أتمتة المباني

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

تُعرف أنظمة أتمتة المباني ( BAS )، أو أنظمة إدارة المباني ( BMS ) أو أنظمة إدارة طاقة المباني ( BEMS )، بأنها أنظمة تحكم مركزية آلية في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) ، والكهرباء، والإضاءة ، والتظليل، والتحكم في الدخول ، وأنظمة الأمن ، وغيرها من الأنظمة المترابطة في المبنى. وتشمل بعض أهداف أتمتة المباني تحسين راحة شاغلي المبنى، وكفاءة تشغيل أنظمة المبنى، وخفض استهلاك الطاقة، وتقليل تكاليف التشغيل والصيانة، وتعزيز الأمن.

تساهم وظائف نظام إدارة المباني (BAS) في الحفاظ على مناخ المبنى ضمن نطاق محدد، وتوفير الإضاءة للغرف بناءً على الإشغال، ومراقبة الأداء وأعطال الأجهزة، وإرسال تنبيهات الأعطال إلى فريق صيانة المبنى. يعمل نظام إدارة المباني على خفض تكاليف الطاقة والصيانة مقارنةً بالمباني غير المُدارة. تتضمن معظم المباني التجارية والمؤسسية والصناعية التي شُيّدت بعد عام 2000 نظام إدارة المباني، بينما قد يتم تحديث المباني القديمة بنظام إدارة مباني جديد.

يُشار غالبًا إلى المبنى الذي يُدار بواسطة نظام إدارة المباني (BAS) باسم "المبنى الذكي" [ 1 ] ، أو "المبنى الذكي"، أو (إذا كان مسكنًا) " المنزل الذكي ". وقد اعتمدت المباني التجارية والصناعية تاريخيًا على بروتوكولات قوية ومثبتة (مثل BACnet )، بينما استُخدمت بروتوكولات خاصة (مثل X-10 ) في المنازل.

مع ظهور شبكات الاستشعار اللاسلكية وإنترنت الأشياء، يلجأ عدد متزايد من المباني الذكية إلى استخدام تقنيات الاتصال اللاسلكي منخفضة الطاقة مثل Zigbee وBluetooth Low Energy وLoRa لربط أجهزة الاستشعار والمحركات وأجهزة المعالجة المحلية. [ 2 ]

تُصمَّم معظم المباني الخضراء متعددة الطوابق لتستوعب نظام إدارة المباني (BAS) لما يوفره من خصائص ترشيد استهلاك الطاقة والهواء والماء. وتُعدّ الاستجابة لطلبات الأجهزة الكهربائية وظيفةً نموذجيةً لنظام إدارة المباني، بالإضافة إلى أنظمة التهوية ومراقبة الرطوبة المتطورة المطلوبة في المباني المعزولة بإحكام. كما تستخدم معظم المباني الخضراء أكبر عدد ممكن من أجهزة التيار المستمر منخفضة الطاقة. حتى تصميمات المنازل السلبية (Passivhaus) المصممة لعدم استهلاك أي طاقة صافية تتطلب عادةً نظام إدارة المباني لإدارة امتصاص الحرارة والتظليل والتهوية، وجدولة استخدام الأجهزة.

صفات

تُطبَّق أنظمة إدارة المباني عادةً في المشاريع الكبيرة ذات الأنظمة الميكانيكية وأنظمة التكييف والتهوية والأنظمة الكهربائية المعقدة. وتمثل الأنظمة المرتبطة بنظام إدارة المباني عادةً 40% من استهلاك الطاقة في المبنى؛ وإذا أُضيفت الإضاءة، فإن هذه النسبة تقترب من 70%. تُعد أنظمة إدارة المباني عنصرًا أساسيًا في إدارة الطلب على الطاقة. ويُعتقد أن أنظمة إدارة المباني غير المُهيأة بشكل صحيح مسؤولة عن 20% من استهلاك الطاقة في المباني، أو ما يقارب 8% من إجمالي استهلاك الطاقة في الولايات المتحدة. [ 3 ] [ 4 ]

إضافةً إلى التحكم في البيئة الداخلية للمبنى، تُربط أنظمة إدارة المباني أحيانًا بأنظمة التحكم في الدخول (البوابات الدوارة وأبواب الدخول التي تتحكم في من يُسمح له بالدخول والخروج من المبنى) أو بأنظمة أمنية أخرى مثل كاميرات المراقبة التلفزيونية المغلقة (CCTV) وأجهزة استشعار الحركة. كما تُربط أنظمة إنذار الحريق والمصاعد أحيانًا بنظام إدارة المباني لأغراض المراقبة. في حال اكتشاف حريق، فإن لوحة إنذار الحريق هي الجهة الوحيدة المخولة بإغلاق صمامات نظام التهوية لمنع انتشار الدخان، وإيقاف وحدات معالجة الهواء، وتشغيل مراوح شفط الدخان، وإرسال جميع المصاعد إلى الطابق الأرضي وإيقافها لمنع استخدامها.

