همه چیز درباره خانه‌های هوشمند؛ مزیت‌ها و خطرها
خانه هوشمند مجموعه ابزارهایی است که امکان کنترل برخی وسایل برقی و مکانیکی موجود در خانه از راه دور را برای صاحبخانه فراهم می‌کند که این روش کاهش هزینه‌های مصرف انرژی، افزایش ایمنی و آسایش را به همراه دارد.
فناوری خانه هوشمند بر اساس اصل اینترنت اشیاء (IoT) عمل می‌کند؛ بنابراین یک مفهوم تقریبا جدید است و به دستگاه‌هایی اشاره دارد که به شکل «شبکه» به یکدیگر متصل شده و قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر برای انجام وظایف هستند. ساختمان‌های هوشمند به عنوان راه حلی برای کاهش اتلاف انرژی، مجهز به سخت‌افزار مناسب و فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) می‌توانند پاسخ تقاضای فعال (DR) را به شبکه برق ارائه دهند.
سازه‌هایی مانند ساختمان‌های مسکونی، آموزشی، اداری، مراقبت‌های بهداشتی و صنعتی به عنوان مصرف‌کنندگان حیاتی در مصرف انرژی در حال ظهور هستند، از این رو انتظار می‌رود مصرف انرژی ساختمان‌ها در ۲۰ سال آینده بیش از ۴۰ درصد رشد کند و کماکان برق بزرگترین منبع انرژی مصرف شده توسط این ساختمان‌ها خواهد بود، اما بخش بزرگی از انرژی مورد استفاده ساختمان‌ها در بخش زیرسیستم‌های آن، شامل سیستم‌های سرمایش و گرمایش، ایمنی، آب، روشنایی و زیرسیستم‌های ترکیبی مشابه است.
در این زمینه، تلاش‌ها معطوف به برآورده شدن الزامات برای بهینه‌سازی انرژی در ساختمان‌ها، با تضمین نیازهای عملیاتی و هزینه انرژی پایه، قابل تصور و سازگار با محیط‌زیست است؛ بنابراین برای کاهش تأثیر تقاضای رو به رشد و بهبود بهره وری انرژی ساختمان‌ها، استراتژی‌هایی لازم است تا پاسخگوی نیاز روز افزون ساختمان‌های مسکونی با محوریت لوازم خانگی، آب و گرمایش باشد.
در بسیاری از کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته، بهره‌وری انرژی به‌عنوان بهترین مکانیسم برای رفع و از بین بردن نیازهای انرژی در حال افزایش در نظر گرفته میشود، اما در هر صورت پیشرفت کارایی انرژی این زیر سیستم‌ها آزمایشی است، زیرا معمولاً باید با الزامات کاری پیچیده نیاز انرژی پویا و نیازهای آسایش ساکنین مطابقت داشته باشند.
مهم‌ترین مزیت خانه‌های هوشمند چیست؟
مهم نیست که در چه زمانی از شبانه‌روز و چه فاصله‌ای از خانه باشید، احتمالا با یک دکمه ساده می‌توانید دمای اتاق‌ها را تنظیم یا چراغ‌ها را روشن و خاموش کنید؛ در سفرهایتان می‌توانید برنامه معینی را تنظیم کنید تا سیستم هوشمند در غیاب شما خانه را کنترل کند!
خانه هوشمند رویای افرادی است که خواهان همگام شدن با حرکت سریع دنیای مدرن هستند. در پایان یک روز کاری شلوغ، با خانه هوشمند می‌توانید در راه بازگشت، غذایتان را گرم کنید یا دمای اتاق را برای زمان رسیدن‌تان تنظیم کنید. البته گیاهان هم از هوشمندسازی خانه بی‌نصیب نیستند و حتی آبیاری آن‌ها را نیز می‌توان هوشمند انجام داد. با خانه هوشمند حتی لازم نیست که سراغ کنترل تلویزیون بروید بلکه کافی است گوشی همراهتان را داشته باشید تا کانال‌های تلویزیون را عوض کرده و یا موسیقی دلخواهتان را پخش کنید.
مهم‌ترین مزیتی که برای خانه هوشمند گفته می شود، تاثیر آن بر بهره‌وری انرژی است. در یک سیستم هوشمند تمامی اطلاعات ورودی و خروجی دستگاه‌های برقی و الکترونیکی خانه ضبط می‌شوند و شما می‌توانید این اطلاعات را تحلیل کرده و با استفاده از آن‌ها ۱۰ تا ۳۰ درصد در مصرف انرژی خانه خود صرفه‌جویی کنید؛ مزیتی که با قرار گرفتن‌مان در عصر گرمایش جهانی می‌تواند یک راه‌حل پایدار باشد.
