پروتکل‌های خانه هوشمند را بشناسید

در حال حاضر مجموعه متنوعی از محصولات خانه هوشمند در بازار قابل دسترسی هستند که می‌توانند هر کسی را برای خرید وسوسه کنند. از لامپ‌های هوشمند با قابلیت تغییر رنگ گرفته تا تجهیزات حفاظتی و بلندگوهای هوشمند، می‌توان گفت که برای هر سلیقه و اولویتی یک محصول در این حوزه وجود دارد. اما شما در هنگام خرید چنین محصولاتی باید پارامترهای گوناگونی را در نظر داشته باشید که پروتکل ارتباطی یکی از مهم‌ترین آن‌ها است. در این مقاله شما با پروتکل‌های ارتباطی مورد استفاده محصولات خانه هوشمند آشنا می‌شوید.

در یک دنیای مرتبط امن، محصولات هوشمند باید قادر به تبادل اطلاعات با یکدیگر باشند. برای این منظور، محصولات هوشمند همانند سایر سیستم‌های الکترونیکی از یک مجموعه قواعد و استانداردها برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند. این قواعد و استانداردها که به‌طور کلی تحت عنوان «پروتکل» شناخته می‌شوند، ساختار تبادل اطلاعات مابین تجهیزات مختلف را تعیین می‌کنند. شما می‌توانید پروتکل‌ها را به‌عنوان زبان مکالمه ابزارهای مختلف در نظر بگیرید. درست همان‌طور که در مورد زبان‌های انسانی شاهد هستیم، پروتکل‌های ارتباطی نیز در انواع مختلفی پیاده‌سازی شده‌اند که الزاما با یکدیگر سازگار نبوده و به‌عبارت ساده‌تر برای یکدیگر قابل فهم نیستند. شما در هنگام خرید محصولات خانه هوشمند باید به پروتکل ارتباطی مورد استفاده آن‌ها توجه داشته باشید. به‌طور طبیعی ما ترجیح می‌دهیم تا حد امکان محصولاتی را انتخاب کنیم که همه آن‌ها با یک پروتکل مشترک سازگاری داشته باشند، زیرا این وضعیت بالاترین سطح همکاری و انطباق را بین ابزارهای مختلف فراهم می‌کند. با این‌حال گاهی اوقات ممکن است تجهیزات مختلف یک خانه هوشمند از دو پروتکل ارتباطی (یا حتی بیشتر) استفاده کنند.

Z-Wave

این پروتکل همانند بسیاری از همکاران خود مبتنی بر فناوری شبکه Mesh است؛ به این معنی که هر ابزار می‌تواند اطلاعات دریافتی را به سایر ابزارها بفرستد. به این ترتیب، اعتمادپذیری و برد شبکه به‌طور موثری تقویت می‌شود. Z-Wave از فرکانس‌های رادیویی باند ٩٠٨/٤٢ مگاهرتز استفاده می‌کند که پایین‌تر از سطح معمول مورد استفاده در اکثر ابزارهای بی‌سیم دیگر است و به نوبه خود احتمال تداخل را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

پروتکل Z-Wave از یک هاب مرکزی استفاده می‌کند که وظیفه کنترل ارتباطات را بر عهده داشته و کمک می‌کند تا فرآیند پیکربندی و مدیریت شبکه خانه هوشمند و ابزارهای آن بسیار آسان باشد. صرف‌نظر از این که هاب مورد بحث در داخل یک محصول تعبیه شده یا به‌صورت یک ابزار مستقل، باید به روتر وای‌فای شما متصل شود تا امکان دسترسی ابزارهایی مانند تلفن هوشمند شما را به محصولات خانه هوشمندتان فراهم سازد.

این پروتکل سطح فوق‌العاده‌ای از سازگاری را در بین محصولات مختلف (صرف‌نظر از تولیدکننده آن‌ها) فراهم می‌کند و در حال حاضر نزدیک به ٢٠٠٠ محصول تاییدیه Z-Wave را دریافت کرده‌ و روانه بازار شده‌اند.

ZigBee

یکی دیگر از پروتکل‌های ارتباط بی‌سیم پرکاربرد خانه هوشمند که از استاندارد 802.15.4 روی باند فرکانس ٢/٤ گیگاهرتز استفاده می‌کند. ZigBee نیز از فناوری شبکه Mesh بهره می‌گیرد اما بخاطر استفاده از باند فرکانس مشابه، امکان تداخل عملکرد آن با شبکه‌های وای‌فای ٢/٤ گیگاهرتزی وجود دارد. در حال حاضر بیش از هزار محصول مختلف از این پروتکل پشتیبانی می‌کنند.

پروتکل ZigBee بخاطر امنیت خود شهرت دارد زیرا به یک ساختار رمزنگاری متکی است که در بانک‌ها و موسسات مالی نیز استفاده می‌شود. این پروتکل همانند Z-Wave از یک هاب کنترل‌کننده بهره می‌گیرد که کار مدیریت و پیکربندی را آسان می‌کند. در واقع بسیاری از هاب‌های خانه هوشمند در بازار از هر دو پروتکل Z-Wave و ZigBee پشتیبانی می‌کنند.

