* المنزل الذكي - أوبن ويب نت - مادة الغرافين

المنزل الذكي
هو المنزل الذي يحتوي على أجهزة تحكّم متطورة وهي شاشات لمسية ثابتة بالحائط أو متحركة كالآي باد والآي فون بالإضافة إلى أزرار تحكّم قابلة للبرمجة والتي باستطاعتها التحكُّم ومراقبة جميع الأجهزة الكهربائية والإلكترونية مثل الإضاءة والستائر الكهربائية والتكييف والتلفزيون والنظام الصوتي والكاميرات والأبواب الكهربائية ونظام السرقة والحريق وإنارة المسبح والنوافير... لمزيد من الراحة والأمان.
كما يمكن ربط نظام المنزل الذكي بالإنترنت و هاتف بحيث يمكن التحكُّم ومراقبة المنزل عن بُعد من أي مكان في العالم.
بالإضافة إلى الأجهزة المختلفة الموزّعة في المنزل, يجب أن يكون هناك مكان مركزي لوضح المُعالج وأجهزة تحكُّم أخرى ومن الأفضل أن يكون هناك غرفة مخصصة لذلك.
بما أن الأنظمة تنقسم إلى فئتين : الفئة الأولى "نظام قائم بذاته" والفئة الثانية "نظام يتكامل مع غيره"، فإن المنزل الذكي هو من الفئة الثانية القابل للتوسعة.
الشركات في مجال هذا العمل تُقسم إلى فئات:
1- الشركات المُصنعة للأجهزة.
2- الشركات المُوزعة للأجهزة.
3- الشركات البائعة للنظام (المقاولون): والتي تحتوي على العديد من الأقسام منها: قسم المُشتريات - قسم المحاسبة - قسم المخازن - قسم المبيعات - قسم التصميم - قسم التركيب والبرمجة - قسم الصيانة...
نصائح لشركات التحكُّم والمراقبة للمنزل:
1- أن تعتمد على شركات مُصنعة قوية من ناحية نوعية الإجهزة وتوفُّر الأجهزة وسرعة شحن الأجهزة والدعم الفني.
2- أن تحصر الشركة أجهزتها بأقل أنواع ممكنة لتطبيق النظام وهذا مفيد للصيانة.
3- أن تعتمد على مبرمجين أقوياء صغار في السن.
4- أن تمتلك نظام داخلي قوي يمكنها من تنظيم تفاصيل العمل.
5- أن تضع نسبة ربح مُرتفعة لضمان الربح بوجود العديد من التكاليف المتوقعة والغير متوقعة.
البرمحة:
البرمحة تعتبر من أهم أجزاء النظام وهي بحاجة لأشخاص ذوي معرفة وقدرات عالية, والبرمجة قابلة للتعديل حسب رغبة مالك النظام ولكن بمقابل مادي. البرمجة تكون للشاشات اللمسية عن طريق إنشاء صفحات وأزرار تحكُّم وبرمجتها ومن ثم برمجة باقي الأجهزة وخصوصاً المُعالج الرئيسي ليتمكن المالك من التحكُم ومراقبة جميع الأجهزة..
العديد من الأدوات يجب توافرها للعمل في هذا المجال:
1- أدوات لمندوبي المبيعات مثل بطاقات العمل والكُتيبات والعينات والمعرض..
2- أدوات المصممين مثل برامج الرسم وبرامج المكتبية والطابعة..
3- أدوات الفنيين مثل أدوات التركيب والتثبيت والتوصيل والفحص..
4- أدوات المُبرمج مثل الحاسوب ووصلة البرمجة وبرامج البرمجة..
معلومات عامة:
المنزل الذكي بما أنه نظام متكامل فيتم بيعه عادة بعقد (contracting) وليس البيع بالمفرق (Retail) مثل السلع الغذائية والملابس, وقد يتبعه عقود صيانة للمحافظة على فعاليته.
المقاول عليه تقديم مخطط توزيع النقاط/الأجهزة ومخطط التوصيل بين الأجهزة والمخططات التنفيذية.
يجب أن يحصل المالك على البيانات والمخططات اللازمة لاستخدامها في الصيانة مثل كُتيبات تشغيل الأجهزة وأماكن الأجهزة ومسارات التمديدات والكوابل بالإضافة إلى البرامج التي تم تحميلها على النظام..
أحياناً يكون هناك تغيير (إضافات/إزالات) يطرأ على العقد فيجب أن تكون هناك آلية لإحداث هذا التغيير على النظام الداخلي للشركة بعد الحصول على الموافقات المطلوبة وإذا كان هذا التغيير سيؤثر على قيمة العقد الأصلى. من مسؤولية قسم المُحاسبة مُتابعة بنود العقد وطريقة الدفعات وقيمة التكلفة الآنية خلال المشروع.
تواجد معرض مهم لتدريب فريق العمل على الأجهزة وعلى النظام وأيضاًإعطاء فكرة أوضح لأي مشتري محتمل لمعرفة المواصفات والمميزات.
يجب أن يكون هناك نظام لمراقبة المخزن والسلع الموجودة وكيفية إخراج وإدخال السلع وترتيبها على الرفوف وتحديث لائحة السلع المُتوفرة.
عند تسليم كل مشروع يجب أن يُعطى المالك التالي:
- المخططات/المعلومات التي نفذت
- البرامج الأخيرة التي حُملت على الأجهزة
- أرقام الاتصال المقاولين
- رقم الصيانة
من فوائد نظام المنزل الذكي:
١- راحة أكثر ٢- متعة أكبر ٣- أمان أكثر ٤- تواصل أكثر ٥- مساعدة ذوي الإحتياجات الخاصة وكبار السن ٦- توفير الطاقة -توليد الطاقة الكهربائية باستثمار :
1-اشعة الشمس من خلال الواح الطاقة الشمسية
2-حركة الرياح من خلال المراوح
3-المخلفات الناتجة من النشاطات البشرية من خلال بعض التفاعلات وبتأثير البكتريا بعد تجميعها
-استثمار الموارد المائية الطبيعية باستغلال:
1- مياه الامطار بعد تجميعها وتصفيتها
2-مصدر للمياه المالحة من خلال المقطرات الشمسية بتحلية المياه المالحة باستخدام الطاقة الشمسية .
التكييف الطبيعي للمنزل وتقليل الاعتماد على المكيف الكهربائي باستغلال:
1-تصميم المنزل بالشكل الذي يمكن من خلق بيئة داخليه من خلال الفناء الوسطي
2-استخدام مواد البناء الطبيعية التي لا تحتفظ بالحرارة
3-حماية حرارية وتلطيف لجو المسكن من خلال تغطية سطح المنازل بطبقة مستمرة من المقطرات الشمسية
-ري نباتات المنزل ياستغلال:
1- مياه الصرف الصحي الزائده لاغراض السقي
2- الفضلات الصلبة لاغراض التسميد
-توليد الغاز المستخدم للطبخ باستغلال المخلفات الناتجة من النشاطات البشرية من خلال معالجة المجاري