تضمنت أنظمة إدارة المباني أيضًا آليات للاستجابة للكوارث (مثل عزل القاعدة ) لحماية المباني من الزلازل. وفي الآونة الأخيرة، عملت الشركات والحكومات على إيجاد حلول مماثلة للمناطق المعرضة للفيضانات والمناطق الساحلية المعرضة لخطر ارتفاع منسوب سطح البحر . وتستفيد البيئات العائمة ذاتية التكيف من التقنيات الحالية المستخدمة في تعويم الجسور الخرسانية وممرات الطائرات، مثل جسر SR 520 في واشنطن وجسر ميجا فلوت في اليابان . [ 5 ]

أنواع المدخلات والمخرجات

أجهزة الاستشعار

تُستخدم المدخلات التناظرية لقراءة قياس متغير. ومن الأمثلة على ذلك مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة والضغط ، والتي يمكن أن تكون من نوع الثرمستور ، أو مقياس حرارة بمقاومة 4-20 مللي أمبير ، أو 0-10 فولت ، أو مقياس حرارة بمقاومة البلاتين (كاشف درجة حرارة المقاومة)، أو المستشعرات اللاسلكية .

يشير المدخل الرقمي إلى حالة تشغيل أو إيقاف الجهاز. ومن أمثلة المدخلات الرقمية: مفتاح باب، ومفتاح تيار، ومفتاح تدفق هواء، أو مرحل بدون جهد (ملامس جاف). كما يمكن أن تكون المدخلات الرقمية مدخلات نبضية تحسب عدد النبضات خلال فترة زمنية محددة. ومن الأمثلة على ذلك: مقياس تدفق توربيني يرسل بيانات التدفق على شكل تردد نبضات إلى المدخل.

تعتمد برامج مراقبة الأحمال غير التداخلية [ 6 ] على أجهزة استشعار رقمية وخوارزميات لاكتشاف الأجهزة أو الأحمال الأخرى من خلال الخصائص الكهربائية أو المغناطيسية للدائرة. ومع ذلك، فهي تكتشف الحدث بوسائل تناظرية. تتميز هذه البرامج بفعاليتها العالية من حيث التكلفة، وهي مفيدة ليس فقط لتحديد الأحمال، بل أيضًا لاكتشاف حالات بدء التشغيل العابرة ، وأعطال الخطوط أو المعدات، وما إلى ذلك [ 7 ] [ 8 ].

تستشعر أجهزة استشعار الإشغال وجود الأشخاص وعددهم، وأحيانًا موقعهم، في مكان ما، مما يُمكّن أنظمة التحكم حسب الطلب للإضاءة والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإدارة الطاقة. تشمل الأمثلة التقليدية أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR) والموجات فوق الصوتية وأجهزة الكشف القائمة على ثاني أكسيد الكربون ، بينما تستخدم الأنظمة المتقدمة التصوير الحراري منخفض الدقة أو أجهزة استشعار المساحة لتوفير دقة على مستوى المنطقة دون التقاط صور قابلة للتحديد، مما يضمن الامتثال لقوانين الخصوصية (مثل اللائحة العامة لحماية البيانات GDPR ). [ 9 ] تُخرج هذه المستشعرات بصمات حرارية تناظرية أو عدّات رقمية تتكامل مع أنظمة إدارة المباني عبر بروتوكولات مثل BACnet أو شبكات إنترنت الأشياء اللاسلكية ، مما يقلل استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 40% من خلال التحكم الدقيق في التهوية والإضاءة. [ 10 ]

أدوات التحكم

تتحكم المخارج التناظرية في سرعة أو موضع جهاز ما، مثل محرك التردد المتغير ، أو محول الطاقة من التيار إلى الهواء المضغوط ، أو مشغل الصمامات أو المخمدات . مثال على ذلك صمام الماء الساخن الذي يفتح بنسبة 25% للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة . مثال آخر هو محرك التردد المتغير الذي يزيد سرعة المحرك تدريجيًا لتجنب بدء التشغيل المفاجئ.

