لامپ یکی از بزرگترین اختراعات قرن نوزدهم در جهان است که به طور کلی شیوه‌ی زندگی بشر را تغییر داد و راحتی استفاده از روشنایی در خانه‌ها را فراهم کرد. اگرچه لامپ‌های کم‌مصرف و معمولی طرفداران زیادی دارند اما با عبور از قرن بیست و یکم، تحولی در طراحی و فن‌آوری‌ها ایجاد شده است که این لامپ‌های معمولی دیگر برآورده‌کننده‌ی نیازهای یک زندگی مدرن نیستند. تنها در طی چند دهه، گزینه‌های روشنایی خانگی جدیدی وارد صحنه شدند و آن لامپ‌های رشته‌ای ساده و پرمصرف با مجموعه‌ای بسیار متنوع از وسایل هوشمند کم‌مصرف جایگزین شدند.

سیستم روشنایی هوشمند (Smart Lighting System) به عنوان یکی از ارکان اصلی هوشمند سازی خانه‌ها، تالارها و باغ ها در سراسر دنیا محبوبیت زیادی به دست آورده است. تکنولوژی های هوشمند راه‌های ابتکاری برای ادغام سیستم‌های روشنایی پیدا می‌کند و به این ترتیب هر روزه امکانات جدیدی برای سفارشی‌سازی روشنایی و لامپ‌های هوشمند ارائه می‌شود.

سیستم کنترل روشنایی هوشمند

کلمه‌ی “هوشمند” در تکنولوژی، اشاره به تکنولوژی نظارت بر خود، تحلیل و گزارش دارد. تکنولوژی هوشمند به افزایش دامنه و عملکرد سیستم‌ روشنایی هوشمند منزل کمک می‌کند. استفاده از تکنولوژی روشنایی هوشمند یا نور هوشمند یک روش پیشرفته برای روشنایی است. لامپ‌های LED هوشمند حاوی نرم‌افزاری هستند که به یک اپلیکیشن، دستیار خانه‌ی هوشمند یا سایر لوازم جانبی هوشمند متصل می‌شوند تا بتوان چراغ‌ها را اتوماتیک کرده و یا از راه دور کنترل کرد و دیگر نیازی به سوئیچ‌های دیواری سنتی نیست.

در ابتدایی‌ترین سطح می‌توان سیستم‌های روشنایی هوشمند را از راه دور کنترل کرد؛ این کار اغلب از طریق برنامه‌ای که روی تلفن هوشمند یا رایانه وجود دارد، انجام می‌شود. برای عملی شدن این هدف، روشنایی هوشمند برای ارسال و دریافت سیگنال‌های خود معمولا به انواع انتقالات بی‌سیم متکی است. سیستم نور هوشمند را می‌توان از طریق امواج وای فای داخلی به هاب هوشمند متصل کرد تا مستقیما به روتر یا اتصال بلوتوث متصل شود.

کنترل سیستم روشنایی

سایر گزینه‌های نور هوشمند دارای حسگرهای حرکتی و روشنایی هستند که با توجه به میزان نور و یا حضور افراد و حرکت آنها در یک مکان مشخص، به طور خودکار روشن و خاموش می‌شوند. این ویژگی‌های ساده می‌تواند باعث کاهش اتلاف انرژی شود. برخی دیگر از سیستم‌های روشنایی هوشمند نیز از تکنولوژی‌های پیشرفته‌تری از جمله انواع خاصی از تکنیک‌های یادگیری ماشینی استفاده می‌کنند. در این سیستم‌ها، چراغ‌ها به طور اتوماتیک الگوهای روشنایی روزمره‌ی افرادی که در یک خانه زندگی می‌کنند را کنترل کرده و به خاطر می‌سپارند. این ویژگی باعث می‌شود تا سیستمِ روشنایی هوشمند با توجه به عادت‌های روزمره‌ی ساکنین، در ساعات خاصی از روز به طور خودکار روشن و خاموش شوند و بنابراین حتی در مواقعی که خانه برای مدتی خالی باقی می‌ماند، این تصور را ایجاد می‌کند که افراد در خانه حضور دارند.

