أتمتة المنزل

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة

وحدة التحكم في الغرفة
لوحة تحكم CITIB-AMX
ترموستات Nest الذكي يعرض تأثير الطقس على استهلاك الطاقة
جرس باب فيديو من رينج مزود بكاميرا واي فاي
قفل August Home الذكي

أتمتة المنزل أو أنظمة المنزل الذكية [ 1 ] هي نظام أتمتة يُطبّق على المنزل . يقوم نظام أتمتة المنزل بمراقبة و/أو التحكم في خصائص المنزل مثل الإضاءة، والتكييف، وأنظمة الترفيه، والأجهزة المنزلية. وقد يشمل أيضًا أنظمة أمن المنزل مثل أنظمة التحكم في الدخول وأنظمة الإنذار.

يشير مصطلح "المنزل الذكي" إلى أجهزة التشغيل الآلي للمنزل المتصلة بالإنترنت . ويشمل التشغيل الآلي للمنزل، وهو فئة أوسع، أي جهاز يمكن مراقبته أو التحكم فيه عبر إشارات الراديو اللاسلكية، وليس فقط الأجهزة المتصلة بالإنترنت. وعند اتصالها بالإنترنت ، تُعدّ أجهزة الاستشعار وأجهزة التفعيل المنزلية عنصرًا أساسيًا في إنترنت الأشياء (IoT). [ 2 ]

يربط نظام أتمتة المنزل عادةً الأجهزة الخاضعة للتحكم بمركز تحكم مركزي للمنزل الذكي (يُسمى أحيانًا " بوابة "). وتستخدم واجهة المستخدم للتحكم في النظام إما أجهزة طرفية مثبتة على الحائط، أو أجهزة لوحية أو أجهزة كمبيوتر مكتبية، أو تطبيقًا للهواتف المحمولة، أو واجهة ويب يمكن الوصول إليها أيضًا عن بُعد عبر الإنترنت.

تاريخ

بدأت أتمتة المنازل المبكرة بآلات موفرة للجهد. أصبحت الأجهزة المنزلية المستقلة التي تعمل بالكهرباء أو الغاز قابلة للتطبيق في القرن العشرين مع إدخال توزيع الطاقة الكهربائية [ 3 ] وأدت إلى إدخال الغسالات (1904)، وسخانات المياه (1889)، والثلاجات (1913)، وآلات الخياطة ، وغسالات الأطباق ، ومجففات الملابس .

في عام 1975، طُوِّرت أول تقنية شبكة أتمتة منزلية للأغراض العامة، وهي X10 . وهي بروتوكول اتصال للأجهزة الإلكترونية. وتستخدم بشكل أساسي أسلاك نقل الطاقة الكهربائية للإشارة والتحكم، حيث تتضمن الإشارات نبضات قصيرة من البيانات الرقمية بترددات الراديو ، ولا تزال الأكثر انتشارًا. [ 4 ]

بحلول عام 2012، ووفقًا لشركة ABI Research، تم تركيب 1.5 مليون نظام أتمتة منزلية في الولايات المتحدة. [ 5 ] وبحسب شركة الأبحاث Statista [ 6 ]، سيتم تركيب أكثر من 45 مليون جهاز منزلي ذكي في المنازل الأمريكية بحلول نهاية عام 2018. [ 7 ] ومن عام 2018 إلى عام 2023، نما عدد المنازل الأمريكية المجهزة بأجهزة ذكية بنسبة 10.2% سنويًا ليصل إلى 63.43 مليون منزل بحلول عام 2023. [ 8 ]

كلمة " دوموتيكس " هي اختصار للكلمة اللاتينية التي تعني المنزل ( domus ) وكلمة "روبوتكس" . [ 1 ] أما كلمة "ذكي" في "المنزل الذكي" فتشير إلى أن النظام على دراية بحالة أجهزته، وذلك من خلال بروتوكول تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) وإنترنت الأشياء (IoT). [ 9 ]

التطبيقات والتقنيات

تنتشر أنظمة التشغيل الآلي للمنازل في مجالات متنوعة، بما في ذلك:

Implementations

Internet enabled cat feeder

In 2011, Microsoft Research found that home automation could involve a high cost of ownership, inflexibility of interconnected devices, and poor manageability.[21] When designing and creating a home automation system, engineers take into account several factors including scalability, how well the devices can be monitored and controlled, ease of installation and use for the consumer, affordability, speed, security, and ability to diagnose issues.[22] Findings from iControl showed that consumers prioritize ease-of-use over technical innovation, and although consumers recognize that new connected devices have an unparalleled cool factor, they are not quite ready to use them in their own homes yet.[23]

