انواع سیستم روشنایی هوشمند ساختمان چیست و چه مزایایی دارد؟

سیستم روشنایی هوشمند ساختمان تحول بزرگی در روش نورپردازی و روشن کردن خانه‌ها محسوب می‌شود که مزایای زیادی را نیز در مقایسه با روش‌های قدیمی به همراه دارد. فریتز به عنوان یکی از شرکت‌های فعال در زمینه هوشمند سازی ساختمان تلاش می‌کند تا با اجرای پروژه‌های هوشمندسازی روشنایی سهمی در افزایش بهره‌وری و همچنین آسایش و رفاه مردم ایران داشته باشد. برای آشنایی با هوشمند سازی روشنایی ساختمان در این مقاله شرکت خانه هوشمند فریتز را همراهی کنید.

تکامل تجهیزات روشنایی با معرفی تجهیزات هوشمند به مرحله جدیدی وارد شده که قابلیت کنترل‌پذیری بالا، عملکرد خودکار، امکان شخصی‌سازی، بهینه‌سازی مصرف برق و افزایش بازدهی روشنایی را دارند. مزایای متعدد این فناوری موجب شده تا به طور پیوسته افزایش تقاضا برای اجرای پروژه‌های سیستم روشنایی هوشمند را شاهد باشیم؛ اما این سیستم چگونه عمل می‌کند و چه مزایایی دارد؟

سیستم روشنایی هوشمند چیست؟

روشنایی هوشمند تحول مهمی در زمینه روشنایی ساختمان محسوب می‌شود که از طریق گوشی هوشمند، تبلت یا دستیار صوتی قابل کنترل است. این سیستم روشنایی قابلیت تنظیم شدت نور، رنگ، اعمال برنامه زمان‌بندی برای روشن و خاموش شدن خودکار و عملکرد بهینه در کنار سایر تجهیزات خانه هوشمند مانند سنسورهای تشخیص حرکت و سنجش شدت روشنایی محیط را دارد.

روشنایی هوشمند می‌تواند برای اجرای دستورات مشخصی برنامه‌ریزی شود. مثلاً حضور افراد را در قسمت‌های مختلف یک خانه تشخیص دهد و لامپ‌های اضافی را خاموش کند یا در زمان خروج از خانه تمامی لامپ‌ها به طور خودکار خاموش شوند.

مشاوره و اجرای هوشمند سازی آپارتمان و مجتمع

چه مکان‌هایی قابلیت هوشمندسازی سیستم روشنایی را دارند؟

استفاده از سیستم کنترل هوشمند روشنایی تنها به یک مکان خاص محدود نمی‌شود و استفاده از این فناوری کاربردهای بسیار گسترده‌تری دارد. برخی از مکان‌هایی که قابلیت استفاده از آن را دارند عبارتند از:

• منازل مسکونی: خانه‌های مسکونی با استفاده از فناوری روشنایی هوشمند متحول می‌شوند؛ یعنی رنگ محیط را می‌توانیم بر اساس سلیقه و احساسات خودمان تغییر دهیم. با تنظیم روشنایی خودکار، می‌توانیم آسایش و رفاه بیشتری را برای ساکنین ایجاد کنیم و حتی امنیت خانه را افزایش دهیم. به علاوه با استفاده از این فناوری امکان صرفه جویی در مصرف انرژی فراهم می‌شود.
• بیمارستان‌ها و مراکز پزشکی: بیماران برای کنترل روشنایی نیازی به خارج شدن از تخت خود ندارند. به علاوه با ویژگی‌های این سیستم، مانند قابلیت کنترل صوتی نیاز به تماس فیزیکی با کلید‌ها از بین می‌رود و از انتقال بیماری در این مراکز جلوگیری می‌کند. همچنین با نورپردازی مناسب می‌توان محیطی را فراهم کرد تا بیماران در طول مدت بستری آرامش داشته باشند.
• مدارس و امکان آموزشی: با استفاده از این سیستم در اماکن آموزشی می‌توانیم اطمینان حاصل کنیم که افراد نور کافی برای مطالعه و کارهای آموزشی را در اختیار دارند. به علاوه سیستم روشنایی هوشمند BMS از اتلاف برق در این مراکز جلوگیری می‌کند.