انواع سیستم روشنایی هوشمند

گزینه‌های مختلفی برای سیستم‌های روشنایی هوشمند وجود دارد که می‌توان از جمله‌ی آنها به کلیدهای هوشمند و دیمرها، لامپ‌های هوشمند و لامپ‌های سیستم خانه‌ی هوشمند اشاره کرد. در ادامه به طور خلاصه به معرفی چند نمونه از محبوب‌ترین گزینه‌های روشنایی یا نور هوشمند می‌پردازیم.

انواع سیستم روشنایی و نور هوشمند:

1. لامپ‌های هوشمند (Smart Light Bulbs)

یک لامپ هوشمند را می‌توان به یکی از سوکت‌های موجود در خانه متصل کرده و متعاقبا آن را در ابتدایی‌ترین سطح با سیستم وای‌فای خانه جفت کرد. این ویژگی به مالکان خانه امکان می‌دهد این لامپ‌ها را از طریق برنامه‌ی اختصاصی تلفن هوشمند کنترل کنند. شما می‌توانید انتخاب کنید چند لامپ هوشمند نصب شود. محصولات مختلف لامپ هوشمند با ویژگی‌های متفاوتی مانند روشنایی قابل تنظیم، تنظیمات قابل برنامه‌ریزی و تنظیم نور بر اساس روشنایی محیطی همراه هستند.

ویژگی‌های لامپ‌های هوشمند

• کنترل از راه دور
• روشنایی قابل تنظیم
• قابلیت برنامه‌ریزی و زمان‌بندی
• روشنایی رنگی بر اساس مود و روحیه
• سازگار با HFTTT
• قابلیت کنترل از طریق الکسا یا گوگل هوم

2. چراغ‌های هوشمند تحت کنترل هاب (Hub-Controlled Smart Lights)

چراغ‌های هوشمند تحت کنترل هاب عموما دارای گستره‌ی وسیع‌تری هستند و می‌توانند به عنوان سیستم روشنایی هوشمند کل خانه عمل کنند. برای تهیه‌ی سیستم روشنایی هوشمند تحت کنترل هاب باید توجه کنید که این سیستم با هاب خانه‌ی هوشمند شما سازگار باشد. برای خانه‌هایی که چندین ابزار هوشمند مختلف دارند، استفاده از چراغ‌های هوشمند تحت کنترل هاب امکان استفاده از چندین برنامه‌ی IFTTT را ممکن می‌سازد. برای مثال، شما می‌توانید روشنایی یا نور هوشمند را طوری برنامه‌ریزی کنید که با توجه به دمای داخلی و حتی خارجی تغییر رنگ دهد.

3. کلیدهای هوشمند و دیمرها

کلیدهای هوشمند و دیمرها نوع دیگری از تکنولوژی سیستم روشنایی هوشمند هستند که به ساکنان خانه کنترل بیشتری بر وسایل روشنایی می‌دهند. این کلیدهای هوشمند و دیمرها به طور کلی می‌توانند با لامپ‌های روشنایی موجود شما وجود داشته باشند و تقریبا قیمت کمتری دارند.

نصب سیستم روشنایی هوشمند

نصب سیستم روشنایی هوشمند می‌تواند به سادگی درآوردن لامپ‌ها از جعبه و پیچاندن آن در سوکت موجود باشد! بسیاری از لامپ‌های هوشمند مجزا با سوکت‌های موجود سازگار هستند که نصب آن را ساده می‌سازد. برای کنترل بیشتر بر لامپ‌ها لازم است اپلیکیشن اختصاصی لامپ‌های خود را دانلود کنید. به طور کلی نحوه‌ی استفاده و دستورالعمل دانلود و عملکرد برنامه، به طور دقیق روی جعبه‌ی لامپ درج شده است. برای نصب سیستم هوشمند کلی خانه یا سیستم روشنایی مبتنی بر هاب، نصب می‌تواند کمی پیچیده‌تر باشد. در ابتدا لازم است مطمئن شوید سیستم روشنایی سازگار با هاب خانه‌ی هوشمند مورد استفاده‌ی خود را تهیه کرده‌اید. اگر هاب شما امکان استفاده از برنامه‌های IFTTT را می‌دهد، می‌توانید حالت‌های مختلف سفارشی را برای وسایل روشنایی هوشمند خود تجربه کنید.