در خانه هوشمند تمام ابزارهای روشنایی، سرمایشی و گرمایشی، تلویزیون، تهویه، سیستم‌های صوتی، تصویری و سرگرمی، کامپیوترها، دوربین‌ها و همچنین سیستم‌های امنیتی را در دستتان خواهید داشت. مورد آخر یکی از مهم‌ترین مزیت‌های هوشمندسازی خانه است. تصور کنید که از طریق اینترنت گوشی همراهتان بتوانید رفت و آمد خانه خود را زیر نظر داشته باشید؛ هر حرکت کوچکی می‌تواند با یک سنسور ثبت شده و از طریق اتصال اینترنت به شما هشدار دهد و حتی از این بهتر، می‌توانید برنامه‌هایی برای هشدار خودکار خانه به پلیس و یا مراقب دیگری را نیز فعال کنید.
اما این نکته قابل توجه این است ضعف‌های امنیتی موجود در پلت‌فرم‌ها می‌تواند اعتماد مصرف‌کنندگان به خانه‌های هوشمند را از بین ببرد و موجب شود آن‌ها اپراتورهای خود را تغییر دهند یا تمام سیستم را به طور کامل کنار بگذارند. با در نظر گرفتن میزان نفوذ اکوسیستم جدید اینترنت اشیاء (IoT)، امنیت فضای تبادل اطلاعات نیز در حال رشد است و بیش از هر زمان دیگری اهمیت یافته است. به همین جهت، سازمان‌ها در صنایع مختلف در حال حرکت سریع به سوی استانداردهای امنیتی بالاتر هستند. توسعه خانه‌های هوشمند چالشی جدی به شمار می‌رود و تلاش برای برقراری ارتباط امن میان شبکه خانگی و اینترنت نیز این چالش را پیچیده‌تر می‌کند.
به علاوه، افزایش تعداد برنامه‌های کاربردی گوشی‌های هوشمند که دسترسی از راه دور به دستگاه‌های خودکارسازی خانگی را امکان‌پذیر می‌سازند، این چالش‌ها را به ویژه با در نظر گرفتن هکرها به شدت افزایش می‌دهد. هکرها علاقه خاصی به این بخش از اینترنت اشیاء دارند و به همین دلیل، امنیت محصولات مصرفی بسیار حائز اهمیت است.
افزایش نگرانی‌های امنیتی بیش از هر چیز ناشی از تعداد رو به افزایش تهدیدها در پروتکل‌ها و سیستم‌های خارج از رده‌ای است که برای مواجه شدن با طیف وسیعی از دستگاه‌های متصل تکامل نیافته‌اند. با هوشمندتر شدن خانه‌ها از طریق سیستم‌های امنیتی، ترموستات‌ها و لامپ‌هایی که با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و همه آن‌ها از طریق دستگاه‌های همراه فعال می‌شوند، مصرف کنندگان به دنبال بالاترین سطح هوشمندی خانه‌ها در کنار بالاترین سطح امنیت هستند. سازندگان دستگاه‌ها باید نسبت به نگرانی‌های مصرف کنندگان هوشیار باشند و نه تنها امنیت هر دستگاه، بلکه امنیت تمام دستگاه‌های موجود در اکوسیستم اینترنت اشیاء را در نظر بگیرند.
احتمال حمله به خانه‌های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء
تصور این نوع حمله‌ها ساده است؛ در سطح خُرد، مصرف کنندگان نگران دستیابی مهاجمان به اطلاعات شخصی و داده‌های مرتبط با خانه و استفاده از این اطلاعات برای ورود غیرمجاز، سرقت هویت یا راهیابی به خانه در زمان عدم حضور خود هستند. در واقع ترس مصرف کنندگان از این است که مهاجمان بتوانند با یافتن «کلید مجازی»، قفل هوشمند خانه را بشکنند یا به دستگاه‌های هوشمند دسترسی پیدا کنند و از خانواده آن‌ها جاسوسی کنند.
در سطح کلان، با حمله جدی‌تر و محتمل‌تری مواجه هستیم. با افزایش تعداد حسگرها و میزان داده‌هایی که مهاجمان می‌توانند به طور بالقوه جمع آوری کنند، امکان حمله آن‌ها به ابر و دسترسی همزمان به تعداد زیادی از دستگاه‌های متصل مانند هزاران دستگاه تهویه مطبوع وجود دارد تا از این طریق، نه تنها یک فرد بلکه تمام شبکه سراسری برق را تحت تأثیر قرار دهند.
سه لایه از شبکه‌های متصل وجود دارند که به طور کلی با امنیت مرتبط هستند؛ شبکه WAN یعنی اینترنت، شبکه محلی LAN یا شبکه خانگی و شبکه شخصی PAN که دستگاه های نهایی را در بر می گیرد. هنگام طراحی راهکارهای امن در این مسیرهای ارتباطی، باید به چندین مساله توجه کرد. تهدیدهای حمله امنیتی، قدرت رایانش رمزنگاری، پهنای باند شبکه در دسترس، فضای کد در دسترس، سیاست های فایروال و عملکرد کارامد باتری تنها چند نمونه از این مسائل است.
گفتنی است اخیرا یک مجموعه فناور در مرکز رشد پارک فناوری پردیس توانسته است با تولید سبدی از محصولات در راستای هوشمندسازی ساختمان‌های مسکونی و مجموعه‌های صنعتی و کشاورزی گام بردارد.