أنظمة أتمتة المنزل

نحن نعيش في عالم الأتمتة حيث يتم أتمتة معظم الأنظمة ، مثل الأتمتة الصناعية والمنازل وقطاعات الأعمال الأخرى. تعد أنظمة أتمتة المنزل بمثابة تقدم في عمليات الميكنة حيث يلزم بذل جهود بشرية مع معدات الآلات لتشغيل الأحمال المختلفة في المنازل. يتضمن التحكم التلقائي في الأجهزة المنزلية باستخدام تقنيات وأجهزة تحكم مختلفة على أجهزة الكمبيوتر المكتبية أو الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية.

ما هو نظام أتمتة المنزل؟

يجعل نظام التشغيل الآلي للمنزل عمليات تشغيل الأجهزة المنزلية المختلفة أكثر ملاءمة ويوفر الطاقة. مع مفهوم توفير الطاقة ، تجعل أتمتة المنزل أو أتمتة المباني الحياة بسيطة للغاية في الوقت الحاضر. يتضمن التحكم الآلي في جميع الأجهزة الكهربائية أو الإلكترونية في المنازل أو حتى عن بعد اتصالات لاسلكية . من الممكن مع هذا النظام التحكم المركزي في معدات الإضاءة وتكييف الهواء والتدفئة وأنظمة الصوت / الفيديو وأنظمة الأمن وأدوات المطبخ وجميع المعدات الأخرى المستخدمة في الأنظمة المنزلية.

هيكل نظام أتمتة المنزل

يتم تنفيذ هذا النظام بشكل رئيسي بواسطة مجسات أجهزة التحكم والمشغلات كما هو موضح بالشكل. تكتشف المستشعرات الضوء والحركة ودرجة الحرارة وعناصر الاستشعار الأخرى ، ثم ترسل تلك البيانات إلى أجهزة التحكم الرئيسية. يمكن أن تكون هذه المستشعرات عبارة عن مزدوجات حرارية أو مقاومات حرارية ، وأجهزة كشف ضوئية ، ومستشعرات مستوى ، ومستشعرات ضغط ، ومحولات تيار ، وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك ، والتي تحتاج إلى معدات تكييف إشارة إضافية للتواصل مع وحدة التحكم الرئيسية.

قد تكون أجهزة التحكم عبارة عن أجهزة كمبيوتر شخصية / أجهزة كمبيوتر محمولة ، ولوحات لمس ، وهواتف ذكية ، وما إلى ذلك ، متصلة بأجهزة التحكم مثل المنطق القابل للبرمجة وحدات تحكم التي تتلقى المعلومات من أجهزة الاستشعار ، وبناءً على البرنامج ، تتحكم في المحركات. يمكن تعديل هذا البرنامج بناءً على عمليات التحميل. تسمح وحدة التحكم القابلة للبرمجة بتوصيل أجهزة الاستشعار والمشغلات المختلفة من خلال وحدات الإدخال والإخراج المختلفة سواء كانت تمثيلية أو رقمية.

“مثال على نظام التحكم في الحلقة المفتوحة ”

المشغلات هي أجهزة التحكم النهائية مثل مفاتيح الحد والمرحلات والمحركات وآليات التحكم الأخرى التي تتحكم في النهاية في المعدات المنزلية. يلعب التواصل دورًا مهمًا في هذا نظام أتمتة المنزل للوصول عن بعد لهذه العمليات. يوفر نظام المنزل الذكي هذا أيضًا مراقبة مستمرة من خلال المراقبة بالفيديو بالكاميرات والجدولة والعمليات الموفرة للطاقة. هذا هو الحل الأفضل حتى بالنسبة لكبار السن والمعوقين لتشغيل الجهاز.

أنواع أنظمة أتمتة المنزل

يعتمد تنفيذ أتمتة المنزل على نوع الضوابط مثل السلكية أو اللاسلكية. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من أنظمة التشغيل الآلي للمنزل:

أتمتة المنزل القائمة على خط الطاقة
أتمتة المنزل السلكية أو كبل BUS
أتمتة المنزل اللاسلكي

1. نظام أتمتة المنزل خط الطاقة

هذه الأتمتة غير مكلفة ولا تتطلب كبلات إضافية لنقل المعلومات ، ولكنها تستخدم خطوط الطاقة الحالية لنقل البيانات. ومع ذلك ، فإن هذا النظام ينطوي على تعقيد كبير ويتطلب دوائر وأجهزة تحويل إضافية.