• ادارات و محیط‌های صنعتی: افراد در محیط کاری به دلیل مشغله، فرصتی برای تنظیم دقیق روشنایی ندارند. استفاده از این هوشمند موجب می‌شود تا کارکنان تنها روی کار خودشان تمرکز کنند و به راحتی با استفاده از گوشی موبایل یا دستیار صوتی نور محیط را مطابق با نوع کار یا روشنایی محیط تنظیم کنند.
• مراکز تجاری: روشنایی اهمیت زیادی در موفقیت یک کسب و کار دارد. مراکز تجاری با استفاده از قابلیت کنترل و تغییر رنگ می‌توانند علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف برق بازدهی بالاتری نیز داشته باشند.

آموزش هوشمند سازی ساختمان | دوره آموزش خانه هوشمند

اجزای اصلی سیستم روشنایی هوشمند ساختمان

سیستم روشنایی هوشمند ساختمان پیچیدگی چندانی ندارد و می‌تواند با توجه به محل نصب و خواسته‌های ساکنین از تجهیزات مختلفی تشکیل شود. تعدادی از مهم‌ترین اجزای آن عبارتند از:

• لامپ‌ هوشمند: لامپ هوشمند از طریق گوشی موبایل یا دستیار صوتی قابل کنترل است. مدل‌های مختلفی از لامپ‌های هوشمند به بازار عرضه شده که قابلیت تغییر رنگ و تغییر شدت نور را دارند.
• کلید و دیمر هوشمند: برای روشن و خاموش کردن لامپ می‌توانیم از کلید هوشمند استفاده کنیم که به سادگی جای کلید‌ قدیمی قرار می‌گیرد و امکان کنترل لامپ را از راه دور فراهم می‌کند. دیمر هوشمند نیز قابلیت تنظیم شدت نور را فراهم می‌کند.

• پریز هوشمند: برای کنترل چراغ خواب، آباژور و حتی سایر لوازم برقی خانه می‌توانیم از پریز هوشمند استفاده کنیم. برای این کار کافی است ابتدا پریز اسمارت را به پریز برق خانه متصل کنید.

• ریسه LED: امروزه ریسه‌های LED به بخش جدایی ناپذیری از سیستم نورپردازی خانه‌ هوشمند تبدیل شده‌اند که زیبایی خانه را چند برابر می‌کند.
• سنسور روشنایی: سنسورهای تشخیص شدت روشنایی می‌توانند برای تنظیم روشنایی محیط مورد استفاده قرار بگیرند؛ با استفاده از این سنسورها می‌توانید روشنایی محیط را روی مقدار بهینه تنظیم کنیم تا در مصرف برق نیز صرفه‌جویی شود.

کاربرد سیستم‌های روشنایی خانه هوشمند

سیستم روشنایی هوشمند خانه قابلیت‌های گسترده‌تری در مقایسه با روشنایی رایج دارد و در نتیجه کاربردهای بیشتری را نیز می‌توانیم برای آن تعریف کنیم. مهم‌ترین کاربردهای سیستم هوشمند کنترل روشنایی عبارتند از:

• افزایش بازدهی و راندمان ساختمان: کنترل روشنایی به صورت بهینه که دارای قابلیت خاموش کردن چراغ‌های اضافی است، کاهش مصرف برق را نیز به همراه دارد.
• جلوه‌ بخشیدن به نمای خانه: روشنایی و رنگ‌پردازی که هزینه چندانی نیز ندارد، تاثیر قابل توجهی بر نمای ظاهری خانه بر جای می‌گذارد.
• تغییر محیط خانه: رنگ‌ محیط خانه روحیات و احساسات ساکنین خانه را تحت تاثیر قرار می‌دهد. به علاوه تغییر رنگ در ایجاد خطای چشمی از ابعاد خانه موثر است.
• ایجاد لحظه‌های خاطره انگیز: قابلیت کنترل نور و تغییر رنگ نور محیط ما را قادر می‌سازد تا در مراسم‌های خاص مانند تولد، جشن، میهمانی و غیره نورپردازی متناسب را داشته باشیم.