تُستخدم المخارج الرقمية لفتح وإغلاق المرحلات والمفاتيح، بالإضافة إلى تشغيل الأحمال عند الطلب. على سبيل المثال، يمكن تشغيل أضواء موقف السيارات عندما تشير الخلية الضوئية إلى حلول الظلام. مثال آخر هو فتح صمام عن طريق السماح بمرور تيار 24 فولت تيار مستمر/متردد عبر المخرج الذي يُغذي الصمام. كما يمكن أن تكون المخارج التناظرية من نوع النبضات، حيث تُصدر نبضات بتردد معين خلال فترة زمنية محددة. مثال على ذلك عداد الطاقة الذي يحسب استهلاك الطاقة بالكيلوواط/ساعة ويُصدر نبضات بتردد معين وفقًا لذلك.

بنية تحتية

رسم تخطيطي يوضح المكونات المتصلة داخل نظام أتمتة المباني
مثال على تصميم نظام أتمتة المباني

وحدة التحكم

وحدات التحكم هي في الأساس أجهزة كمبيوتر صغيرة مصممة خصيصًا لهذا الغرض، مزودة بإمكانيات الإدخال والإخراج. وتأتي هذه الوحدات بأحجام وقدرات متنوعة للتحكم في الأجهزة الشائعة في المباني، وللتحكم في الشبكات الفرعية لوحدات التحكم.

تتيح المدخلات لجهاز التحكم قراءة درجة الحرارة والرطوبة والضغط وتدفق التيار وتدفق الهواء، بالإضافة إلى عوامل أساسية أخرى. أما المخرجات، فتتيح لجهاز التحكم إرسال إشارات الأوامر والتحكم إلى الأجهزة التابعة، وإلى أجزاء أخرى من النظام. ويمكن أن تكون المدخلات والمخرجات رقمية أو تناظرية. وتُسمى المخرجات الرقمية أحيانًا بالمخرجات المنفصلة، ​​وذلك بحسب الشركة المصنعة.

يمكن تصنيف وحدات التحكم المستخدمة في أتمتة المباني إلى ثلاث فئات: وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)، ووحدات التحكم في النظام/الشبكة، ووحدات التحكم الطرفية. كما يمكن إضافة جهاز آخر لدمج أنظمة خارجية (مثل نظام تكييف هواء مستقل) في نظام أتمتة المباني المركزي.

عادةً ما تكون وحدات التحكم الطرفية مناسبة للتحكم في الإضاءة و/أو الأجهزة الأبسط مثل وحدة السطح المجمعة، ومضخة الحرارة، وصندوق VAV، وملف المروحة، وما إلى ذلك. يختار المثبت عادةً أحد الشخصيات المبرمجة مسبقًا والمتاحة والتي تناسب الجهاز المراد التحكم فيه، ولا يتعين عليه إنشاء منطق تحكم جديد.

الإشغال

يُعد الإشغال أحد وضعين أو أكثر من أوضاع التشغيل لنظام أتمتة المباني؛ أما الأوضاع الشائعة الأخرى فهي: عدم الإشغال، والتسخين الصباحي، والتراجع الليلي.

يعتمد نظام إدارة المباني عادةً على جداول زمنية محددة خلال اليوم. في وضع الإشغال، يهدف النظام إلى توفير مناخ مريح وإضاءة كافية، وغالبًا ما يكون ذلك من خلال التحكم القائم على المناطق بحيث يكون لدى المستخدمين في جانب واحد من المبنى منظم حرارة مختلف (أو نظام مختلف، أو نظام فرعي مختلف) عن المستخدمين في الجانب الآخر.

يوفر مستشعر درجة الحرارة الموجود في المنطقة معلومات إلى وحدة التحكم، بحيث يمكنها توفير التدفئة أو التبريد حسب الحاجة.

في حال تفعيل وضع التسخين الصباحي، يبدأ العمل قبل بدء الإشغال. خلال هذه المرحلة، يحاول نظام إدارة المباني (BAS) ضبط درجة حرارة المبنى عند نقطة الضبط المطلوبة قبل بدء الإشغال مباشرةً. ويأخذ النظام في الاعتبار عادةً الظروف الجوية الخارجية والبيانات السابقة لتحسين التسخين الصباحي. ويُشار إلى هذه العملية أيضاً باسم بدء التشغيل الأمثل .

تعتمد بعض المباني على أجهزة استشعار الحركة لتشغيل الإضاءة أو التكييف. ونظرًا لاحتمالية وجود فترات انتظار طويلة قبل أن يصبح المكان باردًا أو دافئًا بالقدر الكافي، فإن التكييف لا يبدأ عادةً بشكل مباشر بواسطة جهاز استشعار الحركة.