2. نظام أتمتة المنزل السلكي

نظام أتمتة المنزل السلكي

في هذا النوع من الأتمتة ، يتم توصيل جميع الأجهزة المنزلية بوحدة التحكم الرئيسية (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) من خلال كابل اتصال. الجهاز مرفق بمشغلات للتواصل مع وحدة التحكم الرئيسية. تتمركز العمليات بالكامل بواسطة الكمبيوتر الذي يتصل بشكل مستمر بوحدة التحكم الرئيسية.

3. أتمتة المنزل اللاسلكي

أتمتة المنزل اللاسلكي

هذا هو التوسع والتقدم في الأتمتة السلكية التي تستخدم تقنيات لاسلكية مثل IR و Zigbee و Wi-Fi ، GSM ، بلوتوث ، إلخ ، لتحقيق التشغيل عن بعد. على سبيل المثال ، يعتمد نظام GSM أتمتة المنزل يوفر التحكم في الأجهزة المنزلية عن طريق رسالة نصية قصيرة إلى مودم GSM.

“مخطط الأسلاك محول شاحن البطارية ”

كمثال عملي ، فإن مشروع نظام أتمتة المنزل التالي ، والذي يتم فيه التحكم في الأحمال بواسطة لوحة تعمل باللمس ، يعد مفيدًا للغاية.

“ما هو مستشعر الأكسجين المستخدم ”

نظام أتمتة المنزل القائم على شاشة اللمس

هذه أتمتة المنزل القائمة على شاشة اللمس يشرح المشروع كيف يمكن تنفيذ الأتمتة في منازلنا بتكاليف أقل. في هذا النظام ، يتم توصيل متحكم دقيق بأحمال الضوء للتحكم فيها. في جانب التحكم ، تتيح شاشة اللمس لأي مستخدم إرسال إشارات الأمر لتشغيل الأحمال. يتم نقل هذه الإشارات إلى المتحكم الدقيق ، ووفقًا للبرنامج المكتوب ، فإنه يرسل إشارات الأمر إلى دائرة التشفير. يقوم المشفر بتحويل هذه البيانات إلى تنسيق ثنائي ، ثم يقوم بنقلها إلى جهاز إرسال RF من هناك يتم نقل البيانات إلى قسم جهاز الاستقبال.

نظام التشغيل الآلي للمنزل القائم على شاشة اللمس - جهاز الإرسال

على جانب المستقبل ، يتلقى مستقبل الترددات اللاسلكية المعلومات التي يرسلها قسم جهاز الإرسال ، ثم يقوم بفك تشفيرها ونقلها إلى وحدة التحكم الدقيقة. لذلك ، يرسل الميكروكونترولر إشارات الأمر إلى optoisolator ، والذي يقوم بتشغيل TRAICs. يتم التحكم في جميع أحمال الضوء بواسطة TRIACs كمفاتيح ، ولا يتم تمكينها إلا بعد تشغيل بواباتها.

نظام أتمتة المنزل القائم على شاشة اللمس - جهاز استقبال

لذلك ، من الممكن تنفيذ أتمتة المنزل باستخدام GSM كامتداد للمشروع أعلاه عن طريق إضافة ملف مودم GSM إلى جانب المتلقي من المتحكم بدلاً من مستقبل الترددات اللاسلكية. لذلك ، يستقبل هذا المودم الرسالة المرسلة من الهاتف الخلوي ، ثم يرسل إشارات التحكم هذه إلى وحدة التحكم الدقيقة ، التي تتحكم بشكل أكبر في الأحمال.

هذا كل شيء عن أنظمة التشغيل الآلي للمنزل مع مثال عملي. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن أيضًا بناء أفضل نظام أتمتة للمنزل باستخدام وحدات تحكم متقدمة مثل PLCs. نأمل أن تكون قد تلقيت معرفة غنية بالمعلومات وثاقبة من هذه المقالة. نحن نقدر وقتك الثمين الذي قضيته في قراءة هذه المقالة بالكامل ، وبالتالي نتوقع ملاحظاتك واقتراحاتك وتعليقاتك في قسم التعليقات أدناه.

اعتمادات الصورة