انواع شبکه های هوشمند سازی خانه

AbzarSmart 1403/12/11
انواع شبکه های هوشمند سازی خانه

فهرست مطالب

انواع شبکه های هوشمند سازی خانه

دستگاه های خانه هوشمند محبوب تر و مقرون به صرفه تر می شوند. اما، مجموعه ای از فناوری های بی سیم مختلف که این دستگاه ها را قادر می سازد با یکدیگر و با تلفن هوشمند شما ارتباط برقرار کنند، می تواند گیج کننده باشد. این فناوری ها پروتکل ها یا استانداردهایی هستند و همگی ویژگی ها، مزایا و معایب متفاوتی دارند. برخی از رایج ترین پروتکل ها عبارتند از Wi-Fi، Thread، Matter، Zigbee، Amazon Sidewalk، Z-Wave، بلوتوث و اختصاصی. 

شبکه خانه هوشمند به فناوری و دستگاه هایی اطلاق می شود که برای اتصال دستگاه ها و سیستم های مختلف در یک خانه استفاده می شود و امکان کنترل از راه دور و اتوماسیون آن سیستم ها را فراهم می کند. این شامل همه چیز از روشنایی و گرمایش گرفته تا سیستم های امنیتی و سرگرمی می شود که همه به یک مرکز مرکزی متصل هستند که به شما امکان می دهد آنها را از هر کجا و در هر زمان کنترل کنید. اما این سوال همیشه برایمان پیش می آید که چرا ما به بسیاری از فناوری های مختلف نیاز داریم که اساساً همان کار را انجام می دهند؟ در ظاهر، این یک سوال معقول است، اما با پرسیدن تفاوت بین چکش های کوچک و چکش های بزرگ نیز مشابه است  هر دو برای ضربه زدن به اشیا استفاده می‌شوند، اما شما نمی‌توانیدبرای ضربه زدن به یک میخ کوچک از چکش بزرگ یا پتک استفاده کنید. به همین ترتیب، شبکه های بی سیم مختلف که یک خانه هوشمند را تشکیل می دهند، هر کدام کاربرد خاص خود را دارند.

همچنین مطالعه کنید: بررسی اینترنت اشیا و ارزهای دیجیتال

در این پست وبلاگ، ما این فن‌آوری‌های خانه هوشمند را با هم مقایسه می‌کنیم تا به شما در تصمیم‌گیری بهترین گزینه با توجه به نیازها و ترجیحات شما کمک کنیم.
تکنولوژی وای فای(wifi):

Wi-Fi پرکاربردترین و آشناترین فناوری برای اتصال دستگاه های خانه هوشمند است. از همان شبکه بی‌سیمی استفاده می‌کند که برای لپ‌تاپ، تبلت یا تلفن خود استفاده می‌کنید و انتقال داده با سرعت بالا و پوشش وسیعی را ارائه می‌دهد. Wi-Fi با اکثر دستگاه‌ها و پلتفرم‌های خانه هوشمند مانند Amazon Alexa، Google Assistant، Apple HomeKit و Samsung SmartThings سازگار است. Wi-Fi روی باندهای فرکانسی 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز کار می کند و می تواند از سرعت داده تا چندین گیگابیت در ثانیه پشتیبانی کند.

انواع شبکه-های هوشمند سازی-خانه-wifi

کریس کولی، مهندس اصلی و معمار لاجیتک، می گوید: «وای فای یک شبکه خانگی است. این شبکه که عمدتاً برای پخش رسانه، مرور وب و سایر فعالیت‌های پر داده استفاده می‌شود، یک شبکه با پهنای باند بالا است که انرژی زیادی را مصرف میکندو فقط هنگام تماشای ویدیویی در Netflix ویا سایر پلتفرم های تماشای آنلاین دقت کنید که باتری لپ‌تاپ شما با چه سرعتی مصرف میشود.