إضاءة

يمكن تشغيل الإضاءة أو إطفاؤها أو خفض شدتها باستخدام نظام أتمتة المباني أو نظام التحكم بالإضاءة بناءً على وقت اليوم، أو على مستشعرات الحركة، أو المستشعرات الضوئية، أو المؤقتات. [ 11 ] ومن الأمثلة الشائعة تشغيل الإضاءة في مكان ما لمدة نصف ساعة منذ آخر حركة تم رصدها. ويمكن لخلية ضوئية مثبتة خارج المبنى استشعار الظلام ووقت اليوم، وتعديل الإضاءة في المكاتب الخارجية وموقف السيارات.

تُعد الإضاءة أيضًا مرشحًا جيدًا للاستجابة للطلب ، حيث توفر العديد من أنظمة التحكم القدرة على خفض إضاءة المصابيح (أو إطفائها) للاستفادة من حوافز الاستجابة للطلب والوفورات.

في المباني الحديثة، يمكن التحكم بالإضاءة عبر واجهة التحكم الرقمي بالإضاءة ( DALI). تتميز المصابيح المزودة بمحولات DALI بإمكانية التعتيم الكامل. كما يمكن لـ DALI اكتشاف أعطال المصابيح والمحولات في وحدات الإضاءة المتوافقة مع DALI، بالإضافة إلى إرسال إشارات الأعطال.

التظليل والتزجيج

تُعدّ أنظمة التظليل والتزجيج من المكونات الأساسية في أنظمة المباني، إذ تؤثر على راحة شاغليها البصرية والصوتية والحرارية ، وتوفر لهم إطلالة على الخارج. [ 12 ] وتُعتبر أنظمة التظليل والتزجيج الآلية حلولاً للتحكم في اكتساب الحرارة الشمسية والوهج. [ 13 ] ويشير هذا إلى استخدام التكنولوجيا للتحكم في أجهزة التظليل الخارجية أو الداخلية (مثل الستائر والمظلات) أو في الزجاج نفسه. يتميز النظام باستجابة سريعة وفعّالة لمختلف البيانات الخارجية المتغيرة (مثل الإشعاع الشمسي والرياح) وللبيئة الداخلية المتغيرة (مثل درجة الحرارة والإضاءة واحتياجات شاغلي المبنى). ويمكن لأنظمة التظليل والتزجيج في المباني أن تُسهم في تحسين العزل الحراري والإضاءة من منظور ترشيد استهلاك الطاقة وتوفير الراحة.

التظليل الديناميكي

تتيح أجهزة التظليل الديناميكية التحكم في دخول ضوء النهار والطاقة الشمسية إلى البيئة المبنية بما يتناسب مع الظروف الخارجية، واحتياجات الإضاءة الطبيعية، ومواقع الشمس. [ 14 ] تشمل المنتجات الشائعة الستائر الأفقية ، والستائر الدوارة ، والشرائح ، والمصاريع. [ 15 ] تُركّب هذه الأجهزة في الغالب على الجانب الداخلي لنظام الزجاج نظرًا لانخفاض تكلفة صيانتها، ولكن يمكن استخدامها أيضًا على الجانب الخارجي أو مزيج من الجانبين. [ 16 ]

وحدات معالجة الهواء

تقوم معظم وحدات معالجة الهواء بخلط الهواء العائد مع الهواء الخارجي، مما يقلل الحاجة إلى تكييف درجة الحرارة والرطوبة. وهذا بدوره يوفر المال بتقليل استهلاك المياه المبردة أو الساخنة (إذ لا تستخدم جميع وحدات معالجة الهواء دوائر المياه المبردة أو الساخنة). يُعدّ وجود كمية من الهواء الخارجي ضروريًا للحفاظ على جودة هواء المبنى. ولتحقيق أقصى كفاءة في استهلاك الطاقة مع الحفاظ على جودة هواء داخلي صحية ، تعمل تقنية التهوية المُتحكَّم بها حسب الطلب على تعديل كمية الهواء الخارجي بناءً على مستويات الإشغال المُقاسة.

يمكن وضع مجسات حرارة تناظرية أو رقمية في الحيز أو الغرفة، وفي قنوات الهواء الراجع والمزود ، وأحيانًا في الهواء الخارجي. وتُركّب مشغلات على صمامات الماء الساخن والبارد، ومخمدات الهواء الخارجي والراجع. ويتم تشغيل وإيقاف مروحة التزويد (ومروحة الإرجاع إن وجدت) بناءً على وقت اليوم، أو درجات الحرارة، أو ضغط المبنى، أو مزيج من هذه العوامل.