نحوه‌ی عملکرد سیستم روشنایی هوشمند

یک چراغ هوشمند معمولا شامل یک ماژول LED، یک ریزپردازنده، یک درایور LED با جریان ثابت (CC)، یک یا چند فرستنده و گیرنده (برای مثال زیگبی، وای‌فای، Z-Waveیا امواج بلوتوث) و دستگاه‌های حسگر که می‌تواند در لامپ یکپارچه شده باشد و یا در به صورت خارجی نصب شده باشد. درایور جریانی که به سمت LED می‌رود را تنظیم می‌کند، در حالی که انرژی لازم برای فرستنده گیرنده، ریزپردازنده و دیگر دستگاه‌های خروجی را نیز تامین می‌کند.

درایور مدولاسیون پهنای پالس یا دیگر سیگنال‌های دیجیتالی از ریزپردازنده را دریافت می‌کند تا کم نور شدن و یا خاموش و روشن کردن LEDها را کنترل کند. سیگنال‌های دیجیتال بر اساس رویدادها و دستورالعمل‌هایی است که از طریق یک شبکه‌ی بی‌سیم از طریق تلفن هوشمند، هاب یا از طریق شبکه‌ی بی‌سیم ابری ابلاغ می‌شود. ریزپردازنده همچنین نور LED را بر اساس ورودی دریافتی از سنسورهای متصل، کنترل می‌کند.

نقش هاب در هوشمندسازی روشنایی

بیشتر سیستم‌های روشنایی هوشمند برای برقراری ارتباط نیاز به یک دروازه، پل یا ایستگاه مرکزی دارند که اغلب با نام هاب شناخته می‌شود. دستگاه‌های بلوتوثی و وای‌فای نیازی به اتصال به هاب ندارند. هاب مرکزی که برای پشتیبانی از چند سیستم روشناییِ هوشمند پیکربندی می‌شود یک هماهنگ‌کننده‌ی داده‌ها است که برای ایجاد ارتباط بین کنترل‌گر نور (ریزپردازنده) و سرور وب، تلفن هوشمند یا تبلت عمل می‌کند. نرم‌افزار و الگوریتم مدیریت روشنایی در حال اجرا در شبکه‌ی IT یا شبکه‌ی ابری، جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل می‌شود تا ضمن ارائه‌ی مدیریت آسان سیستم روشنایی هوشمند، تجزیه و تحلیل پیشرفته و گزارش‌های پیشرفته ارائه دهند. استفاده‌ی گسترده از تلفن‌های هوشمند، تبلت و کامپیوتر و همینطور اینترنت پرسرعت امکان مدیریت سیستم روشنایی هوشمند را از طریق دستگاه‌های اندرویدی یا iOS فراهم می‌کند که رابط گفتگوی بین کاربران و سیستم‌های روشنایی هستند.

