همان‌طور که می‌دانید ایده خانه‌های هوشمندِ به‌هم پیوسته در واقع بر پایه به‌کارگیری قابلیت‌های جدید در شبکه‌های مرتبط باهم، طراحی شده تا دستگاه‌های الکترونیکی مانند پخش‌کننده‌های چندرسانه‌ای، تلویزیون‌های هوشمند، وسایلی مانند ماشین‌های لباسشویی و مایکروویوها و حتی چراغ‌ها، ترموستات‌ها و دستگیره‌های درب با یکدیگر در ارتباط قرارگیرند و یا به زبان ساده‌تر باهم صحبت کنند. خانه هوشمندِ به‌هم پیوسته در واقع ترکیبی از دستگاه‌های هوشمند مرتبط با یکدیگر است که در جهت تامین راحتی، آسایش و البته ارائه قابلیت‌های بیشتر، پیش‌روی مالکان این منازل قرار خواهد گرفت.
Nest، یکی از معروف‌ترین استارت‌آپ‌ها در زمینه خانه‌های هوشمند به شمار می‌آید ( این شرکت نوپا سال 2014 با قیمت 3.2 میلیارد دلار توسط گوگل خریداری شد) و در حال حاضر یکی از محبوب‌ترین دستگاه‌های تولیدشده بر پایه اینترنت اشیا را روانه بازار کرده است. ترموستات تولیدی این شرکت اگرچه ظاهری ساده دارد اما در قالب خانه‌های هوشمند مرتبط با هم، مفهومی جدید پیدا می‌کند. ترموستات هوشمند نِست در واقع ترموستاتی با قابلیت اتصال به وای‌فای و مجهز به مجموعه‌ای از سنسورها است که در گام اول به بررسی دمای داخل منزل شما می‌پردازد. امکان بهره‌گیری از عملکردهای مختلف این محصول با استفاده از یک صفحه لمسی و یا از طریق برنامه نصب‌شده بر روی گوشی هوشمند و یا تبلت شما وجود دارد اما آنچه این محصول را از سایر محصولات مشابه، متمایز می‌کند، قابلیت‌های ارتباطی آن یا امکان تغییر دما به‌صورت بی‌سیم نبوده بلکه هوش این ترموستات در یادگیری رفتارهای شما است.
در واقع این ترموستات به‌طور خودکار به رهگیری تنظیمات دمایی مورد استفاده شما و حتی عادات روزانه شما پرداخته تا در صورتی که به عنوان مثال همیشه سر ساعت 9 شب وارد منزل می‌شوید، چند دقیقه قبل از ورودتان، با تنظیم دما مطابق با میلتان، محیط منزل را آماده ورود شما کند. این ترموستات می‌تواند به تشخیص زمان‌هایی که شما در منزل حضور ندارید پرداخته و به‌منظور صرفه‌جویی در مصرف برق، سیستم تهویه مطبوع را خاموش کند.
مدنظر داشته باشید که نِست تنها یک مثال ساده از آنچه می‌تواند در قالب خانه‌های هوشمند پیش روی شما قرارگیرد است. تصور کنید اتاق‌های منزل شما مملو از دستگاه‌هایی به هوشمندی ترموستات نست باشند. به عنوان مثال، تختخواب‌های هوشمند می‌توانستند الگوهای خواب شما و میزان ضربان قلب شما را بررسی و در زمان‌هایی که در سیکل خواب سبک قرارگرفته‌اید شما را بیدار کنند. ماشین‌های لباسشویی هم می‌توانستند به سنسورهایی در جهت تشخیص حجم لباس‌ها، میزان کثیفی آن‌ها و مقدار آب و مواد شوینده مورد نیاز تجهیز شوند تا فرایند شست و شوی لباس‌ها، بدون دغدغه شما و در نهایت دقت انجام شود. همان‌گونه که می‌بینید تمامی نشانه‌های موجود در خانه‌های هوشمند، حکایت از خانه‌ای از نسل آینده دارند.
خانه هوشمند و مستقل از شبکه توزیع برق شهری
کیلومترها دورتر از سیلیکون ولی شرکت‌هایی هستند که در حال توسعه نوع متفاوتی از خانه‌های هوشمندند. این خانه‌ها که از آن‌ها با عنوان “خانه‌های هوشمند پایدار” یاد می‌شود در دستور کار شرکت‌هایی مانند خودروساژ ژاپنی هوندا قرارگرفته‌اند. سیستم خانه‌های هوشمند هوندا که به اختصار HSHS نامیده می‌شود به نحوی طراحی شده تا قابلیت‌های مستقل را به همراه روش‌هایی نوین برای تولید، مدیریت و مصرف انرژی پیش روی مالکان قراردهد. این قابلیت‌ها تا حدی کارساز هستند که هوندا امیدوار است این خانه‌ها بتوانند به‌طور مستقل از شبکه توزیع برق شهری قابل استفاده باشند.