Historically, systems have been sold as complete systems where the consumer relies on one vendor for the entire system including the hardware, the communications protocol, the central hub, and the user interface. However, there are now open hardware and open source software systems which can be used instead of or with proprietary hardware.[21] Many of these systems interface with consumer electronics such as the Arduino or Raspberry Pi, which are easily accessible online and in most electronics stores.[24] In addition, home automation devices are increasingly interfaced with mobile phones through Bluetooth, allowing for increased affordability and customizability for the user.[9]

Criticism and controversies

تعاني أنظمة التشغيل الآلي للمنازل من تشتت المنصات ونقص المعايير التقنية [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]، مما يجعل تطوير تطبيقات تعمل بكفاءة بين مختلف الأنظمة التقنية المتباينة أمرًا صعبًا نظرًا لتنوع أجهزة التشغيل الآلي للمنازل، سواءً من حيث اختلاف مكوناتها المادية أو البرامج التي تعمل عليها . [ 31 ] وقد يتردد العملاء في الاعتماد على برامج أو أجهزة خاصة بمستقبل إنترنت الأشياء، والتي تستخدم بروتوكولات خاصة قد تتلاشى أو يصعب تخصيصها وربطها ببعضها. [ 32 ]

قد تُشكل طبيعة أجهزة التشغيل الآلي للمنزل مشكلةً فيما يتعلق بالأمن ، وأمن البيانات ، وخصوصية البيانات ، إذ غالبًا ما لا تصل التحديثات الأمنية المُعالجة للثغرات الموجودة في نظام التشغيل الأساسي إلى مستخدمي الأجهزة القديمة والمنخفضة السعر. [ 33 ] [ 34 ] ويشير فريق من الباحثين إلى أن عدم دعم الشركات المصنعة للأجهزة القديمة بالتحديثات الأمنية يجعل أكثر من 87% من الأجهزة النشطة عرضةً للاختراق. [ 35 ] [ 36 ]

أبدى المستأجرون الذين يستأجرون من ملاك العقارات الذين يقررون تحديث وحداتهم بتقنيات المنزل الذكي مخاوفهم. [ 37 ] وتشمل هذه المخاوف ضعف الاتصالات اللاسلكية التي تجعل الباب أو الجهاز غير قابل للاستخدام أو غير عملي؛ وأمان كلمات مرور الأبواب التي يحتفظ بها المالك؛ والانتهاك المحتمل للخصوصية الذي يصاحب ربط تقنيات المنزل الذكي بشبكات المنزل.

أجرى الباحثون أيضًا دراساتٍ على المستخدمين لتحديد العقبات التي تواجه المستهلكين عند دمج أجهزة أو أنظمة التشغيل الآلي للمنزل في حياتهم اليومية. وكان من أبرز النتائج سهولة الاستخدام، حيث يميل المستهلكون إلى تفضيل الحلول سهلة الاستخدام على الأنظمة الأكثر تعقيدًا. [ 38 ] ووجدت إحدى الدراسات فجواتٍ كبيرة في التصورات الذهنية للمستخدمين حول كيفية عمل هذه الأجهزة. [ 38 ] وعلى وجه التحديد، أظهرت النتائج وجود سوء فهم كبير يتعلق بمكان تخزين البيانات التي تجمعها الأجهزة الذكية وكيفية استخدامها. [ 38 ] فعلى سبيل المثال، في نظام إضاءة ذكي، اعتقدت إحدى المشاركات أن جهاز الآيباد الخاص بها يتواصل مباشرةً مع الإضاءة، ويأمرها إما بإطفائها أو تشغيلها. [ 38 ] في الواقع، يرسل الآيباد إشارةً إلى نظام الحوسبة السحابية الذي تستخدمه الشركة (في هذه الحالة، جسر Hue) والذي بدوره يرسل إشارةً مباشرةً إلى الجهاز. [ 38 ]

بشكل عام، لا يزال هذا المجال في طور التطور، وتتغير طبيعة كل جهاز باستمرار. وبينما يعمل التقنيون على ابتكار بروتوكولات أمنية أكثر أمانًا وكفاءة وتوحيدًا، يحتاج المستهلكون أيضًا إلى معرفة المزيد عن كيفية عمل هذه الأجهزة وما قد يترتب على استخدامها في منازلهم. ولا يقتصر نمو هذا المجال حاليًا على التكنولوجيا فحسب، بل يشمل أيضًا قدرة المستخدم على الوثوق بالجهاز ودمجه بنجاح في حياته اليومية.