موارد استفاده:
  • بلندگوهای هوشمند، نمایشگرهای هوشمند، تلویزیون های هوشمند و دوربین های هوشمند
  • ترموستات هوشمند، قفل هوشمند و زنگ درب هوشمند
  • دوشاخه های هوشمند، سوئیچ های هوشمند و لامپ های هوشمند
موارد استفاده از مش وای فای:

Wi-Fi Mesh می تواند اتصال و عملکرد دستگاه های خانه هوشمند را بهبود بخشد، به ویژه دستگاه هایی که در خارج از منزل یا دور از روتر قرار دارند. این شامل دستگاه‌هایی مانند دوربین‌های امنیتی، چراغ‌های هوشمند یا ردیاب‌های حیوانات خانگی می‌شود که از پوشش شبکه گسترده ارائه شده توسط Wi-Fi Mesh بهره می‌برند.

Wi-Fi Mesh همچنین برای روشنایی فضای باز، سنجش و کنترل، مدیریت پارک، مدیریت محیط زیست، مدیریت ساختمان و محوطه دانشگاه و حتی برنامه های کاربردی در فرودگاه ها مناسب است.

Thread:

Thread یک پروتکل خانه هوشمند کم مصرف و مبتنی بر مش است. از همان باند فرکانسی وای فای استفاده می کند، اما یک شبکه مش کم مصرف مجزا و اختصاصی ایجاد می کند. دستگاه‌های Thread از یک شبکه مش قوی برای پوشش خانه‌ها و حتی ساختمان‌های تجاری استفاده می‌کنند. Thread یک لایه کاربردی را تعریف نمی کند، بنابراین تولیدکنندگان نیاز به توسعه خود دارند یا ممکن است بتوانند از یک اکوسیستم موجود مانند Apple HomeKit پشتیبانی کنند.

انواع-شبکه-های-هوشمند-سازی-خانه-thread

موارد استفاده:
  • سنسورهای هوشمند مانند حسگرهای حرکت، دما، رطوبت و نور
  • سوئیچ های هوشمند، دوشاخه های هوشمند، چراغ های هوشمند
  • قفل های هوشمند
Matter:

Matter یک پروتکل جدید خانه هوشمند است که در سال 2022 توسط اتحادیه استانداردهای اتصال، گروهی از شرکت های فناوری که شامل آمازون، اپل، گوگل، سامسونگ، آزمایشگاه سیلیکون و بسیاری دیگر است، منتشر شد. هدف Matter ایجاد یک استاندارد جهانی و قابل همکاری برای دستگاه‌های خانه هوشمند، صرف نظر از برند، پلت‌فرم یا فناوری است.

موارد استفاده:
  • بلندگوهای هوشمند، نمایشگرهای هوشمند، تلویزیون های هوشمند و دوربین های هوشمند
  • ترموستات هوشمند، قفل هوشمند و زنگ درب هوشمند
  • دوشاخه های هوشمند، سوئیچ های هوشمند و لامپ های هوشمند
  • سنسورهای هوشمند، دکمه‌های هوشمند و ریموت‌های هوشمند
  • لوازم هوشمند و کالاهای سفید
Zigbee:

Zigbee یکی از قدیمی ترین و شناخته شده ترین پروتکل های خانه هوشمند است که توسط بسیاری از برندهای معروف از جمله Philips Hue، Ikea و Honeywell استفاده می شود. این همچنین یک پروتکل کم مصرف و مبتنی بر مش است که در همان باند فرکانسی Wi-Fi عمل می کند، اما از طرح مدولاسیون و کدگذاری متفاوتی استفاده می کند. دستگاه های Zigbee می توانند شبکه ای از صدها گره را تشکیل دهند و می توانند با یکدیگر یا با یک هاب مرکزی یا هماهنگ کننده ارتباط برقرار کنند.

Zigbee مستقیماً توسط برخی از پلتفرم‌های خانه هوشمند از جمله Amazon Echo و Samsung SmartThings و Tuya پشتیبانی می‌شود و می‌توان آن را برای کار با سایرین مانند Google Nest و Apple HomeKit از طریق Actions یا Skills فعال کرد.

