هوشمند سازی یا اينترنت اشياء چیست؟
اغلب مردم تصور می کنند که اينترنت اشياء و اتوماتیک کردن و از کنترل دستی خارج نمودن ادوات، تجهیزات و مصرف کننده های ساختمانی تنها جنبه راحتی دارد ولی در کل، اهداف بسیار فراتر و والاتری را دنبال می کند.
دانشمندان و محققان در زمینه اتوماسیون نه تنها به رفاه، آسایش، زیبایی و مدرن بودن فکر می کنند بلکه علاوه بر اینها به شبکه ها، حسگرها و پردازشگرهایی جهت رسیدن به اهداف ایمنی و بهینه سازی مصرف انرژی، گزارش گیری و اهداف مدیریتی جهت ساختمان های اداری ، صنعتی و مسکونی نیز می اندیشند.
در واقع هدف از اينترنت اشياء، جلوگیری از آسیب هایی است که در اثر خطاهای فردی و انسانی رخ می دهد
اينترنت اشياء ساختمان
برای درک اينترنت اشياء ساختمان باید تعریفی از یک ساختمان هوشمند را داشته باشیم، ساختمان هوشمند ساختمانی است شامل محیطی فعال و مقرون به صرفه، بوسیله تجمیع کردن عناصر اصلی یعنی سیستم ها، ساختار، سرویس ها و مدیریت و ایجاد رابطه ای یکپارچه میان آنها که می تواند به صورت مستمر نسبت به وضعیت های متغیر محیط عکس العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنین به ساکنین ساختمان این اجازه را می دهد که از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده نموده، امنیت و آرامش آنها را افزایش دهد
با توجه به تعریف صورت پذیرفته، فرآیند و تجهیزاتی که منجر به ایجاد یک ساختمان هوشمند میگردد را اينترنت اشياء ساختمان مینامیم
یک سیستم مدیریت ساختمان BMS که به عبارتی دیگر به عنوان سیستم اتوماسیون ساختمان BAS نیز شناخته می شود، یک سیستم مبتنی بر کامپیوتر است که وظایفی نظیر کنترل و نظارت بر تجهیزات مکانیکی و الکتریکی ساختمان مانند تهویه، روشنایی، سیستم های قدرت، سیستم های آتش نشانی و سیستم های امنیتی را بر عهده دارد.
BMS شامل نرم افزار و سخت افزار است، برنامه نرم افزاری معمولا به شیوه سلسله مراتبی پیکر بندی شده که می تواند با استفاده از پروتکل های بازی مانند Lonworks ،Modbus وBacnet به صورت اختصاصی مورد استفاده قرار می گیرد.
سیستم های BMS یک جز حیاتی برای مدیریت تقاضای انرژی می باشد.
لیستی از سیستم هایی که می توانند توسط BMS نظارت و کنترل شوند، در زیر نشان داده شده است.
- کنترل روشنایی (نور)
- کنترل قدرت الکتریکی
- گرمایش، تهویه، تهویه مطبوع (HVAC)
- کنترل دسترسی
- سیستم اعلام حریق
- بالابرها، آسانسورها وغیره
- مانیتورینگ هشدارها
- اتوماسیون امنیتی
سیستم هوشمند مدیریت ساختمان (IBMS) برای مدیریت تکنولوژی در ساختمان های مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.
سیستم های مدیریت ساختمان با استفاده از اینترنت و زیر ساخت های مرتبط با IT برا ایجاد IBMS پیشرفت می کنند. تمام سیستم های مدیریتی که در یک ساختمان نصب شده اند از طریق یک شبکه اینترنت تحت پروتکل TCP/IP در IBMS ادغام می شوند.
