ساختمان هوشمند

سقف دیجیتال
سقف دیجیتال آخرین مفهوم کابل کشی برای ساختمان‌های هوشمند است. کابل کشی افقی/ سطح سوم شبکه محلی در حال حاضر در سقف طبقات نیز گسترش یافته است. استانداردهای ISO/IEC11801-6 و EN50173-6 شرایط فنی اصولی را برای سقف دیجیتال تعیین می‌کنند.

برخی از مزایا این مفهوم 

• توسعه جامع و لانه زنبوری تاسیسات در سقف ساختمان‌ها. این تکنولوزی شامل نصب و راه‌اندازی سرویس نقاط توزیع یا پریزهای خدمات در فواصل منظم است. کابل کشی منطقه در یک ناحیه لانه زنبوری با گذشت زمان باعث صرفه جویی در تاسیسات می شود و نسبت به کابل کشی اداری قدیمی انعطاف پذیری بیشتری را برای کاربر به همراه دارد.
•  خروجی‌های خدماتی امکان قطع و وصل سریع و آسان اتصالات را فراهم می‌کند. سوئیچ ها، نقاط دسترسی WLAN، چراغ‌های LED، سنسورها و سایر عناصر مدیریت خدمات ساختمان هوشمند را می‌توان به سرعت اضافه یا حذف کرد یا به مکان دیگری منتقل کرد.
• با ترکیب IP و PoE، فقط یک کابل برای انتقال داده‌ها و تأمین برق مورد نیاز است.
• ادغام چراغ‌های LED در شبکه محلی (LAN) ازرش قابل توجهی دارد. تامین توان چراغ‌های LED با استفاده از PoE به شدت مصرف انرژی را در مقایسه با منبع تغذیه معمولی کاهش می‌دهد. در عین حال، سنسورهای نور و حرکت می توانند برای اطمینان از کنترل روشنایی هوشمند با توجه به نیازهای کاربران پیاده‌سازی شوند.

شعاع مناطق باید به گونه ای باشد که محدوده نقاط دسترسی را پوشش دهد. امروزه این عدد معمولاً بین 8 تا 12 متر است. کابل کشی باید برای 10 گیگابیت اترنت طراحی شود.

آر اند ام (R&M) هم اکنون یک برنامه کلی برای سقف دیجیتال دارد. این برنامه، ساختمان را برای هوشمند شدن آماده می‌سازد و تمام لایه‌های کابل کشی ساخت یافته یک ساختمان هوشمند، از ورودی ساختمان و توزیع کننده‌های کف و سقف گرفته تا پریزهای خدماتی را پوشش می دهد.

برای مثال U-Box آر اند ام (R&M) ارزش افزوده بسیار ویژه ای را به عنوان یک پلت فرم برای نقاط تجمیع خدمات ارائه می دهد. فریم های مسطح و چند منظوره، فضایی برای 24 کانکتور RJ45 بعلاوه پریزهای 230 ولتی فراهم می‌کنند. این نشان می‌دهد که چگونه این سیستم نیاز به تأمین ولتاژ بالاتر برای زیرساخت سقف دیجیتال رابرآورده می‌کند.

امروز و فردای اتوماسیون ساختمان

اتوماسیون ساختمان به طور مستقل از تکنولوژی شبکه داده کار می کند. این سیستم برای نظارت، کنترل، تنظیم و بهینه‌سازی سیستم ها و تکنولوژی ساختمان استفاده می شود. اجزا (حسگرها، محرک ها، دستگاه ها) معمولاً با استفاده از سیستم های باس و پروتکل های مستقل شبکه می شوند. اتوماسیون ساختمان و شبکه های داده با استفاده از رابط های پیچیده (gatewayها) به یکدیگر متصل می شوند.

فردا
اتوماسیون ساختمان به IP / Ethernet تغییر روند می دهد و از طریق پروتکل IP استاندارد ارتباط برقرار می کند. تکنولوژی مستقل شبکه تولید کننده اجزا را به یکدیگر متصل می کند. این زیرساخت IP متمرکز، برنامه ریزی، نصب و راه‌اندازی، نگهداری و بهره‌برداری را ساده می کند و هزینه ها به دلیل اثرات ناشی از مقیاس بندی کاهش می یابد.

اینترنت اشیاء با SPE

اینترنت اشیاء (Internet of Things (IoT به نقاط اتصال بیشتری نیاز دارد. هر تعداد فزاینده ای از دستگاه های ترمینال باید بتواند در یک فضای کوچکتر یکپارچه شوند. این دستگاه‌ها عبارتند از: سوئیچ‌ها، کنترل‌ها، آنتن‌ها، کنترلرها، موتورها، کامپیوترهای کوچک در هر گوشه ای از ساختمان.