در حال حاضر به‌منظور آزمایش این طرح، دو مدل از این خانه‌ها، یکی در کالیفرنیا آمریکا و دیگری در سایتاما ژاپن ساخته شده‌اند. در هر یک از خانه‌های یادشده از یک سیستم سلول خورشیدی 9.5 کیلوواتی بر فراز بام خانه استفاده شده و در کنار آن از سیستم مولدی که توسط موتوری با نسبت انبساط بالا هدایت می‌شود کمک گرفته شده است. این مجموعه به‌منظور تولید توان ترکیبی و بازیابی گرمایی با بازدهی تا 92 درصد مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر این، از باتری با ظرفیت بالا به‌منظور ذخیره تمامی انرژی تولید شده استفاده شده و علاوه بر آن از سیستمی مرکزی به نام Smart e Mix Manager به‌منظور برقراری ارتباط میان قسمت‌های مختلف بهره گرفته شده است.
یک پمپ حرارتی ژئوترمال نیز وظیفه تامین آب گرم ساختمان و رساندن تنظیمات دمایی به میزان مطلوب را برعهده دارد. پیش از هر چیز، آب در مخزنی ویژه گرم شده و برای مواردی مانند استحمام افراد، قابل استفاده خواهد بود. با تخلیه این آب در درون حمام، مجددا از آن برای پیش‌گرم کردن مخزن آب پشتیبان استفاده می‌شود تا بدین‌ترتیب انرژی مورد نیاز برای تامین آب گرم منزل، کاهش یابد. پس از دفع گرما، این آب مجددا به سمت مخزن‌های گرمایی زیرزمینی هدایت می‌شود. در این قسمت، حرارت زمین باعث افزایش دمای آب خواهد شد و نهایتا شاهد نتیجه‌ای خواهیم بود که از دیدگاه تیم تحقیقاتی، “سیال منبع زمین” نام گرفته است.
این سیال مجددا به سمت ساختمان روانه شده و از طریق لوله‌های موجود در طبقات، بام و سقف، گرمای مورد نیاز ساختمان را فراهم خواهد کرد. در مقابل می‌توان از پمپ‌کردن آب سرد به‌منظور خنک‌کردن ساختمان در ماه‌های گرم فصل تابستان بهره برد.
علاوه بر بهینه‌سازی‌های انجام شده در مصرف انرژی، HSHS مالک ساحتمان را در خصوص خاموش کردن چراغ‌ها و تجهیزات اضافی، پیش از ترک ساختمان مطلع می‌کند. کنترل از راه دور المان‌های مختلف با استفاده از قابلیت تشخیص صدا، آن‌هم به‌طور مستقیم از داخل جاده (با بهره‌گیری از سیستم درون‌خودرویی Internavi هوندا) و دریافت بازخوردِ بدون وقفه از تمامی مولفه‌ها و المان‌های موجود در ساختمان از جمله قابلیت‌های دیگر این سیستم است.
تمامی این موارد باعث خواهند شد هوندا از این ساختمان به عنوان خانه‌ای که در خصوص مصرف آب تا سه‌برابر بهینه‌شده و در زمینه مصرف انرژی نیز تنها نصف خانه‌های مشابه با این ابعاد (در ژاپن و آمریکا) انرژی مصرف می‌کند، یاد کند. خانه‌های معمولی با این ابعاد، سالیانه چیزی در حدود 13.3 مگاوات ساعت انرژی الکتریکی مصرف می‌کنند اما خانه هوشمند هوندا چیزی در حدود 2.6 مگاوات ساعت بیشتر از مقدار یادشده انرژی تولید می‌کند. هوندا معتقد است این عملکرد به‌منزله کاهش 5942 کیلوگرم در سالِ تولید آلایندگی‌های کربنی است. این در حالی است که این میزان انرژی اضافی را می‌توان به شبکه توزیع برق شهری فروخت و از این راه قسمتی از هزینه‌های انجام شده توسط مالک را جبران کرد.
در برنامه‌های آتی این شرکت، اضافه کردن سیستم تصفیه آب به‌منظور جمع‌آوری آب باران و آب‌های سطحی و استفاده مجدد از آن‌ها در قالب منبع آبی مستقل نیز قرارگرفته است. همچنین احتمال اضافه کردن توربین‌های بادی به‌عنوان مکملی برای سلول‌های خورشیدی نیز وجود دارد. هوندا برنامه‌هایی برای ساخت تعداد بیشتری از این خانه‌ها در دست بررسی دارد تا نهایتا با آزمایش و بررسی موارد تا چندسال آینده، مشکلات موجود را مرتفع کرده و چیزی در حدود سه سال دیگر شاهد خرید خانه‌های اینچنینی توسط افراد مختلف باشیم.