درIBMS یک اینترفیس ارائه می شود که از طریق آن تمام زیر سیستم ها کنترل می گردند. در یک سیستم مدیریت هوشمند ساختمان تمام اجزا به صورت هوشمند مدیریت شده و نیاز به ارسال فرامین توسط اپراتور نمی باشد و تنها اپراتور نظاره گر انجام آنها بوده و از حاصل عملکرد آنها آگاهی پیدا می کند و در نهایت از آنها گزارش گیری می نماید و این امر موجب حصول موارد زیر می گردد:
- کاهش مصرف انرژی و آلایندگی ساختمان ها
- نگهداری مناسب زیر ساخت های ساختمان
- انجام کلیه امور مطابق با مقررات
- کاهش هزینه های عملیاتی
- کاهش نیاز به بازرسی و سرکشی های دوره ای
- کاهش خطاها و خرابی ها
- بهبود ایمنی ساختمان
خانه هوشمند یا اينترنت اشياء فناوری واژهای است که امروز نمیتوانیم از آن فرار کنیم، بنابراین ما نیز ممکن است آن را در آغوش بگیریم. اما اصطلاحات گاه گیج کننده ای در این میان وجود دارد.
تفاوت بین هزینه ها و صرفه جویی در مصرف انرژی در دستگاه ها و تکنولوژی ای که زندگی روزمره را آسان تر و لذت بخش تر می کند چیست؟
اگر که بسیاری از سیستمهای موجود در خانه شما برای آنچه شما می خواهید و یا زمانی که شما لازم دارید که انجام پذیرد میتوانند برنامهریزی شوند، مانند ترموستات یا آبیاری فضای سبز، آیا آنها هوشمند هستند؟ و آیا مهم است؟
از لحاظ انطباق فضای زندگی شما با دنیای جدید، مهم است.
اگر شما در حال تغییر و تحول خانه خود و اضافه کردن قابلیت های مدرن روز هستید، باید به دانش کار در مورد آنچه که به عنوان اتوماسیون خانگی و تکنولوژی خانه هوشمند مطرح می گردد توجه شود. آنها در نگاه اول میتوانند مشابه باشند ولی با بررسی جزئیات متوجه می شویم که ساختار خانه هوشمند با اتوماسیون خانگی کاملا متفاوت است.
اتوماسیون خانگی امکان کنترل تمام ادوات فرمان پذیر را به صورت محلی از طریق پنل های لمسی و یا شبکه وای فای از طریق گوشی های هوشمند و تبلت و یا از طریق اینترنت به صورت از راه دور از هر نقطه از جهان برای شما فراهم می نماید.
ارسال فرمانهای گروهی، زمانبندی و برنامه ریزی روشن و خاموش شدن چراغ ها، آبیاری و بسیاری از سناریوهای مختلف از جمله عملکردهای اتوماسیون خانگی می باشد.
چه چیزهایی می تواند بخشی از یک سیستم اتوماسیون خانگی باشد؟ درحالت ایده آل، هرچیزی که می تواند به یک شبکه متصل شود، میتواند به صورت خودکار و از راه دور کنترل گردد. به طور کلی می توان موارد زیر را از جمله فعالیت های یک سیستم اتوماسیون خانگی برشمرد که به صورت اتوماتیک و یا از طریق فرمان کاربر انجام می پذیرد:
- کنترل روشنایی
- کنترل دما و رطوبت، دود، گاز و آتش
- سیستم های اضطراری و امنیتی
- کنترل صوت و تصویر
- کنترل میزان مصرف انرژی
خانه هوشمند
زمانی که فضای سبز شما نیاز به آبیاری داشته باشد و خود سیستم این مهم را متوجه گردد و با توجه به المان های محیطی مختلف اقدام به آبیاری نماید، این سیستم هوشمند است، زمانی که نور محیط داخلی ساختمان بر اساس شرایط محیطی تامین گردد، این سیستم هوشمند است، زمانی که دمای محیط ساختمان متناسب با شرایط دمایی فضای بیرون و دمای مورد نیاز محیط داخلی تامین گردد، این سیستم هوشمند است و بسیاری از کارکرد های مختلف که می تواند تفاوت بین یک خانه هوشمند و یک اتوماسیون خانگی را مشخص نماید.
آموزشهایی در خصوص ارتباط برد های آردوینو (nodemcu) با تلگرام در وب سایت ها منتشر شده است که متأسفانه با فیلترینگ این مسنجر عملا کار را سخت کرده و نمیتوان به سادگی به ربات تلگرام متصل شد. کتابخانه اصلی که قبلا استفاده میشد UniversalTelegramBot.h بود، که با فیلتر شدن تلگرام دیگه داخل ایران نمیشه ازش استفاده کرد.