انواع-شبکه-های-هوشمند-سازی-خانه-zigbee

موارد استفاده:
  • سنسورهای هوشمند مانند حسگرهای حرکت، دما، رطوبت و نور
  • سوئیچ های هوشمند، دکمه های هوشمند، دوشاخه های هوشمند و روشنایی هوشمند
  • قفل های هوشمند
  • کنتورهای هوشمند
Amazon Sidewalk:
Amazon Sidewalk در سال 2021 راه اندازی شد و یک پروتکل خانه هوشمند ارائه کرد که شبکه های بی سیم مشترک را قادر می سازد دستگاه های IoT را در خانه ها، فراتر از درب ورودی، محله و شهر متصل کنند.این یک پروتکل دوربرد و با پهنای باند کم است که از 900 مگاهرتز (بلند برد) و 2.4 گیگاهرتز بلوتوث کم انرژی (LE) (در خانه) برای اتصال دستگاه های خانه هوشمند و گسترش پوشش شبکه آنها استفاده می کند. Amazon Sidewalk از دو تکنیک مدولاسیون برای انتقال داده ها روی باند 900 مگاهرتز استفاده می کند: کلیدسازی تغییر فرکانس (FSK) و طیف گسترده چیپ (CSS). FSK توسط Amazon Sidewalk برای ارتباط میان برد بین دستگاه های Amazon Sidewalk Bridge، مانند Echo یا Ring و دستگاه های دارای Amazon Sidewalk استفاده می شود. CSS می تواند برد طولانی تری نسبت به FSK داشته باشد اما نرخ داده بسیار کمتری را ارائه دهد. Amazon Sidewalk با استفاده از FSK و CSS می تواند یک شبکه بی سیم قابل اعتماد و امن ایجاد کند که منطقه وسیعی را پوشش می دهد و از انواع دستگاه های کم مصرف پشتیبانی می کند.

Amazon-Sidewalk-انواع-شبکه-های-هوشمند-سازی-خانه

موارد استفاده:
موارد استفاده آن به سه حالتی که در زیر به آن اشاره شده است قسیم بندی میشود:
  • درخانه:
آنالیز کاربرانجلو گیری از سرقتکنترل دسترسیاتوماسیون خانگی
  • محیط اطراف خانه:
نورپردازی در فضای اطراف خانهکنترل مصرف آبصرفه جویی در انرژیتعمیر ونگهداری
  • استفاده شهری:
مدیریت شهریموارد زیست محیطیمدیریت ساختمانها وپردیس هااستفاده در فرودگاه ها
Z-Wave:
Z-Wave یک پروتکل شبکه کم مصرف و مش است که در باند فرکانسی 800-900 مگاهرتز به طور گسترده در دستگاه های خانه هوشمند، به ویژه برای امنیت، روشنایی و کنترل آب و هوا استفاده می شود. این توسط اتحاد Z-Wave توسعه یافته است که شامل بیش از 300 شرکت تولید کننده دستگاه های سازگار با Z-Wave است.

انواع-شبکه-های-هوشمند-سازی-خانه-zwave

Z-Wave به گونه ای طراحی شده است که قابل اعتماد، مقیاس پذیر و ایمن باشد. از توپولوژی شبکه مش استفاده می کند، به این معنی که هر دستگاه می تواند به عنوان یک تکرار کننده عمل کند و برد شبکه را افزایش دهد. همچنین از رمزگذاری و احراز هویت دستگاه برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز و هک استفاده می کند. یک شبکه Z-Wave می تواند حداکثر 232 دستگاه (گره) از جمله کنترل کننده اصلی را اداره کند.
موارد استفاده:
سنسورهای هوشمند مانند حسگرهای حرکت، دما، رطوبت و نورسوئیچ های هوشمند، دوشاخه هوشمندقفل های هوشمند، زنگ درب های هوشمند و سیستم های امنیتی هوشمند
Z-Wave LR:
Z-Wave LR می تواند دستگاه های بیشتری را در یک شبکه واحد پشتیبانی کند، تا 4000 گره، به کاربران این امکان را می دهد تا ویژگی ها و عملکردهای خانه هوشمند بیشتری را به خانه های خود اضافه کنند. این همچنین مدیران املاک چند مسکونی را قادر می سازد تا یک ساختمان یا مجتمع را در یک شبکه واحد پوشش دهند.
Z-Wave LR اتصال بی سیم را برای حسگرها، قفل درها و روشنایی بدون نیاز به تکرارکننده یا توسعه دهنده امکان پذیر می کند. می‌تواند مناطق بزرگ‌تری مانند باغ‌ها، راهروها یا حیاط‌های خلوت را پوشش دهد و ارتباطات مطمئن‌تری را در شرایط آب و هوایی سخت فراهم کند.
Bluetooth LE:
بلوتوث LE یکی دیگر از فناوری های رایج و آشناست که عمدتاً برای اتصال دستگاه ها به تلفن ها استفاده می شود. از همان باند فرکانسی وای فای استفاده می کند، اما برد کمتر و سرعت انتقال داده کمتری دارد. دستگاه‌های بلوتوث می‌توانند با یکدیگر یا با تلفن هوشمند یا تبلت ارتباط برقرار کنند و می‌توانند شبکه‌ای متشکل از هفت دستگاه به نام piconet تشکیل دهند. دستگاه‌های معمولی خانه هوشمند، قفل‌ها و نورهایی هستند که از تلفن برای کنترل خانه استفاده می‌کنند. بلوتوث برای کنترل خارج از خانه به هاب نیاز دارد.(LE مخفف کلمهLow Energy به معنای مصرف کم انرژی است.)