سیستم روشنایی هوشمند خانه و ارتباطات شبکه‌ای

روشنایی هوشمند متکی بر یک حامل اطلاعات مانند اینترنت و یا موارد مشابه است تا اطلاعات مربوط به هر گره‌ی لامپ را به صورت جداگانه آدرس‌پذیر و به طور دیجیتالی قابل کنترل سازد. اتصال شبکه در برقراری ارتباط بین گره‌های روشنایی و حامل اطلاعات ضروری است. معمولا سیستم روشنایی هوشمند متشکل از دستگاه‌های بی‌سیم در نظر گرفته می‌شود اما با این حال، این بدان معنا نیست که استفاده از راه‌حل‌های سیمی مناسب نیست. تکنولوژی شبکه‌ی سیمی با مزایایی مانند قابلیت اطمینیان بالای ارتباطی و ظرفیت بالای انتقال داده‌ها در مسافت‌های بیشتر همراه است. بنابراین می‌تواند ستون فقرات داده‌های یک زیرساخت IP در ساختمان‌های تجاری باشد. شبکه‌ی بی‌سیم نیز به دلیل انعطاف‌پذیری زیاد، نصب راحت و هزینه‌ی استقرار کمتر نسبت به راه‌حل‌های سیمی، طرفداران زیادی دارد.

مزایای استفاده از سیستم روشنایی هوشمند

سیستم روشنایی هوشمند به شما کمک می‌کند علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف انرژی، به راحتی و از راه دور کنترل چراغ‌ها و میزان روشنایی آنها را در دست داشته باشید. چراغ‌های هوشمند جایگزین لامپ‌های قدیمی می‌شوند و با نصب سیستم روشنایی هوشمند می‌توانید با تلفن هوشمند خود آن را کنترل و مدیریت کنید. سیستمِ روشنایی هوشمند به شبکه‌ی بی‌سیم خانه‌ی شما متصل می‌شود و می‌توانید میزان روشنایی را بر اساس فعالیت خود کم و زیاد کنید. با استفاده از برنامه‌ی نصب شده روی تلفن همراه یا سیستم لپ‌تاپ خود بعلاوه می‌توانید با دستور صوتی و یا حتی فعالیت‌های بدنی، لامپ‌ها را خاموش و روشن کنید. اما مزایای سیستم روشنایی هوشمند تنها در کنترل خودکار و یا از راه دور چراغ‌ها نیست و این سیستم‌ها علاوه بر راحت‌تر کردن زندگی و بهبود کیفیت آن مزایای دیگری نیز به همراه دارند که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم.

مزایای سیستم روشنایی یا نور هوشمند:

1. قابلیت کم و زیاد کردن نور

در لامپ‌های سنتی کنترل چراغ‌ها تنها از طریق یک سوئیچ انجام می‌شود و نه چیز دیگری. اگر بخواهید روشنایی محیط را کم کنید باید یک سوئیچ دیمر به دیوار سیم‌کشی کنید. اما در سیستمِ روشنایی هوشمند کنترل روشنایی و کم‌نور کردن محیط تنها از طریق برنامه‌ی گوشی همراه و یا سایر لوازم جانبی هوشمند انجام می‌شود.

 2. طول عمر و ماندگاری لامپ‌های هوشمند

ماندگاری لامپ‌های LED هوشمند بسیار بیشتر از لامپ‌های معمولی است و گرمای کمتری نیز نسبت به لامپ‌های معمولی تولید می‌کنند. به این ترتیب مصرف انرژی این لامپ‌های هوشمند بسیار کمتر خواهد بود. محصولات سیستمِ روشنایی هوشمند تقریبا به صورت جهانی طوری طراحی شده‌اند که با تکنولوژی روشنایی LED کار کنند. این حقیقت بدان معنا است که به طور متوسط لامپ هوشمند برای هر مکانی بین 15 تا 25 سال و یا 15,000 تا 25,000 ساعت دوام خواهد داشت. در برخی از موارد، طول عمر چراغ‌های LED هوشمند کوتاه‌تر از لامپ‌های LED غیرهوشمند است. با این حال، ماندگاری و دوام این لامپ‌ها از لامپ‌های رشته‌ای قدیمی بسیار بیشتر است.

3. اتصال به سایر دستگاه‌های خانه هوشمند

استفاده از سیستم روشنایی هوشمند با سایر دستگاه‌های متصل مانند دوربین‌ها، تجهیزات صوتی، ترموستات یا دستیارهای خانگی به شما امکان می‌دهد تا خانه‌ی هوشمند خود را ایجاد کنید.