تأثير

قد يُسهم استخدام أنظمة التشغيل الآلي للمنازل في تطوير تقنيات أكثر كفاءة وذكاءً لتوفير الطاقة. [ 39 ] فمن خلال دمج تكنولوجيا المعلومات والاتصالات مع أنظمة الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، يُمكن للمنازل اتخاذ قرارات مستقلة بشأن تخزين الطاقة أو استهلاكها لتشغيل جهاز معين، [ 39 ] مما يُؤدي إلى آثار بيئية إيجابية شاملة وفواتير كهرباء أقل للمستهلكين. ولتحقيق ذلك، يقترح الباحثون استخدام بيانات من أجهزة الاستشعار حول أنشطة المستهلكين داخل المنزل لتوقع احتياجاتهم وموازنتها مع استهلاك الطاقة. [ 40 ]

Furthermore, home automation has a large potential regarding family safety and security. According to a 2015 survey done by iControl, the primary drivers of the demand for smart and connected devices are first "personal and family security", and second "excitement about energy savings".[41] Home automation includes a variety of smart security systems and surveillance setups. This allows consumers to monitor their homes while away, and to give trusted family members access to that information in case anything bad happens.

While there are many competing vendors, there are increasing efforts towards open source systems. However, there are issues with the current state of home automation including a lack of standardized security measures and deprecation of older devices without backwards compatibility.

Home automation has high potential for sharing data between family members or trusted individuals for personal security purposes and could lead to energy saving measures with a positive environmental impact in the future.

The home automation market was worth US$64 billion in 2022 and is projected to grow to over $163 billion in 2028.