انواع-شبکه-های-هوشمند-سازی-خانbluetooth

موارد استفاده:
  • هدفون، اسپیکر و هدفون بی سیم
  • صفحه کلید بی سیم، موس و کنترلرهای بازی
  • ساعت های هوشمند، ردیاب های تناسب اندام و مانیتورهای سلامتی
  • برچسب ها، ردیاب ها و چراغ های هوشمند
Bluetooth Mesh:
مش بلوتوث برای سیستم های کنترل، نظارت و اتوماسیون که در آن صدها یا هزاران دستگاه نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر دارند، ایده آل است. مش بلوتوث برای پاسخگویی به الزامات سختگیرانه محیط های تجاری و صنعتی که سهولت استقرار، عملکرد و امنیت از اهمیت بالایی برخوردار است، طراحی شده است. کنترل نور شبکه ای یکی از موارد استفاده است که به سرعت از فناوری مش بلوتوث استقبال کرده است.
مش بلوتوث یک توپولوژی شبکه است که به دستگاه‌های بلوتوث اجازه می‌دهد پیام‌ها را به یکدیگر ارسال کنند و یک شبکه مش تشکیل دهند. این بدان معنی است که دستگاه های بلوتوث می توانند بدون تکیه بر هاب مرکزی یا روتر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و می توانند منطقه بزرگ تری را پوشش دهند و دستگاه های بیشتری را پشتیبانی کنند. مش بلوتوث همچنین ویژگی هایی مانند خود ترمیمی، مقیاس پذیری، امنیت و مصرف کم انرژی را ارائه می دهد.
موارد استفاده:
اتوماسیون های ساختمانیردیابی داراییپایش محیط زیست
شبکه های بیسیم اختصاصی(Proprietary wireless):

فناوری‌های بی‌سیم اختصاصی می‌توانند بر روی باندهای فرکانسی مختلف مانند Sub-GHz یا 2.4 GHz کار کنند و بسته به فروشنده یا سازنده می‌توانند از نرخ‌ها و پهنای باند مختلف داده پشتیبانی کنند. بسته به فروشنده یا سازنده، دستگاه های بی سیم اختصاصی می توانند توپولوژی های شبکه مختلفی مانند ستاره، درخت یا مش را تشکیل دهند. شبکه های اختصاصی به هاب یا دروازه خود نیاز دارند و ارتباط مستقیمی با اکوسیستم ندارند. دستگاه‌های بی‌سیم اختصاصی را می‌توان برای کار با اکوسیستم‌ها، مانند Google Nest و Apple HomeKit از طریق Actions یا Skills فعال کرد.

(این نوع از شبکه اختصاصی بوده و برای مسافت های کوتاه کاربرد دارد.)

موارد استفاده:
سنسورهای هوشمند اختصاصی، دکمه های هوشمند و ریموت های هوشمند قفل های هوشمند اختصاصی، زنگ درب های هوشمند و سیستم های امنیتی هوشمند
کنتورهای هوشمند اختصاصی، دوشاخه های هوشمند و لوازم هوشمند
چگونه بهترین فناوری خانه هوشمند را انتخاب کنیم:

همانطور که در بالا گفته شد، هیچ پروتکل یا استاندارد واحد یا بهترین خانه هوشمند وجود ندارد، زیرا هر کدام نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند و ممکن است با نیازها و ترجیحات متفاوتی مطابقت داشته باشند. جدول زیر خلاصه تمام پروتکل ها را نشان می دهد.

