رطوبت مقدار بخارآب موجود در جو و یا در هواست و زمانی که سطح رطوبت بالا باشد، ممکن است شخص احساس کند هوا داغتر از دمای واقعی و غیر قابل تحمل است. بنابراین، داشتن تجهیزات نظارت بر رطوبت داخلی و اندازهگیری میزان رطوبت در هوای اتاقها رفاه بیشتری را برای ساکنین خانه فراهم میآورد.
سنسور هوشمند رطوبت، پایش لحظهای رطوبت خانه را بر عهده دارد. بر اساس اطلاعات این سنسور، کنترلر مرکزی خانه هوشمند تصمیم میگیرد که چه میزان از سیستم تهویه مطبوع فعال شود.
همچنین نصب این سنسور در محیط برای نگهداری و مراقبت از آلات موسیقی، پارچه، وسایل برقی، لوازم خانگی، آثار هنری و دیگر اشیاء حساس به رطوبت بسیار مناسب است.
- سنسور هوشمند سنجش رطوبت خاک
این سنسور برای اندازهگیری میزان رطوبت و یا آب موجود در خاک و زمین استفاده میگردد. با استفاده از این سنسور، رله و یک پمپ آب ساده همه چیز برای ایجاد یک سیستم آبیاری هوشمند برای روف گاردن و یا باغچههای خانه هوشمند فراهم است. از این پس افراد در زمان مسافرت دیگر نگران آبیاری گیاهان موجود در خانه نخواهند بود. سنسور سنجش رطوبت خاک در اصل میزان نیاز گیاه به آبیاری را مشخص مینماید. خروجی این سنسور در زمانی که میزان رطوبت خاک کم یا زیاد باشد، به سیستم هوشمند ارسال میشود.
- سنسور هوشمند فشار
این سنسور جهت اندازهگیری فشار هوای محیط به کار میرود. تغییر فشار هوا به‌عنوان عامل احتمالی بروز بسیاری از مشکلات نظیر تغییر فشار خون یا افزایش دردهای مفصلی در انسان میباشد. لذا این سنسور کاربر را از میزان فشار هوای داخل خانه آگاه میسازد.
از دیگر سنسورهای فشار پرکاربرد در هوشمندسازی ساختمان میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- سنسور فشار کانالی: از این سنسور برای اندازهگیری فشار هوای ورودی یا خروجی کانالهای سرمایشی و گرمایشی مثل کانال هوارسان استفاده میشود.
- سنسور فشار :DPS سنسوراختلاف فشار DPS برای ارزیابی سیستم تهویه مطبوع استفاده میشود.
همچنین میتوان به کمک این سنسور از عملکرد صحیح فیلترهای سیستم سرمایش و گرمایش مرکزی اطلاع پیدا کرد.
- سنسور هوشمند تشخیص حضور
سنسورهای حضور(occupancy sensor) نسبت به سنسورهای حرکتی یک راهکار پیشرفتهتر برای تشخیص حضور افراد ارائه داده است، در نتیجه این نوع سنسورها قابلیت اطمینان بالاتری دارند و درصد خطا را به طور محسوسی کاهش دادهاند.
به عبارت دیگر این سنسور، حضور و عدم حضور شخص را اعلام میکند. سنسور حضور، وسیلهای برای تشخیص حرکت داخلی است که بر اساس تشخیص حضور شخص، کنترل خودکار چراغها یا سیستمهای دما یا تهویه انجام میشود. این سنسورها ازامواج مادون قرمز ، مافوق صوت ، مایکروویو یا فناوریهای دیگر استفاده میکنند.
سنسور حضور رایج در بازار شامل دو نوع زیر است:
در نوع اول، سنسور پالسهای آلتراسونیک در فضای اتاق منتشر میکند و دوباره آنها را دریافت میکند. چنان چه در اتاق حرکتی صورت بگیرد، در پالس های منتشر شده، تغییراتی به وجود میآید و همین امر باعث میشود تا سنسور تشخیص حرکت را حس کند.
نوع دوم از این سنسور، سنسور حضور با تکنولوژی دو گانه (Dual-tech) نامیده میشود. در این نوع سنسورها، از هر دو نوع سنسور PIR و آلتراسونیک برای تشخیص حضور استفاده میشود. این نوع سنسورها برای تشخیص حرکات کوچک و بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند. مزیت دیگر سنسورهای با تکنولوژی دوگانه، قابلیت اطمینان بسیار بالای آنها و درصد خطای کم آنها است.