أجهزة الإنذار والأمن

جميع أنظمة أتمتة المباني الحديثة مزودة بأنظمة إنذار. لكن لا فائدة تُذكر من اكتشاف موقف قد يكون خطيرًا [ 17 ] أو مكلفًا إذا لم يتم إبلاغ من يستطيع حل المشكلة. يمكن أن يتم الإبلاغ عبر الحاسوب (البريد الإلكتروني أو الرسائل النصية)، أو جهاز النداء ، أو مكالمة صوتية عبر الهاتف المحمول، أو إنذار صوتي، أو جميعها. ولأغراض التأمين والمسؤولية القانونية، تحتفظ جميع الأنظمة بسجلات توضح من تم إبلاغه، ومتى، وكيف.

قد تُنبّه أجهزة الإنذار شخصًا ما فورًا، أو تُنبّهه فقط عندما تصل إلى مستوى معين من الخطورة أو الاستعجال. في المواقع التي تضم عدة مبانٍ، قد تتسبب انقطاعات التيار الكهربائي المؤقتة في إطلاق مئات أو آلاف الإنذارات من المعدات المتوقفة عن العمل  - يجب كتم هذه الإنذارات والتعرف عليها كأعراض لعطل أكبر. بعض المواقع مُبرمجة بحيث تُعاد إرسال الإنذارات الحرجة تلقائيًا على فترات زمنية متفاوتة. على سبيل المثال، قد يُصدر إنذار حرج متكرر (لجهاز تزويد الطاقة غير المنقطع في وضع "التحويل") صوتًا كل 10 دقائق، ثم كل 30 دقيقة، ثم كل ساعتين إلى أربع ساعات بعد ذلك حتى يتم حل المشكلة.

يمكن ربط أنظمة الأمان بنظام أتمتة المباني. [ 17 ] وفي حال وجود مستشعرات للحركة، يمكن استخدامها أيضًا كأجهزة إنذار ضد السرقة. ولأن أنظمة الأمان غالبًا ما تتعرض للتخريب المتعمد، ينبغي أن تحتوي بعض أجهزة الكشف أو الكاميرات على الأقل على بطارية احتياطية واتصال لاسلكي، بالإضافة إلى القدرة على إطلاق الإنذارات عند انقطاع الاتصال. تستخدم الأنظمة الحديثة عادةً تقنية التغذية عبر الإيثرنت (التي يمكنها تشغيل كاميرا متحركة ذات عدسة قابلة للإمالة والتكبير/التصغير، وأجهزة أخرى بقدرة تصل إلى 30-90 واط)، وهي قادرة على شحن هذه البطاريات، مما يُبقي الشبكات اللاسلكية متاحة للتطبيقات اللاسلكية الحقيقية، مثل الاتصالات الاحتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

عادةً ما تكون لوحات إنذار الحريق وأنظمة إنذار الدخان المرتبطة بها موصولة بأسلاك كهربائية مباشرة لتجاوز أنظمة التشغيل الآلي للمبنى. على سبيل المثال: عند تفعيل إنذار الدخان، تُغلق جميع فتحات تهوية الهواء الخارجي لمنع دخول الهواء إلى المبنى، ويمكن لنظام العادم عزل الحريق. وبالمثل، يمكن لأنظمة كشف الأعطال الكهربائية إيقاف تشغيل دوائر كهربائية كاملة، بغض النظر عن عدد الإنذارات التي تُطلقها أو عدد الأشخاص الذين يُصابون بالذعر. كما تميل أجهزة احتراق الوقود الأحفوري إلى امتلاك أنظمة تجاوز خاصة بها، مثل خطوط تغذية الغاز الطبيعي التي تُغلق عند اكتشاف انخفاضات طفيفة في الضغط (مما يشير إلى وجود تسرب)، أو عند اكتشاف زيادة في غاز الميثان في نظام تهوية المبنى.

الحافلات والبروتوكولات

تتألف معظم شبكات أتمتة المباني من ناقل رئيسي وناقل ثانوي يربطان وحدات التحكم عالية المستوى (المتخصصة عادةً في أتمتة المباني، ولكن قد تكون وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة عامة ) بوحدات التحكم منخفضة المستوى، وأجهزة الإدخال/الإخراج ، وواجهة المستخدم (المعروفة أيضًا بجهاز واجهة المستخدم). يحدد بروتوكول BACnet المفتوح التابع لجمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE ) أو بروتوكول LonTalk المفتوح كيفية عمل معظم هذه الأجهزة معًا. تستخدم الأنظمة الحديثة بروتوكول SNMP لتتبع الأحداث، استنادًا إلى عقود من الخبرة في استخدام بروتوكولات SNMP في عالم شبكات الحاسوب.