تاچ پنل هوشمند: خرید مانیتور لمسی خانه هوشمند (تاچ پنل لمسی)

مزایا ویژگی‌های سیستم‌های کنترل هوشمند روشنایی

سیستم های کنترل هوشمند روشنایی امکانات متعددی را در اختیار ما قرار می‌دهند که در خانه‌های معمولی قابل دسترس نیستند. بخشی از این قابلیت‌ها عبارتند از:

• کنترل روشنایی به طور خودکار یا از راه دور: روشنایی هوشمند قابلیت برنامه‌ریزی یا کنترل از راه دور را دارد. بنابراین زمانی که در خانه حضور نداریم نیز می‌توانیم از راه دور یا بر اساس برنامه زمان‌بندی چراغ‌ها را روشن و خاموش کنیم تا سارقین متوجه غیبت ما نشوند.

• عملکرد یکپارچه در کنار دیگر تجهیزات هوشمند: روشنایی هوشمند می‌تواند در ارتباط با دیگر تجهیزات خانه مانند سنسورها عملکرد کارآمدتری داشته باشد. برای مثال با استفاده از سنسور تشخیص شدت نور می‌تواند روشنایی محیط را روی مقدار بهینه برای هر اتاق تنظیم کند تا اطمینان حاصل شود که در زمان انجام فعالیت‌های مختلف مانند مطالعه، صرف غذا و … همواره نور کافی را در اختیار دارید.
• تغییر رنگ محیط: به کمک نورپردازی هوشمند می‌توانیم در هر زمانی رنگ نور را بر اساس شرایط تغییر دهیم؛ بنابراین پرداخت هزینه اضافی برای نقاشی خانه به منظور تغییر رنگ محیط ضرورت چندانی نخواهد داشت.

• تنظیم شدت نور: با استفاده از دیمرها می‌توانیم شدت نور محیط را با توجه به شرایط مختلف تنظیم کنیم تا مثلاً پیش از خواب شبانه با کاهش شدت نور، بدن خودمان را برای استراحت شبانه آماده کنیم یا در زمان خروج از رختخواب طی نیمه شب مزاحم خواب دیگر اعضای خانواده نشویم.
• کاهش مصرف برق: سیستم روشنایی هوشمند ساختمان مصرف برق را به طور بهینه مدیریت می‌کند، جلوگیری از اتلاف انرژی به کاهش هزینه قبض برق منجر می‌شود.

نحوه‌ی عملکرد سیستم روشنایی هوشمند

سیستم هوشمند روشنایی از اجزای مختلفی شامل لامپ هوشمند، کلید هوشمند، پریز هوشمند، سنسور تشخیص حرکت، کنترل کننده روشنایی KNX و غیره تشکیل می‌شود. این تجهیزات به طور مستقل یا در کنار یکدیگر کار می‌کنند و ما را قادر می‌سازند تا شدت روشنایی، رنگ و وضعیت چراغ‌های خانه را از راه دور کنترل کنیم، برای روشن و خاموش شدن چراغ‌ها برنامه زمانی تعیین کنیم و سیستم روشنایی را طوری تنظیم کنیم که به طور خودکار وضعیت روشن یا خاموش بودن چراغ‌ها را بر اساس حضور افراد کنترل کند.

بیشتر بخوانید: انبار هوشمند؛ بررسی امکانات و مزایای انبارداری هوشمند

سیستم روشنایی هوشمند از طریق برنامه‌ای کنترل می‌شود که توسط شرکت سازنده تجهیزات به خریداران معرفی می‌گردد. پس از نصب و اجرای این برنامه روی گوشی هوشمند و سپس همگام‌سازی و اتصال برنامه به تجهیزات این سیستم، می‌توانیم از امکانات آن استفاده کنیم؛ یعنی پس از افزودن تجهیزات هوشمند روشنایی به برنامه نصب شده روی گوشی موبایل، می‌توانیم عملکرد لامپ، کلید و پریز را از همین طریق کنترل کنیم.

برخی از تجهیزات روشنایی هوشمند به طور مستقیم از طریق پروتکل وای فای به گوشی موبایل متصل می‌شوند در حالی که دسته دیگری نیز وجود دارند که از طریق هاب هوشمند کار می‌کنند. این ساختار ما را قادر می‌سازد تا لامپ، کلید و سایر تجهیزاتی که از پروتکل‌های Zigbee، Z-Wave و غیره برای تبادل داده استفاده می‌کنند را با استفاده از گوشی هوشمند کنترل کنیم.

