خانه هوشمند

پروتکل خانه هوشمند | معرفی بهترین پروتکل های خانه هوشمند

انواع پروتکل خانه هوشمند

امروزه دستگاه های هوشمند سازی و اینترنت اشیاء در حال رواج با سرعت بسیار زیادی هستند و حضور کمپانی های بزرگی مانند گوگل و آمازون در این عرصه و عرضه محصولاتشان در بازار های جهانی دلیلی برای رشد سریع تر این حوزه شده است.

پیشبینی ها نشان میدهد تا سال 2030 تعداد دستگاه های هوشمند سازی و خانه هوشمند به 50 میلیارد دستگاه در جهان می رسد پس نیاز است تا استاندارد های مناسبی برای پروتکل های انتقال داده در دستگاه های هوشمند سازی ارائه شود.

به طور کلی دستگاه های هوشمند سازی برای اینکه با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و یا به طور مستقل داده های خود را ارسال کنند نیاز است تا بین آنها زبان مشترکی وجود داشته باشد که به زبان ساده همان پروتکل ما است راهی برای ارتباط دستگاه های مختلف با یکدیگر، به طور مثال امکان دارد یک دستگاه هوشمند سازی به طور مستقل و بدون وجود هیچگونه گیت وی بخواهد داده های خود را انتقال دهد و یا ممکن است چندین دستگاه هوشمند سازی با یکدیگر شبکه ای تشکیل بدهند و داده های خود را به گیت وی ارسال کنند تا از گیت وی و از طریق اینترنت داده های جمع‌آوری شده به کاربر نشان داده شود.

در هر دو صورت نیاز است تا پروتکل مشترکی برای ارتباط میان مبداء و مقصد وجود داشته باشد.

معرفی انواع پروتکل ارتباطی خانه هوشمند

انتخاب بهترین پروتکل خانه هوشمند

ممکن است ما بخواهیم چندین دستگاه از سازنده های متفاوت را به شبکه هوشمند سازی خود اضافه کنیم، فارق از اینکه هر سازنده چگونه دستگاه خود را ساخته است نیاز است تا این مورد را هم در نظر بگیرد که کاربر ممکن است از محصولات دیگر سازنده ها نیز استفاده کند پس نیاز است یک پروتکل ارتباطی رایج را برای محصولات خود انتخاب کند.

نیاز است تا سازنده یک دستگاه هوشمند این مورد را نیز در نظر بگیرد که امکان دارد شرکت های مختلف بخواهند محصولات آنها را با محصولات خود ادغام کنند پس لازمه این کار این است که سادگی در پروتکل ارتباطی در نظر گرفته شود و استاندارد جهانی داشته باشد و منحصر و ساخت یک شرکت نباشد.

همچنین در دستگاه های هوشمند سازی خانه که مرتبط با امنیت خانه هستند و یا با اختلال در آنها ممکن است زیانی به وسایل خانه وارد شود، نیاز است تا پروتکل ارتباطی با امنیت بالا در نظر گرفته شود تا از رخنه در دستگاه ها جلوگیری شود.

بهترین پروتکل خانه هوشمند

انواع پروتکل های هوشمند سازی

به طور کلی چون دستگاه های هوشمند سازی عموما پرتابل هستند پس نیاز است تا مصرف پایینی داشته باشند و نباید پردازش اطلاعات در آنها انجام شود و نیاز است تا به یک گیت وی ارسال شود و در آنجا و یا یک بستر اینترنتی تحلیل اطلاعات انجام شود.

پروتکل های اینترنت اشیاء در دو نوع پروتکل های با محوریت داده (Data protocols) و با محوریت شبکه (Network protocols)

در ادامه به رایج ترین پروتکل های ارتباطی اینترنت اشیاء و خانه هوشمند میپردازیم.

1- پروتکل بلوتوث (Bluetooth)

این پروتکل در باند های فرکانسی 2.4GHz کار میکند.

بلوتوث معمولا برد کوتاهی دارد اما در ورژن های جدید آن مانند بلوتوث ورژن 5 و 6 به علت مصرف بسیار پایین(بلوتوث هوشمند BLE) آن و بهبود برد آن نسبت به نسخه های گذشته در بسیاری از دیوایس ها مانند سنسور رطوبت خاک Xiaomi، ساعت های هوشمند یا بسیاری از هدفون های بلوتوثی استفاده میشود.

این پروتکل معمولا برای انتقال داده های کوچک و در محیط های کوچک استفاده میشود.

پروتکل بلوتوث خانه هوشمند

2- پروتکل وای فای (WIFI)

این پروتکل بر پایه استاندارد IEEE 802.11N است و در باند های فرکانسی 2.4GHz و 5GHz به کار میرود.

برد آن از بلوتوث بیشتر است و داده هایی با حجم بزرگ مانند تصاویر و صوت هم میتوان با آن انتقال داد. پروتکل WIFI در محصولات هوشمند سازی معمولا به صورت مستقل کار کرده و با متصل شدن به روتر یا مودم داخل خانه به شبکه اینترنت متصل شده و میتواند داده ها را مستقیما خودش با پروتکلی مانند MQTT به سرور ارسال کند.

هرچند مصرف ماژول های وای فای کم نبوده و خیلی مناسب محصولات پرتابل نیست هرچند در برخی حالات مانند Sleep mode میتوان آنها را قرار داد تا مصرف کمتری داشته باشند.