 4. عملکرد خودکار

لامپ‌های هوشمند LED را می‌توان به صورت جداگانه و یا به صورت گروهی پیکربندی کرد. شما می‌توانید برای این روشنایی‌ها تایمر تنظیم کنید تا به صورت اتوماتیک در یک زمان خاص خاموش و روشن شوند، حتی زمانی که در خانه حضور ندارید و به این ترتیب برای افراد دیگر اینطور به نظر خواهد رسید که افرادی در خانه حضور دارند. بعلاوه می‌توانید طوری برنامه‌ریزی کنید که چراغ‌های هوشمند در زمان عصر به صورت خودکار کم‌نور شوند تا زمان خواب را یادآوری کنند و یا تایمر تنظیم کنید تا پس از یک چرت یک ساعته روشنایی بیشتر شود.

 5. تنظیم فوری روشنایی بر اساس سلیقه

با استفاده از تکنولوژی روشنایی هوشمند می‌توانید صحنه‌های نور از پیش تعیین شده و سفارشی برای هر موقعیتی را ایجاد کنید؛ خواه از نور سفید گرم تا سرد استفاده کنید و یا از چراغ‌های LED رنگی، تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک دکمه را فشار دهید! شاید هرگز به این فکر نکرده باشید که تجربه‌ی نورپردازی در خانه‌ی خود را بهبود بخشید، اما با استفاده از سیستمِ روشنایی هوشمند می‌توانید این کار را انجام دهید. تنها با لمس یک دکمه می‌توانید سیستم روشنایی خانه‌ی خود را اتوماتیک کنید، با صدا و یا اپلیکیشن لامپ‌ها را کنترل کنید و یا به طور کلی برای روشن و خاموش شدن لامپ‌ها حتی زمانی که در خانه نیستید، روتین قرار دهید. با سیستم روشنایی اتوماتیک تقریبا همه چیز امکان‌پذیر است.

با سیستم روشنایی یا نور هوشمند چقدر می‌توان در مصرف انرژی صرفه‌جویی کرد؟

یکی از مهم‌ترین مزایای سیستم روشنایی هوشمند این است که قابلیت کنترل این سیستم‌ها باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود. برای مثال لامپ‌های هوشمند که به یک اپلیکیشن متصل هستند، در صورت روشن ماندن یک چراغ در خانه و عدم شناسایی حرکت به شما هشدار می‌دهند تا آن لامپ را خاموش کنید. تقریبا تمام محصولات سیستم نور هوشمند به گونه‌ای طراحی و ساخته شده‌اند که با وسایل روشنایی LED کار می‌کنند که 75% کارآمدتر و 25% ماندگارتر از لامپ‌های رشته‌ای سنتی هستند. میزان دقیق صرفه‌جویی در مصرف انرژی به نوع وسایل روشنایی موجود در خانه و همینطور عادات مصرفی افراد حاضر در خانه بستگی دارد. اگر افراد حاضر در خانه مرتبا فراموش می‌کنند لامپ‌ها را خاموش کنند، تکنولوژی روشنایی هوشمند به احتمال زیاد موجب صرفه‌جویی زیادی در مصرف انرژی خواهد شد.

طراحی سیستم روشنایی هوشمند

برخی از محصولات روشنایی هوشمند می‌توانند کارهایی بیش از کاهش هزینه‌های مصرف انرژی انجام دهند و امکان نورپردازی خانه را برای شما فراهم می‌کنند. تحقیقات زیادی انجام شده است که نشان می‌دهد نور آبی به طور منفی بر سطح ملاتونین و الگوی خواب ما تاثیر می‌گذارد. بعلاوه نور سفید و سرد بسیاری از لامپ‌های LED ریتم شبانه‌روزی بدن را به هم می‌ریزد. در طول زمان این مساله می‌تواند منجر به مشکلات سلامتی مرتبط با فقدان عادات منظم خواب شود. شرکت‌های مختلف در حال طراحی و تولید محصولات هوشمندی هستند که در طول روز و شب تغییر رنگ می‌دهند تا به ما کمک کنند با رنگ‌های گرم به خواب برویم. حالت‌های اختصاصی شب بر روی لامپ‌های هوشمند، محیط منحصربفردی ایجاد می‌کنند. این لامپ‌ها از رنگ‌های گرم و قرمز استفاده می‌کنند که ریتم شبانه‌روزی بدن را مختل نمی‌کند و به ما کمک می‌کند تا برای یک خواب خوب و عمیق آماده شویم.