Thread

یک پروتکل ارتباط بی‌سیم جدید که توسط گروهی از شرکت‌ها مانند سامسونگ،‌ Nest، Osram، کوالکام و… توسعه یافته است. این پروتکل به‌طور اختصاصی برای محصولات خانه هوشمند طراحی شده و پارامترهایی مانند بازدهی انرژی، امنیت و پیکربندی و مدیریت در طراحی آن در نظر گرفته شده‌اند.

پروتکل Thread از باند فرکانس و مشخصات فیزیکی مشابه با پروتکل ZigBee استفاده می‌کند که باعث می‌شود مستعد تداخل با شبکه‌های وای‌فای باشد. این پروتکل همچنین از فناوری Mesh بهره می‌گیرد که اعتمادپذیری و برد آن را تقویت می‌کند. Thread یک پروتکل کاملا مقیاس‌پذیر محسوب می‌شود و قادر است بیش از 250 محصول را در یک شبکه خانه هوشمند واحد پشتیبانی کند.

Wi-Fi

پرکاربردترین پروتکل ارتباطی بی‌سیم که امروزه تقریبا در تمام شبکه‌های خانگی و اداری مورد استفاده قرار می‌گیرد. بعضی از محصولات خانه هوشمند غالبا در کنار پشتیبانی از یک یا چند پروتکل ارتباطی دیگر، از وای‌فای نیز پشتیبانی می‌کنند. در عین حال، تقریبا همیشه برای برقراری ارتباط ابزارهای کنترلی مانند تلفن‌های هوشمند با شبکه خانه هوشمند، از وای‌فای استفاده می‌شود. بعضی از پروتکل‌های دیگر خانه هوشمند مانند WeMo و Nest، عملا از یک شبکه وای‌فای موجود به‌عنوان بستر ارتباطی خود استفاده می‌کنند.

بلوتوث

یک پروتکل ارتباط بی‌سیم با برد کوتاه که امروزه ابزارهای بسیاری از آن پشتیبانی می‌کنند. بلوتوث از مزایایی مانند امنیت، سهولت استفاده و (در نسخه‌های جدید خود) کم‌مصرف بودن برخوردار است. بلوتوث معمولا در آن دسته از محصولات خانه هوشمند به‌کار گرفته می‌شود که به حضور شما وابسته هستند. برای مثال، یک قفل هوشمند می‌تواند نزدیک شدن تلفن هوشمند شما که در جیب لباستان قرار دارد را حس کرده و به‌طور خودکار باز شود.

Infrared

پرتوی مادون قرمز یک پروتکل ارتباط بی‌سیم ساده، قابل اعتماد و معمولا یک طرفه است که به‌عنوان اولین گزینه برای دستگاه‌های کنترل از راه دور در نظر گرفته می‌شود.

UPB

پروتکل UPB (Universal Powerline Bus) برای برقراری ارتباط محصولات خانه هوشمند از سیم‌کشی برق استفاده می‌کند. UPB برای انجام کار خود به یک هاب یا سیستم مرکزی برای مدیریت نیاز ندارد. پیکربندی این پروتکل در خانه‌های هوشمند به آسانی پروتکل‌های قبلی نیست، اما محصولات جدیدتری که با آن سازگاری دارند از قابلیت راه‌اندازی ساده‌تری برخوردارند.

Insteon

نقطه تلاقی شبکه‌های بی‌سیم و کابلی که از سیم‌کشی برق خانه و همچنین فناوری ارتباط بی‌سیم بهره می‌گیرد. این پروتکل یک ساختار شبکه Mesh دوگانه را ایجاد می‌کند که علاوه بر برد عالی، سیگنال‌ها را بر حسب نیاز و راحتی کاربر به‌صورت بی‌سیم یا کابلی انتقال می‌دهد. به این ترتیب حتی اگر یکی از کانال‌های ارتباطی قطع شود، ابزارها همچنان ارتباط خود را از طریق دیگری حفظ می‌کنند.

اترنت

گرچه سرعت شبکه‌های وای‌فای به‌طور چشمگیری بهبود یافته‌اند، اما اترنت هنوز سریع‌ترین و قابل اعتمادترین گزینه برای برقراری ارتباط مابین ابزارهای مختلف محسوب می‌شود. در واقع همین موضوع باعث شده است که بسیاری از محصولات خانه هوشمند (خصوصا هاب‌ها) به درگاه‌های اترنت مجهز باشند که غالبا برای اتصال به روترهای وای‌فای مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پیش از صرف هزینه، بهتر است ابتدا تصمیم بگیرید که به کدام محصولات خانه هوشمند نیاز دارید. سپس، می‌توانید با توجه به ملزومات خود به بررسی پروتکل‌های مختلف و محصولات سازگار با آن‌ها پرداخته و بهترین گزینه‌ها را برای خود انتخاب کنید. توجه داشته باشید که یک انتخاب درست می‌تواند صرفه‌جویی قابل توجهی را در خریدهای بعدی شما برای گسترش شبکه خانه هوشمندتان و قابلیت‌های آن فراهم کند.