پروتکل وای فای خانه هوشمند

3- پروتکل زیگبی (ZigBee)

این پروتکل معمولا در باند فرکانسی 2.4GHz کار کرده و مصرف بسیار پایینی دارد و علت رواج بسیار زیاد آن نسبت به سایر پروتکل ها هم همین مورد است.

در ZigBee امکان ساخت شبکه مش هم هست تا به این صورت نگرانی از برد ارسال داده بر طرف شود و محیط وسیع تری را بتوان با آن پوشش داد.
محصولات بسیار زیادی در حوزه هوشمند سازی و اینترنت اشیاء با برند های معروفی از جمله Xiaomi، Blitzwolf، Panasonic، SONOFF و… از پروتکل ZigBee استفاده میکنند.

پروتکل خانه هوشمند zigbee

4- پروتکل شبکه (Cellular)

به زبان ساده همان اتصال به اینترنتی که در گوشی های هوشمندتان میبینید با این تفاوت که این بار یک محصول هوشمند سازی با اتصال مستقیم به اینترنت از طریق 2G,3G,LTE میتواند به سرور مورد نظر متصل شده و داده های جمع‌آوری شده را ارسال کند.

این شبکه در فرکانس های 850/900/1800/1900 MHz کار میکند و در شبکه LTE میتواند داده هایی با حجم بسیار بالا هم به راحتی ارسال کند، هر چند در حالت 2G بیشتر برای ارسال داده هایی با حجم کم مانند داده های یک سنسور دما به کار برده می شود.

5- پروتکل (NFC)

NFC بر پایه استاندارد ISO/IEC 18000-3 بوده و برای ارتباط هایی با فاصله بسیار کم در حد 5 سانتی‌متر استفاده می شود.

هر چند این مورد بیشتر در محصولاتی در حوزه اینترنت اشیاء کاربرد دارد مانند دستگاه های کارتخوان و در موارد هوشمند سازی خانه کاربردی ندارد.

6- پروتکل لورا (LoRa)

این پروتکل معمولا در باند های فرکانسی 388MHz، 433MHz، 868MHz کار میکند و با توجه به برد بالایی که از 300 متر در فضا های داخلی تا 3 کیلومتر در فضا های خارجی دارد گزینه بسیار خوبی برای ایجاد شبکه های IOT داخل شهری است تا به صورت گیت وی هایی در سراسر شهر ایجاد شده و به طور مثال داده ها را از گیت وی هایی که داخل خانه ها هست بگیرد و به سرور مرکزی انتقال بدهد.

مصرف بسیار پایین، امنیت بالا و امکان تشکیل شبکه مش از مزایای پروتکل LoRa است.

7- پروتکل سیگ فاکس (SigFox)

این پروتکل برخلاف موارد قبلی گفته شده به صورت مستقل نمیتواند کار کند و نیاز است تا از گیت وی هایی که خود کمپانی SigFox در سراسر شهر قرار داده استفاده کند.

در واقع هدف SigFox این بود که یک شبکه سراسری با این پروتکل ایجاد کند و توانست در بیش از 75 کشور گیت وی های خود را راه‌اندازی کند و پوشش خود را بیشتر کند.

تا زمانی هم این پروتکل در ایران راه‌اندازی شده بود اما به دلیل تحریم ها جمع‌آوری شد و دیگر در ایران پشتیبانی نداشت که یکی از معایت این پروتکل همین مورد است.

هرچند در تاریخ 7 بهمن 1400 این کمپانی فرانسوی که بیش از 300 میلیون دلار جذب سرمایه کرده بود، اعلام کرد که برای جلوگیری از ورشکستگی در جستجوی سرمایه‌گذار است.

8- پروتکل NB-IoT (شبکه اینترنت اشیا باند باریک)

IoT یک استاندارد فناوری رادیویی کم مصرف است که برای دستگاه هایی با پشتیبانی شبکه Cellular ساخته شده است.

این شبکه به طور خاص بر پوشش داخلی، هزینه کم، مصرف پایین و ارسال داده مطمئن تمرکز دارد. NB-IoT از زیر مجموعه ای از استاندارد LTE استفاده میکند اما پهنای باند را به یک باند باریک 200KHz محدود میکند و از مدولاسیون OFDM برای downlink و SC-OFDM برای ارتباط Uplink استفاده میکند.

این شبکه بیشتر جهت کاربردهایی که نیاز به ارتباط مکرر دارند مورد استفاده قرار میگیرد.

9- پروتکل زد ویو (Z Wave)

این پروتکل بیسیم بر اساس فناوری ارتباط رادیویی کم مصرف کار میکند و حداکثر تا 232 دستگاه را میتوان با آن کنترل کرد.

این پروتکل بردی در حدود 30 تا 50 متر داشته و با توجه به قابلیت مش کردن در آن امکان گسترش فاصله نیز هست.

10- پروتکل مادون قرمز (IR Sensor)

مادون قرمز در دستگاه هایی که ریموت کنترل دارند استفاده میشود، مانند تلویزیون، تهویه هوا، هود و …

در هوشمند سازی خانه به این صورت استفاده میشود که با خریداری یک گیت وی IR شما میتوانید آن را در مرکز خانه بزارید و با اتصال تلفن همراهتان به گیت وی تمام وسایل خانه که از مادون قرمز پشتیبانی میکنند را کنترل کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.