كان الاتصال المادي بين الأجهزة يتم تاريخيًا عبر الألياف الضوئية المخصصة ، أو الإيثرنت ، أو ARCNET ، أو RS-232 ، أو RS-485، أو شبكة لاسلكية خاصة ذات نطاق ترددي منخفض . أما الأنظمة الحديثة فتعتمد على شبكات غير متجانسة متعددة البروتوكولات قائمة على المعايير، مثل تلك المحددة في معيار IEEE 1905.1 والموثقة بعلامة التدقيق nVoy . تدعم هذه الأنظمة عادةً الشبكات القائمة على بروتوكول الإنترنت (IP) فقط، ولكنها قادرة على استخدام أي أسلاك موجودة، كما أنها تدمج شبكات خطوط الطاقة عبر دوائر التيار المتردد، وشبكات الطاقة عبر الإيثرنت عبر دوائر التيار المستمر منخفضة الطاقة، والشبكات اللاسلكية عالية النطاق الترددي مثل LTE و IEEE 802.11n و IEEE 802.11ac ، وغالبًا ما تدمجها باستخدام معيار Zigbee المفتوح للشبكات اللاسلكية الخاصة بالمباني .

تهيمن الأجهزة الاحتكارية على سوق وحدات التحكم. فلكل شركة وحدات تحكم مصممة لتطبيقات محددة. بعضها مصمم بإمكانيات محدودة وبدون توافقية، مثل وحدات التكييف والتهوية البسيطة المثبتة على أسطح المباني. وعادةً ما لا تتكامل البرامج بشكل جيد مع برامج الشركات الأخرى. ويقتصر التعاون على بروتوكولات Zigbee/BACnet/LonTalk فقط.

توفر الأنظمة الحالية إمكانية التشغيل البيني على مستوى التطبيق، مما يسمح للمستخدمين بدمج أجهزة من مختلف الشركات المصنعة، وتوفير التكامل مع أنظمة التحكم في المباني المتوافقة الأخرى . وتعتمد هذه الأنظمة عادةً على بروتوكول إدارة الشبكة البسيط (SNMP) ، الذي يُستخدم منذ فترة طويلة لهذا الغرض نفسه لدمج أجهزة شبكات الحاسوب المتنوعة في شبكة واحدة متكاملة.

البروتوكولات ومعايير الصناعة

مخاوف أمنية

مع تزايد نطاق قدرات أنظمة أتمتة المباني وتوسع نطاق اتصالاتها بإنترنت الأشياء ، وردت تقارير متكررة عن تعرضها للاختراق، مما يسمح للمخترقين والمجرمين الإلكترونيين بمهاجمة مكوناتها. [ 18 ] [ 19 ] يمكن للمخترقين استغلال المباني لقياس بيئتها أو تغييرها: [ 20 ] تسمح أجهزة الاستشعار بالمراقبة (مثل مراقبة تحركات الموظفين أو عادات السكان)، بينما تسمح المشغلات بتنفيذ إجراءات داخل المباني (مثل فتح الأبواب أو النوافذ للمتسللين). وقد بدأ العديد من الموردين واللجان بتحسين ميزات الأمان في منتجاتهم ومعاييرهم، بما في ذلك KNX وZigbee وBACnet (انظر المعايير الحديثة أو مسودات المعايير). ومع ذلك، يشير الباحثون إلى وجود العديد من المشكلات المفتوحة في أمن أنظمة أتمتة المباني. [ 21 ] [ 22 ]

في 11 نوفمبر 2019، نُشرت ورقة بحثية أمنية من 132 صفحة بعنوان "أنا أملك مبناك (نظام الإدارة)" من تأليف جيوكو كرستيتش وسيبكي ميليما، تناولت أكثر من 100 ثغرة أمنية تؤثر على أنظمة إدارة المباني وحلول التحكم في الوصول المختلفة من مختلف الموردين. [ 23 ]

في 24 نوفمبر 2025، نُشرت ورقة بحثية أمنية من 161 صفحة بعنوان "مشروع برينفوغ: ما وراء الواجهة - كشف عمالقة الذكاء" من تأليف جوكو كرستيتش، تناولت أكثر من 1000 ثغرة أمنية تؤثر على اثنين من وحدات التحكم في أنظمة إدارة المباني (BAS) واسعة الاستخدام من قبل مجموعة ABB. [ 24 ]

أتمتة الغرف

أتمتة الغرف هي مجموعة فرعية من أتمتة المباني ولها غرض مماثل؛ وهي عبارة عن دمج نظام واحد أو أكثر تحت تحكم مركزي، وإن كان ذلك في غرفة واحدة في هذه الحالة.