روشنایی هوشمند را می‌توانیم طوری تنظیم کنیم تا به طور خودکار و بر اساس داده‌های دریافت شده از سنسورهای مختلف شامل سنسور تشخیص حرکت و سنسور تشخیص شدت روشنایی کار کند. برای مثال، زمانی که سنسور تشخیص حرکت نصب شده در راه‌پله سیگنالی را به سیستم کنترل ارسال کند، چراغ‌های راه‌پله روشن شوند یا زمانی که کاهش شدت نور محیط داخلی خانه توسط سنسور شدت روشنایی تشخیص داده شود، سیستم کنترل دستور افزایش شدت نور چراغ‌ها را به دیمر ارسال کند.

استانداردها و پروتکل‌های رایج در سیستم‌های روشنایی مدرن

در ادامه با برخی از معروف‌ترین پروتکل‌ها آشنا می‌شویم.

• پروتکل وای فای: Wi-Fi یکی از پروتکل‌های پرکاربرد برای اتصال دستگاه‌ها به اینترنت و کنترل سیستم‌های روشنایی هوشمند است. این پروتکل نصب آسان و سازگاری گسترده با دستگاه‌های مختلف دارد، اما مصرف انرژی بالاتری نسبت به پروتکل‌های کم‌مصرف مانند ZigBee یا Thread دارد.
• پروتکل زیگبی: ZigBee یک پروتکل ارتباطی بی‌سیم کم‌مصرف است که برای ایجاد شبکه‌های مش بسیار مناسب است. این پروتکل قادر به پوشش مساحت‌های وسیع با مصرف انرژی پایین است و با بسیاری از دستگاه‌های هوشمند خانگی سازگاری دارد.
• Bluetooth Low Energy (BLE): یک پروتکل ارتباطی بی‌سیم با مصرف انرژی بسیار پایین است که برای کنترل روشنایی از طریق دستگاه‌های همراه مانند تلفن‌های هوشمند و تبلت‌ها بسیار مناسب است.
• استاندارد KNX: یک استاندارد جهانی برای اتوماسیون ساختمان و خانه هوشمند است که امکان یکپارچه‌سازی سیستم روشنایی با سایر سیستم‌های ساختمان را فراهم می‌کند. استاندارد KNX به دلیل قابلیت اطمینان بالا و سازگاری گسترده با تجهیزات مختلف، در صنعت ساختمان‌های هوشمند بسیار محبوب است.
• پروتکل Thread: یک پروتکل شبکه مش کم‌مصرف و امن است که برای اینترنت اشیا (IoT) و خانه‌های هوشمند طراحی شده است. Thread با ایجاد یک شبکه مش قوی و خودترمیم، قابلیت اطمینان بالایی را برای سیستم‌های روشنایی هوشمند ارائه می‌دهد و برای پروژه‌های مسکونی و تجاری که نیاز به اتصال پایدار و امن دارند، گزینه مناسبی است.

معایب هوشمند سازی روشنایی

سیستم روشنایی هوشمند، با تمام فواید و مزایایی که دارد، داریا برخی معایب نیز است که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

1. هزینه‌های نصب و تجهیزات: نصب سیستم روشنایی هوشمند ساختمان نیاز به تجهیزات پیشرفته‌ای دارد که هزینه‌های بالایی به دنبال دارد.
2. پیچیدگی نصب و راه‌اندازی: نصب و پیکربندی نیازمند دانش فنی و مهارت‌های خاص می‌باشد. اگر نصب به درستی انجام نشود، ممکن است به مشکلات عملکردی و نقص‌هایی در سیستم منجر شود.
3. پیچیدگی استفاده: برای برخی افراد ممکن است استفاده از سیستم کمی پیچیده به نظر برسد. عدم آشنایی با عملکرد و کنترل این سیستم‌ها می‌تواند مشکلاتی را ایجاد کند.
4. وابستگی به اینترنت: برخی از عملکرد سیستم‌ به اینترنت وابسته است. اگر این منبع قطع شود، ممکن است امکان کنترل روشنایی به‌طور کامل از بین برود.
5. هزینه بالا نگهداری و تعمیرات: هر گونه خرابی در تجهیزات سیستم روشنایی هوشمند ممکن است هزینه‌های بالایی را برای تعمیرات به همراه داشته باشد. همچنین، نیاز به به‌روزرسانی مداوم نیز ممکن است هزینه‌بر باشد.
6. مشکلات نرم‌افزاری: در برخی مواقع ممکن است با مشکلات نرم‌افزاری مواجه شوید. عدم به‌روزرسانی به موقع نرم‌افزارها و برنامه‌ها می‌تواند عملکرد سیستم را تحت‌تاثیر قرار دهد.