استفاده از سیستم نور هوشمند برای باغ‌ها و محیط‌های بیرونی

استفاده از سیستم روشنایی هوشمند در باغ‌ها و به طور کلی محیط‌های بیرونی نیز می‌تواند مزایای زیادی به همراه داشته باشد. نصب این سیستم‌ها علاوه بر ایجاد ایمنی در باغ‌ها و مناطق باز که در واقع عملکرد اصلی سیستم هوشمند است، راحتی و آسایش را نیز برای ساکنان ایجاد می‌کند. تصور کنید به خانه‌ی خود نزدیک می‌شوید و نور هوشمند به محض ورود چراغ‌های ورودی و مسیر باغ را برای شما روشن می‌کند! بعلاوه نورپردازی هوشمند می‌تواند برای زیباسازی باغ، حیاط و فضای باز خانه‌ی شما بکار برود. شما می‌توانید بر اساس فصل و رنگ تم اصلی باغ خود، رنگ‌ها و جلوه‌های مختلفی را انتخاب کنید و یا در هر موقعیتی جلوه و افکت تازه‌ای به باغ خود بدهید. با استفاده از چراغ‌های RGB LED می‌توانید بسیاری از نورهای رنگی را انتخاب کنید، از جلوه‌های ویژه استفاده کنید و مهم‌تر از همه اینکه همه‌ی این کارها به راحتی قابل انجام است. 

استفاده از سیستم روشنایی یا نور هوشمند در بیمارستان‌ها

به طور کلی بیمارستان‌ها و مراکز درمانی نباید هیچ نگرانی از نظر منابع باشند و تمام آنچه برای بالاترین سطح مراقبت از بیماران نیاز است را باید در خدمت داشته باشند. اما متاسفانه امکانات محدود هستند و باید برای استفاده از آنها مدیریت دقیق بکار برده شود. یکی از جدیدترین امکاناتی که در جهت صرفه‌جویی در مصرف انرژی در بیمارستان‌ها کاربرد دارد، سیستم روشنایی یا نور هوشمند است. این فن‌آوری کنترلی بی‌سابقه بر چراغ‌ها، روشن شدن آنها در چه زمانی و چگونه، به کاربران می‌دهد. استفاده از لامپ‌های هوشمند LED در بیمارستان‌ها با کاهش قابل‌توجه در مصرف انرژی و هزینه‌های آن همراه است.

تکنولوژی سیستم نور هوشمند در خدمت بشر

سیستم روشنایی هوشمند یکی از جدیدترین و ساده‌ترین راه‌ها برای هوشمند سازی خانه‌ها است و به ساکنان خانه امکان می‌دهد از هر نقطه‌ای از جهان که هستند کنترل لامپ‌ها و روشنایی خانه‌ی خود را در دست داشته باشند. امروزه استفاده از سیستم روشنایی هوشمند خانه بسیار محبوب و پرطرفدار شده است. این سیستم می‌تواند با اتصال به شبکه‌ی بی‌سیم و سنسورهای نوری و حرکتی در یک زمان خاص لامپ‌ها را روشن یا خاموش کند، میزان نور را تغییر دهد و یا یک سبک رنگی خاص را برای محیط خارجی خانه ایجاد کند. تکنولوژی روشنایی یا نور هوشمند تکنولوژی دیگری است که با فراهم کردن راحتی و آسایش و همینطور کاهش هزینه‌های مصرف انرژی در خدمت بشر است.