با ترکیب سنسورهای تشخیص حضور افراد با سیستم هوشمند روشنایی و تهویه مطبوع میتوان با توجه به حضور اشخاص میزان روشنایی، دما و تهویه محیط را تنظیم نمود.
- PushButton(پوشباتن)هوشمند
اهمیت پوشباتنهای خانه هوشمند در سادگی و عملکرد چند منظوره آنها است. ممکن است تصور شود که با ویژگی کنترل از راه دور خانه هوشمند، دیگر نیازی به کنترلکننده فیزیکی دیگری در خانه نمیباشد ولی گاهی اوقات خیلی سادهتر است که یک دکمه را فشار دهید، به خصوص که میتوان آنها را در هر جایی از خانه که مفیدتر است قرار داد.
میتوان تجهیزات هوشمند متصل به پوشباتن را با لمس یک دکمه کنترل کرد. برای مثال ترموستات و چراغها را به گونهای تنظیم کرد تا هنگامی که شما در رختخواب دراز کشیدهاید و گوشی هوشمند خود را همراه ندارید، با فشار یک دکمه با هم روشن/خاموش شوند.
- سنسور هوشمند تشخیص نشت آب
سالیانه تعداد زیادی خانوار، خانه خود را به دلیل نشتی آب و آبگرفتگی از دست میدهند. این اتفاقات همیشه به صورت غیرمنتظره رخ میدهد و میتواند هزینه تعمیرات چند میلیونی به بار آورد. همچنین ممکن است حتی بعد از انجام تعمیرات، عوارض جانبی مانند ریختن گچ و … باعث شود تا ساکنین خانه اذیت شوند. با به کارگیری سنسور نشتی آب هوشمند، این اطمینان خاطر برای ساکنین خانه فراهم میشود که خطرات ناشی از نشتی آب به حداقل رسیده است.
سنسور هوشمند نشت آب، قابلیت تشخیص آب را به صورت خیلی دقیق دارد. این سنسور هوشمند را میتوان در کنار سینک آشپزخانه، دستگاه ماشین لباسشویی و ظرفشویی، کنار استخر و یا جکوزی و هرجایی در خانه هوشمند که احساس میشود امکان نشت و ترکیدگی لوله آب وجود دارد، نصب کرد. اغلب سنسورهای تشخیص نشت آب دارای یک بوق با صدای مناسب میباشند که میتواند افراد خانه را از وجود یک خرابی و یا نشتی آب مطلع سازد، همچنین با دادن هشداری به تلفن همراه کاربر، او را از نشتی آب باخبر میسازد.
اندازه بسیار کوچک، راحتی در نصب، بیسیم بودن و کارکرد با باتری از دیگر ویژگیهای این سنسورها میباشد. عملکرد این سنسورها با شیرهای هوشمند آب (شیرهای کنترلی) جهت کنترل و قطع و وصل کردن آب ورودی به منزل کاملتر میشود.
- سنسور هوشمند تشخیص گاز شهری(گازهای قابل احتراق)
آشکارساز گاز، میزان تجمع یک گاز مشخص در فضا را با استفاده از فناوریهای مختلف مشخص میکند. سنسور هوشمند گازهای قابل احتراق، برای جلوگیری از آتش سوزی به علت نشت گازهای قابل اشتعال استفاده میشود و نسبت به میزان گاز موجود در هوای محیط بوق اخطار به صدا در میآید و همچنین پیام هشدار بر روی تلفن همراه کابر ارسال میشود.
به منظور تکمیل عملکرد سنسور نشت گاز، پیشنهاد میشود از یک شیر برقی در قسمت ورودي اصلی گاز استفاده شود. لازم به ذکر است که نیازی به حذف قطع کن دستی گاز، از سیستم نمیباشد.
- سنسور هوشمند تشخیص دود
سنسورهای دود با تکنولوژی‌های خاص (دو مکانیزم ساخت یونیزاسیون و اپتیک)، توان تشخیص دود ناشی از احتراق را دارند و به محض مشاهده دود در هر فضایی از خانه، سیستم خانه هوشمند را مطلع مینمایند، تا عکس العملهای لازم را از خود نشان دهد.
در پایان، امیدواریم با نکاتی که در این مقاله ذکر شد، با انواع سنسورهای خانه هوشمند آشنا شده باشید. شرکت خانه هوشمند نویک با هدف ارائه یک سیستم جامع، قابلیت یکپارچهسازی انواع سنسورهای هوشمند را با سایر محصولات هوشمند شرکت دارد و از این رو شما میتوانید یک خانه هوشمند کامل داشته باشید.