نحوه نصب و پیکربندی سیستم‌های هوشمندسازی روشنایی

مراحل اجرای پروژه هوشمندسازی روشنایی با توجه به نقشه ساختمان، نیاز ساکنین و نوع تجهیزات مورد استفاده برای ساختمان‌های مختلف می‌تواند متفاوت باشد. به طور کلی، گام‌های هوشمند سازی روشنایی عبارتند از:

• اطمینان حاصل کنید که تمامی تجهیزات مورد نیاز برای پیاده‌سازی انواع سیستم روشنایی ساختمان هوشمند شامل لامپ هوشمند، کلیدهای هوشمند، هاب سازگار با تجهیزات مورد استفاده در سیستم روشنایی و حتی دسترسی به شبکه اینترنت از طریق پروتکل Wi-Fi را فراهم کرده‌اید.
• تجهیزات لازم برای پیاده‌سازی سیستم روشنایی اتوماتیک را نصب کنید. برای نصب لامپ هوشمند، بهتر است برای جلوگیری از حوادث احتمالی کلید اصلی برق ورودی را قطع کنید و سپس لامپ هوشمند را با لامپ قدیمی تعویض کنید. اغلب کلیدهای هوشمند موجود در بازار را می‌توانیم به سادگی با کلیدهای قدیمی جایگزین کنیم. با این وجود، فرآیند نصب برخی از مدل‌های کلید هوشمند موجود در بازار با اتصال کلید به سیم زمین (سیم ارت) تکمیل می‌شود. از آنجایی که معمولاً در سیم‌کشی ساختمان‌های قدیمی سیم ارت وجود ندارد، ضرورت اتصال کلید به سیم ارت را در نظر بگیرید.

• برخی از اجزای سیستم روشنایی شامل مدل‌های مختلف لامپ‌های هوشمند تنها با استفاده از هاب کار می‌کنند؛ بنابراین در زمان خرید تجهیزات سیستم روشنایی، ضرورت استفاده از هاب را نیز بررسی کنید. در صورت استفاده از هاب دستورالعمل‌های ارائه شده برای نصب آن را دنبال کنید که غالباً اتصال هاب به مودم از طریق کابل اترنت را نیز شامل می‌شود.

• برنامه مورد نیاز برای کنترل لامپ کلید هوشمند را دانلود و نصب کنید. پس از اجرای این برنامه، معمولاً از کاربران خواسته می‌شود تا یک حساب کاربری ایجاد کنند. پس از ورود به محیط برنامه، دستورالعمل افزودن تجهیزات هوشمند سازی روشنایی به برنامه گوشی را دنبال کنید. توصیه می‌شود تا برای سادگی کنترل تجهیزات روشنایی ساختمان نام مشخصی را به هر یک از این تجهیزات اختصاص دهید. مثلاً می‌توانید از عناوین لامپ آشپزخانه، کلید اتاق و غیره استفاده کنید.

• در پایان، هر یک از تجهیزات را به طور جداگانه آزمایش کنید؛ یعنی هر یک از کلیدها یا لامپ‌های نصب شده‌ را روشن و خاموش کنید یا قابلیت کنترل سایر ویژگی‌های سیستم روشنایی هوشمند مانند تغییر شدت و رنگ نور را بررسی کنید.