واضح است که اتصالات قدیمی RJ45 به زودی با محدودیت‌های فضایی مواجه خواهد شد. به همین دلیل است که تنظیم کنندگان استاندارد و تولیدکنندگانی همچون R&M در حال برنامه ریزی برای برداشتن قدم هایی تکاملی در آینده هستند. یکی از این برنامه‌ها (Single Pair Ethernet (SPE است و احتمالا از سال 2020 در بازار در دسترس خواهد بود. یک کابل سبک و باریک با یک زوج کابل به هم تابیده و کانکتورهایی کوچک، شبکه داده محلی (LAN) را گسترش خواهد داد. SPE امکان استفاده از تکنولوژی‌های سازندگان بی طرف و ارزان قیمت شبکه را فراهم می‌کند.

کمپانی آر اند ام (R&M) راه‌حل‌های SPE را گسترش می‌دهد که می‌تواند با سیستم RJ45 در سقف دیجیتال با سیستم‌های کانکتور و آداپتور مناسب ادغام شود. این می تواند یک راهکار مناسب برای زیرساخت‌ ساختمان‌های هوشمند باشد.

نتیجه‌گیری

آینده متعلق به ساختمان های هوشمند و اتوماسیون ساختمان دیجیتال است که با تقاضا برای راحتی، امنیت، استفاده کارآمد و کنترل هزینه، در جریان است. همچنین عوامل دیگری همچون صرفه‌جویی در انرژی و کاهش میزان انتشار CO2، این نیاز به هوشمندسازی را دو چندان کرده است.

تجهیز سیستم‌های اتوماسیون ساختمان با اترنت/آی‌پی (Ethernet/IP) هنوز در نخستین دوره رشد خود قرار دارد. این توسعه امکانات کاربردی خارق‌العاده‌ای را به همراه دارد و باید به عنوان یک گام بزرگ در مسیر دستیابی به ساختمان‌های هوشمند دیده شود.

اتصالات با برنامه های کاربردی و سازندگان بی طرف می‌توانند جایگزین جدایی استاندارد از قطعات IT و اجزای field Bus شوند. مشکلات Interface با استفاده از شبکه‌های پیوسته مبتنی بر IP از بین می‌روند. اطلاعات و توابع را می‌توان در یک سیستم استاندارد کنترل ساختمان ادغام کرد.

آر اند ام (R&M) یک پکیج همه‌جانبه برای ساختمان‌های هوشمند ارائه می‌دهد. این سیستم، کابل‌کشی برای شبکه داده محلی (LAN) و اترنت یا پروتکل اینترنت (Ethernet/IP) را با تکنولوژی‌های مرتبط ادغام می‌کند. این تکنولوژی‎ها عبارتند از (Wireless LAN، Power over Ethernet (PoE و Single Pair Ethernet یا SPE. این ترکیب، All over IP (اتوماسیون ساختمان دیجیتال بر مبنای پروتکل اینترنت) را به همراه خواهد داشت.

توسعه های حاصل از SPE

• با (Single Pair Ethernet (SPE، تعداد نقاط اتصال احتمالی می‌تواند در یک حجم معلوم به چهار برابر برسد.
•  کابل‌های سبک و نازک می‌توانند سریع و راحت جایگذاری شوند.
•  در یک ساختمان، هزاران دستگاه ترمینال را می‌توان با تکنولوژی انتقال مبتنی بر IP و تکنولوژی اتصالات مستقیم به هم وصل کرد.
•  سرعت انتقال اطلاعات SPE در رنج 10 مگابیت بر ثانیه تا 1 گیگابیت بر ثانیه می‌رسد.
•  طول لینک بین 15 تا 1000 متر است که بستگی به نوع کابل‌کشی و سرعت انتقال مورد نظر دارد.
•  کابل‌کشی SPE باید قادر به تامین تجهیزات ترمینال با 50 تا 60 وات برق از طریق (Power Over DataLine (PoDL باشد.

بازار رو به رشد ساختمان‌های هوشمند
ساختمان های هوشمند از لحاظ زیست‌محیطی و اقتصادی دارای مزایای زیادی هستند و پیش بینی می‌شود که 40 تا 50 درصد صرفه حویی را در این دو عرصه به همراه خواهند داشت. این نوع ساختمان‌ها باعث صرفه‌جویی در منابع، بهبود رفاه و افزایش بهره‌وری می‌شوند. به همین دلیل است که ما شاهد رشد روزافزون بازار اتوماسیون ساختمان‌ها هستیم. این چیزی است که تجزیه و تحلیل های انجام شده توسط شرکت‌های تحقیقاتی بازار نشان می‌دهد.

تحقیقات Navigant پیش‌بینی می‌کند که گردش مالی آینده با نصب سیستم‌های اتوماسیون برای ساختمان‌ها تا سال 2026 به میزان 732 میلیارد دلار خواهد رسید.

بخوانید: کابل کشی ساختمان هوشمند با R&M | قسمت اول | Power Over Ethernet