انواع-شبکه-های-هوشمند-سازی-خانbluetooth

اما با سوالات زیر میتوانید به بخش زیادی از ابهامات خود دس پیدا کنید.

اگر بخواهم در آینده دستگاه های خانه هوشمند بیشتری اضافه کنم، از کدام فناوری خانه هوشمند استفاده کنم؟

برای محافظت از خانه هوشمند خود در آینده و اطمینان از سازگاری با تعداد روزافزون دستگاه ها، فناوری Wi-Fi یک انتخاب قوی است. فراگیر بودن و سازگاری Wi-Fi با بسیاری از دستگاه ها، آن را به گزینه ای همه کاره و مقیاس پذیر تبدیل کرده است.

اگر باید سازگاری و قابلیت همکاری دستگاه‌های خانه هوشمند با پلتفرم‌ها، دستیارهای صوتی یا برنامه‌های موجود  را در نظر بگیرم، از کدام فناوری خانه هوشمند استفاده کنم؟
Matter میواند بهترین گزینه باشد.
اگر بخواهم گستره و پوشش بیشتری از وسایل خانه هوشمند در خانه یا فضای باز داشته باشم، کدام فناوری خانه هوشمند بهترین است؟

فناوری Z-Wave در واقع یک رقیب قوی برای فناوری خانه هوشمند است که به برد و پوشش گسترده ای نیاز دارد. Z-Wave روی یک باند فرکانسی زیر گیگاهرتز کار می‌کند، که به شبکه مش اجازه می‌دهد که در آن هر دستگاه می‌تواند به عنوان یک روتر یا تکرارکننده عمل کند تا محدوده و پوشش شبکه را افزایش دهد.

Amazon Sidewalk میتواند گزینه مناسب باشد.

کدام فناوری خانه هوشمند مصرف انرژی کمتری دارد و عمر باتری بیشتری دارد در حالی که دستگاه های خانه هوشمند را در نظر می گیریم؟
  • Zigbee به دلیل فناوری بی‌سیم کم مصرف و مصرف کم‌ داده که برای برنامه‌هایی طراحی شده است که به عمر باتری طولانی، قابلیت اطمینان شبکه و امنیت نیاز دارند،  پرطرفدار است. دستگاه‌های Zigbee می‌توانند یک شبکه مش را برای گسترش برد و پوشش تشکیل دهند، که همچنین به مصرف کارآمد انرژی کمک می‌کند.
  • Z-Wave Long Range (LR) برای گسترش برد شبکه های Z-Wave و در عین حال حفظ بهره وری انرژی طراحی شده است. این دستگاه از Z-Wave LR پشتیبانی می‌کند و به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا 10 سال با باتری سکه‌ای کار کنند، و آن را به گزینه‌ای قوی برای مصرف کم مصرف و عمر باتری طولانی تبدیل می‌کند.
با در نظر گرفتن امنیت و حریم خصوصی دستگاه های خانه هوشمند و داده های شخصی من، کدام فناوری خانه هوشمند بهترین است؟
Matter به دلیل پشتیبانی از طیف گسترده‌تری از انواع دستگاه‌ها و ارائه رمزگذاری سرتاسر، گواهی‌نامه دستگاه و ادغام ابری که می‌تواند امنیت و حریم خصوصی دستگاه‌های خانه هوشمند را افزایش دهد، مورد توجه قرار گرفته است. Z-Wave همچنین رمزگذاری و احراز هویت دستگاه را ارائه می دهد اما فاقد سرویس ابری داخلی است.
کدام فناوری خانه هوشمند کمترین هزینه و پیچیدگی دستگاه های خانه هوشمند و راه اندازی و نگهداری آنها را ارائه می دهد؟

با در نظر گرفتن کمترین هزینه و پیچیدگی برای دستگاه‌های خانه هوشمند، از جمله راه‌اندازی و نگهداری آن‌ها، فناوری Matter پیشنهاد می‌شود.

بدون دیدگاه
اشتراک گذاری
اشتراک‌گذاری
با استفاده از روش‌های زیر می‌توانید این صفحه را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.
کپی لینک