طراحی سیستم روشنایی هوشمند

در طراحی سیستم روشنایی هوشمند، فاکتورهایی مانند نوع کاربری و مساحت اتاق‌ها، محل قرارگیری سنسورها و چراغ‌ها، و انتخاب پروتکل مناسب تأثیر زیادی دارند. برای مثال، اتاق‌های کاری نیاز به روشنایی بیشتری دارند و باید سنسورها به‌گونه‌ای نصب شوند که عملکرد سیستم بهینه باشد. استفاده از تجهیزات وایرلس در صورت نبود زیرساخت سیم‌کشی، و سازگاری سیستم روشنایی با دیگر تجهیزات هوشمند، امکان عملکرد هماهنگ را فراهم می‌آورد. همچنین، بهره‌وری انرژی با استفاده از چراغ‌های LED و سنسورهای حرکتی افزایش می‌یابد، و جنبه‌های زیبایی‌شناختی سیستم مانند تغییر رنگ لامپ‌ها به سفارشی‌سازی فضای داخلی کمک می‌کند.

قیمت و هزینه هوشمند سازی روشنایی

به طور کلی، سیستم هوشمند روشنایی یکی از ارزان‌ترین امکانات ساختمان هوشمند به شمار می‌آید. تجهیزات مورد استفاده برای هوشمند‌سازی روشنایی شامل کلید‌ هوشمند، لامپ هوشمند، پریز هوشمند و غیره در بین ارزان‌ترین تجهیزات هوشمند‌سازی ساختمان طبقه‌بندی می‌شوند.

قیمت سیستم روشنایی هوشمند از عوامل مختلفی تاثیر می‌پذیرد که برخی از مهم‌ترین این عوامل عبارتند از:

• مساحت ساختمان و تعداد طبقات: هر چه ساختمان مساحت، تعداد طبقات و تعداد اتاق‌های بیشتری داشته باشد، به کلید‌، لامپ‌ و پریزهای بیشتری نیز برای اجرای پروژه هوشمند‌سازی روشنایی نیاز خواهیم داشت. به علاوه، پیاده‌سازی روشنایی هوشمند در ساختمان‌های بزرگ از ساختار پیچیده‌تری در مقایسه با ساختمان‌های کوچک برخوردار است.
• دسترسی به زیرساخت مورد نیاز: در صورتی که زیرساخت مورد نیاز برای اجرای پروژه وجود داشته باشد، پرداخت هزینه اضافی برای سیم‌کشی نیز ضرورت نخواهد داشت؛ بنابراین هزینه پیاده‌سازی سیستم به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. این فاکتور زمانی اهمیت پیدا می‌کند که از پروتکل‌های مبتنی بر بستر سیمی مانند KNX برای پیاده‌سازی استفاده کنیم.
• برند تجهیزات سیستم هوشمند روشنایی: انتخاب برند تجهیزات مورد استفاده برای هوشمند سازی خانه یکی از مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار روی قیمت سیستم هوشمند روشنایی محسوب می‌شود.

از آنجایی که اجرای پروژه هوشمند سازی روشنایی می‌تواند تاثیر مهمی روی میزان مصرف انرژی ساختمان داشته باشد، خرید تجهیزات سیستم روشنایی هوشمند سرمایه‌گذاری هوشمندانه‌ای است که منافع آن به طور تدریجی و از طریق صرفه‌جویی در مصرف انرژی نصیب کارفرما می‌شود.

مقایسه سیستم هوشمند و معمولی روشنایی

مقایسه سیستم روشنایی هوشمند ساختمان و سیستم روشنایی معمولی در جدول زیر آمده است:

پاسخ به سوالات متداول

جمع‌بندی

هوشمند سازی روشنایی به کاربران امکان کنترل و مدیریت آسان را می‌دهد. با استفاده از برنامه‌های کاربردی موبایل یا رابط‌های کاربری ساده، کاربران می‌توانند نورها را به طور دلخواه تنظیم کنند، روشنایی را به سبک مورد علاقه تغییر دهند و حتی در صورت نیاز به سیستم روشنایی از راه دور، دسترسی داشته باشند.

سیستم روشنایی هوشمند ساختمان باعث بهبود کارایی، صرفه‌جویی در انرژی، افزایش امنیت و راحتی کاربران و هماهنگی با سیستم‌های دیگر ساختمان می‌شود. این تکنولوژی در حال حاضر در صنعت ساختمان و سازمان‌ها به طور گسترده استفاده می‌شود و مزایای قابل توجهی را به همراه دارد. این سیستم به ساکنین ساختمان‌ها کمک می‌کند تا به سازمان‌دهی بهتری در استفاده از نور بپردازند و انرژی را صرفه‌جویی کنند.