ولی خوشبختانه ما روش هایی پیدا کردیم، که بی دردسر کاربران علاقه مند به اينترنت اشياء با آردینو میتوانند مثل گذشته، با ربات تلگرامی ارتباط برقرار کنند و اطلاعات مورد نیازشان از ارسال و دریافت کنند، یا حتی وسایل برقی را از راه دور کنترل کنند!!!
هوشمندسازی ساختمان اداری با اینترنت اشیا (IOT)
تصور کنید یک ارتباط قدرتمند بین کارکنان و دستگاه های شرکت ایجاد کرده اید، میزان مصرف انرژی را بهینه کرده اید، هزینه های دفتر را کاهش داده اید و ایمنی داده ها را افزایش داده اید. این موارد تنها بخشی از مزایای هوشمندسازی ساختمان اداری با اینترنت اشیا است. محیط کاری مطمئن افراد را به همکاری بهتر تشویق میکند و بهره وری محیط را به حداکثر میرساند. همه این موارد با چالش همراه است که در حال حاضر به کمک اینترنت اشیا انجام آن امکان پذیر شده است.
عملکرد موج PWM
PWM مخفف عبارت Pulse Width Modulation است و به یک تکنیک کنترل سیگنالهای دیجیتالی گفته میشود. در این تکنیک، سیگنال خروجی مدار به صورت پالسی با فرکانس ثابت تولید میشود و فاصله زمانی (عرض پالس) بین دو پالس پشت سر هم تغییر داده میشود. با تغییر عرض پالس، میزان میانگین سیگنال خروجی نیز تغییر میکند که این امر برای کنترل سرعت موتورها، روشنایی LED ها و دیگر دستگاههای الکترونیکی بسیار مفید است.
تبدیل عکس به هگز آنلاین – Bmp to Hex
در راه اندازی انواع نمایشگر گرافیکی مثل OLED با آردوینو، یکی از جذابیت های پروژه نمایش تصاویر هست که به کمک ابزار آنلاین زیر که کاملا فارسی سازی شده میتوانید عکس .bmp دلخواه خود را به کد هگز تبدیل کنید.
این ابزار برای تبدیل عکس های تک رنگ که با پسوند bmp شناخته می شوند، به کد هگز کاربرد دارد. در نمایشگر های رنگی باید از ابزار تبدیل عکس رنگی به هگز استفاده کنید.
آموزش توابع آردوینو – ورودی و خروجی آنالوگ
در تمامی پلتفرم ها (آردوینو) و پردازنده های الکترونیکی، واژه آنالوگ معنا و مفهوم مشخصی دارد که شامل یک داده چند بیتی می شود. این داده در رجیستر پورت های آنالوگ میکروکنترلر قرار میگیرد؛ هر چه ارزش این داده بیشتر می شود ولتاژ پایه مربوطه به سطح ولتاژ تغذیه نزدیک تر می شود و هر چه ارزش آن کم شود ولتاژ آن پایه به زمین یا صفر ولت نزدیک می شود. به طور کلی ولتاژ پایه های آنالوگ محدود به سطوح منطقی نیستند و میتواند به صورت متغییر چه در حالت ورودی و چه در حالت خروجی پورت آنالوگ باشد.
عملکرد پروتکل RS232
پروتکل RS232 یک پروتکل ارتباطی است که برای انتقال دادهها به صورت سریال استفاده می شود. این پروتکل در دستگاه های الکترونیکی مختلفی مانند کامپیوترها، مودم ها، پرینترها و دستگاه های نظامی استفاده می شود.
در پروتکل RS232، دادهها به صورت بیت به بیت و در قالب سریال از طریق یک کابل ارتباطی فرستاده می شوند. برای ارسال دادهها، یک بیت استارت و یک یا دو بیت توقف بین هر بایت اضافه می شوند. همچنین یک بیت پاریتی (parity) نیز ممکن است برای تشخیص خطا در ارسال دادهها استفاده شود.