من أكثر الأمثلة شيوعًا لأتمتة الغرف قاعات اجتماعات الشركات، وأجنحة العروض التقديمية، وقاعات المحاضرات، حيث أن تشغيل العدد الكبير من الأجهزة التي تحدد وظيفة الغرفة (مثل معدات مؤتمرات الفيديو ، وأجهزة عرض الفيديو ، وأنظمة التحكم في الإضاءة ، وأنظمة الصوت ، إلخ) يجعل التشغيل اليدوي للغرفة معقدًا للغاية. ومن الشائع في أنظمة أتمتة الغرف استخدام شاشة لمس كوسيلة أساسية للتحكم في كل عملية.

في 27 نوفمبر 2018، نُشرت ورقة بحثية من 29 صفحة بعنوان "توقع قابل للتطوير لإشغال الغرف باستخدام تحليل السلاسل الزمنية لبيانات مستشعر ثاني أكسيد الكربون"، من تأليف إرفان باستيان عريف، ومارجريت هاميلتون، وفلورا سليم. وقدّمت الورقة نهجًا مبتكرًا للاستفادة من بيانات مستشعر ثاني أكسيد الكربون ( CO2 ) للتنبؤ بإشغال الغرف، مما يُتيح أتمتة المباني بشكل أكثر ذكاءً من خلال تقدير عدد شاغلي الغرفة في أي وقت. [ 25 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ دراغويسيا، م.؛ بوكور، ل.؛ باتراسكو، م. (2013). "بنية محاكاة موجهة نحو الخدمات لإدارة المباني الذكية". استكشاف علم الخدمات . سلسلة محاضرات في معالجة معلومات الأعمال.  المجلد 143. الصفحات 14-28 . doi : 10.1007/978-3-642-36356-6_2 . ISBN  978-3-642-36355-9. S2CID 15117498 . 
  2. ^ جواو سي فيريرا. خوسيه أ. أفونسو؛ فيتور مونتيرو؛ جواو إل أفونسو (2018). "منصة إدارة الطاقة للمباني العامة" . الالكترونيات . 7 (11): 294. دوى : 10.3390 / إلكترونيات 7110294 . اتش دي ال : 10071/16973 .
  3. ↑ " أجهزة الاستشعار والتحكم المتقدمة لتطبيقات المباني: تقييم السوق ومسارات البحث والتطوير المحتملة (برامبلي 2005) " (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 4 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2022 .
  4. ↑ " خصائص استهلاك الطاقة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المباني التجارية، المجلد الثالث: إمكانات توفير الطاقة (روث 2002) " (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 4 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2022 .
  5. ↑ واكس، أودري. "هذه الشركة تصمم مبانٍ عائمة لمكافحة كوارث تغير المناخ" . صحيفة المهندس المعماري . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أكتوبر 2016 .
  6. ↑ "يتأثر السلوك العابر للحمل الكهربائي النموذجي بشدة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2016 .
  7. ↑ ستريوبل، رومان؛ يانغ، بين (سبتمبر 2012). "تحديد الأجهزة الكهربائية من خلال تحليل استهلاك الطاقة" (ملف PDF) . المؤتمر الدولي السابع والأربعون لهندسة الطاقة بالجامعات (UPEC) لعام 2012. الصفحات 1-6 . doi : 10.1109/UPEC.2012.6398559 . ISBN  978-1-4673-2856-2S2CID 23933111. مؤرشف من الأصل (PDF) بتاريخ 15 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 نوفمبر 2022 . 
  8. ↑ جيانغ، لي؛ لي، جيامينغ؛ لو، سوهواي؛ ويست، سام؛ بلات، غلين (2012). "الكشف عن أحداث أحمال الطاقة وتصنيفها بناءً على تحليل رموز الحواف وآلة المتجهات الداعمة" . الذكاء الحسابي التطبيقي والحوسبة المرنة . 2012 : 1-10 . doi : 10.1155/2012/742461 . hdl : 1959.13/1308922 .
  9. ↑ "أحدث ثورة في مكان عملك مع مستشعرات الحركة المكتبية الذكية من Butlr" . butlr.com . Butlr . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 ديسمبر 2025 .
  10. ↑ "استفد من ابتكارات تقنية مستشعرات المساحة من Butlr" . butlr.com . Butlr . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 ديسمبر 2025 .
  11. ↑ "التحكم في الإضاءة يوفر المال وهو أمر منطقي" (ملف PDF) . شركة داينتري نتووركس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2009 .