See also

References

  1. 12Hill, Jim (12 September 2015). "The smart home: a glossary guide for the perplexed". T3. Retrieved 27 March 2017.
  2. ↑Chakraborty, Arindom; Islam, Monirul; Shahriyar, Fahim; Islam, Sharnali; Zaman, Hasan U.; Hasan, Mehedi (2023). "Smart Home System: A Comprehensive Review". Journal of Electrical and Computer Engineering. 2023: 1–30. doi:10.1155/2023/7616683.
  3. ↑Home Automation & Wiring (1 ed.). New York: McGraw-Hill/TAB Electronics. 1999-03-31. ISBN 978-0-07-024674-4.
  4. ↑Rye, Dave (October 1999). "My Life at X10". AV and Automation Industry eMagazine. Archived from the original on September 30, 2014. Retrieved October 8, 2014.
  5. ↑"1.5 Million Home Automation Systems Installed in the US This Year". ABI Research. November 19, 2012. Retrieved 2016-11-22.
  6. ↑ "المنزل الذكي - الولايات المتحدة | توقعات سوق ستاتيستا" . ستاتيستا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 يناير 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 نوفمبر 2019 .
  7. ↑ كاكافالي، مايكل (24 سبتمبر 2018). "تأثير الثورة الرقمية على صناعة المنازل الذكية" . فوربس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 نوفمبر 2019 .
  8. ↑ "عدد مستخدمي الأجهزة الذكية في قطاع المنازل الذكية في الولايات المتحدة من عام 2019 إلى عام 2028" . ستاتيستا . 24 فبراير 2025. تاريخ الاطلاع: 11 أبريل 2025 .
  9. 1 2 ماندولا، ك.؛ باروبالي، ر.؛ مورتي، ك.أ.س.؛ ماجيش، إ.؛ لوناجاريا، ر. (ديسمبر 2015). "أتمتة المنزل عبر الهاتف المحمول باستخدام إنترنت الأشياء (IoT)". المؤتمر الدولي لعام 2015 حول تقنيات التحكم والأجهزة والاتصالات والحوسبة (ICCICCT) . الصفحات 340-343 . doi : 10.1109/ICCICCT.2015.7475301 . ISBN  978-1-4673-9825-1. S2CID 14737576 . 
  10. ↑ بريفيل، شيري (26 أغسطس 2013). "تحكم في منزلك: أحدث التقنيات في مجال أتمتة أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المنزلية" . ACHRNews . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2015 .
  11. ↑ أسد الله، محمد (22 ديسمبر 2016). "نظرة عامة على أنظمة أتمتة المنازل". ورقة بحثية مقدمة في مؤتمر . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 27-31 . doi : 10.1109/ICRAI.2016.7791223 . ISBN  978-1-5090-4059-9.
  12. ↑ جين، م.؛ جيا، ر.؛ سبانوس، س. (2017-01-01). "استشعار الإشغال الافتراضي: استخدام العدادات الذكية للإشارة إلى وجودك". معاملات IEEE في الحوسبة المتنقلة . الصفحات (99): 3264-3277 . arXiv : 1407.4395 . Bibcode : 2017ITMC...16.3264J . doi : 10.1109/TMC.2017.2684806 . ISSN 1536-1233 . S2CID 1997078 .  
  13. ↑ جين، م.؛ بيكياريس-ليبريس، ن.؛ ويكلي، ك.؛ سبانوس، سي. جيه.؛ باين، أ. م. (2016-01-01). "الكشف عن الإشغال عبر الاستشعار البيئي". معاملات IEEE في علوم وهندسة الأتمتة . ص (99): 443-455 . doi : 10.1109/TASE.2016.2619720 . ISSN 1545-5955 . S2CID 4600376 .  
  14. ↑ بيرغر، لارس ت.؛ شواغر، أندرياس؛ باجاني، باسكال؛ شنايدر، دانيال م. (فبراير 2014). تطبيقات الشبكات الذكية، والاتصالات، والأمن . الأجهزة، والدوائر، والأنظمة. مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-1-4665-5752-9تمت أرشفة النسخة الأصلية بتاريخ 29-03-2017.
  15. ↑ "نصائح: الأجهزة الذكية | وزارة الطاقة" . energy.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29-09-2015 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-04-2016 .
  16. ↑ غريفيث، ميلاني (يونيو 2016). "أمن المنزل الذكي" . بناء المنازل وتجديدها . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 فبراير 2012 .
  17. ↑ "Nest Protect | أجهزة إنذار الدخان وأول أكسيد الكربون - أخبار تقارير المستهلك" . www.consumerreports.org . تاريخ الاسترجاع: 20 أبريل 2016 .
  18. ↑ "Nest Protect | أجهزة إنذار الدخان وأول أكسيد الكربون - أخبار تقارير المستهلك" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-11-2016 .
  19. ↑ "Sure Flap - باب القطط الذكي قادم قريبًا! - أخبار - خبراء المنازل الذكية" . خبراء المنازل الذكية . 2017-04-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-08-11 .
  20. ↑ كامل بولس، ماجد ن؛ الشوربجي، نجيب م (2014). "حول إنترنت الأشياء، والمدن الذكية، ومبادرة منظمة الصحة العالمية للمدن الصحية" . المجلة الدولية للجغرافيا الصحية . 13 (1): 10. doi : 10.1186/1476-072x-13-10 . PMC 3987056. PMID 24669838 .  
  21. 1 2 براش، إيه جيه؛ لي، بونغشين ؛ ماهاجان، راتول؛ أغاروال، شاراد؛ سارويو، ستيفان؛ ديكسون، كولين (2011-05-01). "أتمتة المنازل في الواقع العملي: التحديات والفرص" . أبحاث مايكروسوفت .