آموزش توابع آردوینو – ورودی و خروجی دیجیتال
در تمامی پلتفرم ها (آردوینو) و پردازنده های الکترونیکی، واژه دیجیتال معنا و مفهوم مشخصی دارد که شامل یک داده تک بیت می شود. این داده در رجیستر پورت های فیزیکی ورودی و خروجی دیجیتال میکروکنترلر قرار میگیرد؛ برای فعال کردن یک پایه از میکرو به عنوان خروجی باید رجیستر مربوطه برابر 1 شود تا خروجی فعال و سطح ولتاژ آن پایه به مقدار ولتاژ تغذیه میکرو برسد و برای غیر فعال کردن آن رجیستر مربوطه باید 0 شود یا پایه مورد نظر غیرفعال و سطح ولتاژ آن به صفر ولت نزدیک شود.
مقاومت پول آپ (Pull-up) و پول داون (Pull-down)
در مدار های منطقی الکترونیکی مقاومت پول آپ و مقاومت پول داون به مقاومتی گفته می شود؛ که با استفاده از آن می توان از وضعیت سطح منطقی در یک پین تحت هر شرایط اطمینان حاصل کرد. این نوع مقاومت معمولاً در ترکیب با المان هایی مانند کلیدها و ترانزیستور ها، استفاده می شود. مدار های منطقی دیجیتال دارای سه حالت هستند : بالا (high) پایین (low) و شناور (امپدانس بالا)
آپلود فایل bin روی ESP32
برای پروگرام ESP32 به طور معمول از کامپایلر استفاده می شود مانند آردوینو که پس از کد نویسی برنامه را به سادگی بر روی پردازنده آپلود می کنید. در این آموزش بدون نیاز به دسترسی به کد های پروژه و نیاز نبودن نصب کتابخانه ها به سادگی کد باینری bin خروجی کامپایلر را بر روی پردازنده ESP32 خود آپلود کنید.
پروژه دزدگیر تشخیص حرکت پیامکی با آردوینو
سیستم های اعلام سرقت همواره مورد توجه اماکن و سازمان ها بوده که برای اطمینان خاطر؛ مردم عادی هم از آنها در محل کار یا مسکن خود استفاده میکنند. عمده عملکرد این سیستم های تشخیص حرکت است. در این پروژه آموزشی قصد داریم یک سیستم دزدگیر تشخیص حرکت ساده با آردوینو طراحی کنیم که از طریق ارسال یک پیامک به کاربر؛ هشدار خود را اعلام می کند.
آموزش توابع آردوینو (توابع پایه)
در این آموزش تمامی توابع پایه آردوینو را برسی میکنیم، به دلیل متنوع بودن برد های توسعه تحت آردوینو که از پردازنده های متفاوتی پشتیبانی میکنند ؛ ممکن است هر برد توابع مخصوصی برای برخی عملکرد های تخصصی آن داشته باشد مثلا برد های وای فای که تحت پردازنده های قدرتمند ESP هستند! ولی در برنامه های اصلی، توابع مشترکی استفاده می شود که به عنوان توابع پایه زبان برنامه نویسی آردوینو شناخته می شوند.
دسترسی ساده به SPIFFS در ESP32 و ESP8266
Serial Peripheral Interface File System که به اختصار SPIFFS گفته می شود این امکان را به شما می دهد تا مثل یک فلش مموری فایل های html , css, js, txt یا حتی تصاویر و فیلم های کم حجم را بر روی آن ذخیره کنید و هر زمان داخل برنامه به آن نیاز داشتید ؛ اطلاعات را بخوانید یا ویرایش کنید.
راه اندازی نمایشگر TFT 2.8 inch با ESP8266
در این پروژه ابتدا منتظر میمانیم تا لمس در صفحه تاچ اتفاق بیوفتد. بعد از به دست آوردن موقعیت لمس شده یک مربع تو پر در آن مختصات رسم میکنیم. در بالای صفحه بخشی برای تنظیمات تعریف میکنیم که شامل انتخاب رنگ و سایز نوشته هست.
مقدار تعریف شده برای رنگ مستقیم در رنگ مربع تو پر استفاده میشود و سایز نوشته با تناسب دلخواه بر طول و عرض مربع اعمال میکنیم. به سادگی یک برنامه نقاشی طراحی کردیم که میتواند به خوبی نمایشگر لمسی ما را تست کند.