  12. ↑ بيليا، لورا؛ مارينو، كونشيتا؛ مينيتشيلو، فرانشيسكو؛ بيداس، أليسيا (1 يناير 2014). "نظرة عامة على أنظمة التظليل الشمسي للمباني" . وقائع الطاقة . المؤتمر الدولي السادس حول الاستدامة في الطاقة والمباني، SEB-14. 62 : 309-317 . doi : 10.1016/j.egypro.2014.12.392 . ISSN 1876-6102 . 
  13. ↑ سيلكويتز، ستيفن؛ لي، إليانور (13 فبراير 2004). "دمج التظليل الآلي والزجاج الذكي مع أنظمة التحكم في الإضاءة الطبيعية" . OSTI 927009 . {{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  14. ^ كييزا، جياكومو؛ دي فيتا، دانيال؛ غدير زاده، أحمد رضا؛ مونيوز هيريرا، أندريس هيرناندو؛ ليون رودريجيز، خوان كاميلو (2020-12-01). "نظام التحكم في الإضاءة والتظليل لإنترنت الأشياء ذو ​​المنطق الغامض للمباني الذكية" . الأتمتة في البناء . 120 103397. دوى : 10.1016/j.autcon.2020.103397 . ISSN 0926-5805 . S2CID 224917851 .  
  15. ↑ كونوار، نيراج؛ سيتين، كريستين س.؛ باس، أولريك (2018-03-01). "التظليل الديناميكي في المباني: مراجعة لأساليب الاختبار ونتائج البحوث الحديثة". تقارير الطاقة المستدامة/المتجددة الحالية . 5 (1): 93-100 . doi : 10.1007/s40518-018-0103-y . ISSN 2196-3010 . S2CID 116470978 .  
  16. ↑ بهاج، أبو بكر س.؛ جيمس، باتريك أ.ب.؛ جينتش، مارك ف. (1 يناير 2008). "إمكانات تقنيات التزجيج الناشئة للمباني ذات الواجهات الزجاجية الكثيفة في المناخات الحارة والجافة" . الطاقة والمباني . 40 (5): 720-731 . doi : 10.1016/j.enbuild.2007.05.006 . ISSN 0378-7788 . 
  17. 1 2 باتراسكو، م.؛ دراغويسيا، م. (2014). "دمج الوكلاء والخدمات للتحكم والمراقبة: إدارة حالات الطوارئ في المباني الذكية". التوجه الخدمي في التصنيع والروبوتات متعددة الوكلاء والهولونية . دراسات في الذكاء الحسابي. المجلد 544. الصفحات 209-224 . doi : 10.1007/978-3-319-04735-5_14 . ISBN   978-3-319-04734-8. S2CID 12203437 . 
  18. ↑ الاستخبارات، كريتيكال (12 أبريل 2014). "باحثون أوروبيون يستكشفون إمكانية وجود شبكات بوتات BACnet" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 سبتمبر 2016 .
  19. ↑ خيرا، مانديب (1 سبتمبر 2016). "هل أمن إنترنت الأشياء قنبلة موقوتة؟" . /securityintelligence.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 سبتمبر 2016 .
  20. ↑ ديكسون، بن (16 أغسطس 2016). "كيفية منع أجهزة إنترنت الأشياء الخاصة بك من الوقوع تحت سيطرة شبكات الروبوتات" . techcrunch.com . تم الاطلاع عليه في 4 سبتمبر 2016 .
  21. ↑ ويندزل، ستيفن (1 مايو 2016). "كيفية تعزيز أمن المباني الذكية؟". مجلة اتصالات رابطة آلات الحوسبة . 59 (5): 47-49 . doi : 10.1145/2828636 . S2CID 7087210 . 
  22. ↑ غرانزر، وولفغانغ؛ براوس، فريتز؛ كاستنر، وولفغانغ (1 نوفمبر 2010). "الأمن في أنظمة أتمتة المباني". معاملات IEEE في الإلكترونيات الصناعية . 57 (11): 3622-3630 . CiteSeerX 10.1.1.388.7721 . doi : 10.1109/TIE.2009.2036033 . S2CID 17010841 .  
  23. ↑ كرستيك، جيوكو. "أنا أملك مبناك (نظام الإدارة)" (ملف PDF) . المخاطر التطبيقية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 نوفمبر 2019 .
  24. ↑ كرستيك، جيوكو. "مشروع برينفوغ: ما وراء الواجهة - كشف العمالقة الأذكياء" (ملف PDF) . مختبر زيرو ساينس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 نوفمبر 2025 .
  25. ↑ عارف، إرفان باستيان؛ هاميلتون، مارغريت؛ سليم، فلورا (27 نوفمبر 2018). "توقع قابل للتطوير لإشغال الغرفة باستخدام تحليل السلاسل الزمنية القابل للنقل لبيانات مستشعر ثاني أكسيد الكربون ". معاملات ACM لشبكات الاستشعار . 14 ( 3-4 ): 1-28 . doi : 10.1145/3217214 .
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بأتمتة المباني على ويكيميديا ​​كومنز
  • v: أتمتة المباني - موارد تعليمية للمهنيين في هذا المجال