  22. ↑ سريسكانثان، ن.؛ تان، ف.؛ كاراندي، أ. (أغسطس 2002). "نظام أتمتة منزلية قائم على تقنية البلوتوث" . المعالجات الدقيقة والأنظمة الدقيقة . 26 (6): 281-289 . doi : 10.1016/S0141-9331(02)00039-X .
  23. ↑ "تقرير حالة المنزل الذكي لعام 2015" (ملف PDF) . شبكات iControl . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 29 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 نوفمبر 2020 .
  24. ↑ راوت، كشيرود كومار؛ ماليك، ساموشيتا؛ ميشرا، سيفكوينار (يوليو 2018). "تصميم وتنفيذ نموذج أولي قائم على إنترنت الأشياء لنظام أتمتة المنزل الذكي". المؤتمر الدولي لعام 2018 حول الابتكارات الحديثة في الهندسة الكهربائية والإلكترونية والاتصالات (ICRIEECE) . بوبانسوار، الهند: IEEE. الصفحات 67-72 . doi : 10.1109/ICRIEECE44171.2018.9008410 . ISBN  978-1-5386-5995-3. S2CID 211688876 . 
  25. ↑ "خبراء إنترنت الأشياء قلقون بشأن التجزئة" . موبايل وورلد لايف . 25 فبراير 2016. تاريخ الاسترجاع: 22 نوفمبر 2016 .
  26. ↑ "التجزئة عدو إنترنت الأشياء" . كوالكوم . 19 فبراير 2016. تاريخ الاسترجاع: 22 نوفمبر 2016 .
  27. ↑ "إنترنت الأشياء: الفرص والتحديات لشركات أشباه الموصلات" . ماكينزي وشركاه . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-11-2016 .
  28. ↑ "إنترنت الأشياء يُؤدي إلى تجزئة المنصات" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 7 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مارس 2018 .
  29. ↑ "مواجهة التجزئة باستخدام شبكة الأشياء" (ملف PDF) .
  30. ↑ ستيف كوفاتش (30 يوليو 2013). "تقرير تجزئة نظام أندرويد" . بزنس إنسايدر . تم الاطلاع عليه في 19 أكتوبر 2013 .
  31. ↑ براون، إريك (13 سبتمبر 2016). "من يحتاج إلى إنترنت الأشياء؟" . Linux.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2016 .
  32. ↑ "21 مشروعًا مفتوح المصدر لإنترنت الأشياء" . Linux.com . 20 سبتمبر 2016. تاريخ الاسترجاع: 22 نوفمبر 2016 .
  33. ↑ فرانشيسكي-بيكيراي، لورينزو (29 يوليو 2015). "وداعًا، أندرويد" . ماذربورد . فايس . تم الاسترجاع في 2 أغسطس 2015 .
  34. ↑ كينغسلي-هيوز، أدريان (9 يونيو 2014). "دليل النجاة من 'حساء الجحيم السام' على نظام أندرويد" . ZDnet . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2015 .
  35. ↑ تونغ، ليام (13 أكتوبر 2015). "أمن نظام أندرويد: سوقٌ للثغرات الأمنية تجعل 87% من المستخدمين عرضةً للاختراق" . زد نت . تاريخ الاسترجاع: 14 أكتوبر 2015 .
  36. ↑ توماس، دانيال ر.؛ بيريسفورد، ألاستير ر.؛ رايس، أندرو (2015). وقائع ورشة عمل ACM CCS السنوية الخامسة حول الأمن والخصوصية في الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة - SPSM '15 (ملف PDF) . مختبر الحاسوب، جامعة كامبريدج . الصفحات 87-98 . doi : 10.1145/2808117.2808118 . ISBN  978-1-4503-3819-6. S2CID 14832327 . تم الاسترجاع بتاريخ 14-10-2015 . 
  37. ↑ نغ، ألفريد (7 مارس 2019). "مالك العقار يحوّل شقتك إلى منزل ذكي. ماذا الآن؟" . سي نت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أكتوبر 2020 .
  38. 1 2 3 4 5 كاز، كيم جيه؛ هوفر، أليكس؛ سعيدي، مهسا؛ سارما، أنيتا؛ بوبا، راكيش بي. (أكتوبر 2017). "فهم تصورات المستخدمين للخصوصية، وتحديات التكوين في أتمتة المنزل". ندوة IEEE لعام 2017 حول اللغات المرئية والحوسبة المتمحورة حول الإنسان (VL/HCC) . رالي، كارولاينا الشمالية: IEEE. الصفحات 297-301 . doi : 10.1109/VLHCC.2017.8103482 . ISBN  978-1-5386-0443-4. S2CID 36313196 . 
  39. 1 2 ريستيسكا ستويكوسكا، بيلجانا ل.؛ تريفودالييف، كير ف. (يناير 2017). "مراجعة لإنترنت الأشياء للمنزل الذكي: التحديات والحلول" . مجلة الإنتاج الأنظف . 140 : 1454-1464 . Bibcode : 2017JCPro.140.1454R . doi : 10.1016/j.jclepro.2016.10.006 . S2CID 53696817 . 
  40. ↑ هيرمان، إي أو؛ كوك، دي جيه (2003). "تحسين أتمتة المنزل من خلال اكتشاف أنماط استخدام الأجهزة المتكررة". المؤتمر الدولي الثالث لجمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات حول استخراج البيانات . ملبورن، فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية: جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات للحاسوب. الصفحات 537-540 . doi : 10.1109/ICDM.2003.1250971 . ISBN  978-0-7695-1978-4. S2CID 10329347 . 
  41. ↑ كاز، كيم جيه؛ هوفر، أليكس؛ سعيدي، مهسا؛ سارما، أنيتا؛ بوبا، راكيش بي. (أكتوبر 2017). "فهم تصورات المستخدمين للخصوصية، وتحديات التكوين في أتمتة المنزل". ندوة IEEE لعام 2017 حول اللغات المرئية والحوسبة المتمحورة حول الإنسان (VL/HCC) . رالي، كارولاينا الشمالية: IEEE. الصفحات 297-301 . doi : 10.1109/VLHCC.2017.8103482 . ISBN  978-1-5386-0443-4. S2CID 36313196 . 
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بأتمتة المنازل على ويكيميديا ​​كومنز