الشركات العاملة بمجال المنازل الذكية
شركة سمارت هوم (Smart Home )

أتمتة المنزل
أتمتة المنزل هو ربط مختلف الأجهزة والأنظمة في المنزل معاً بحيث يمكن التحكم فيها جميعاً من أي مكان، وإحداث التفاعل المطلوب فيما بينها. فالنظام الذكي يتحكم في التالي:
الاضاءه
التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
الامن والأمان
الموسيقى
توفير الطاقة
التحكم عن بعد بواسطة الرسائل القصيرة
وهناك اجهزة يعتمد عليها نظام البيوت الذكية منها المفاتيح الذكية التي تحل محل المفاتيح الكهربائية التقليدية والحساسات الذكية وغيرها. فعلى سبيل المثال، عندما تصل إلى منزلك، سيقوم نظام أتمتة منزلك تلقائياً بإغلاق مرشات المياه، وفتح باب المرآب، وفتح قفل الباب الأمامي، وتعطيل الإنذار، وإضاءة الدرج، وتشغيل التلفزيون. كما يمكن، وبضغطة بسيطة على زر جهاز تحكم عن بعد، تشغيل كافة التجهيزات المتعلقة "بنشاط" معين، مثل عرض فيلم: فشاشة العرض الكريستالية ستبدأ العمل، وتعتم الأنوار تلقائياً، وتغلق الستائر، ويتم تحويل كل الاتصالات الهاتفية مباشرة إلى نظام البريد الصوتي، ويبدأ تشغيل الفيلم.


أتمتة المباني
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
أتمتة المباني هو مصطلح مستحدث يطلق على كل مبنى يعمل ذاتيا عن طريق شبكة حاسوب مرتبطة بأجهزة الكترونية مصممة لتتحكم بأنظمة كل من : الحريق و الامان و الأنارة (خصوصا أنارة الطوارى)والتكييف/التدفئة والرطوبة و التهوية الوظيفة الاساسية لنظام نام (نظام اتمتة المباني) هي : التحكم بالمناخ داخل مساحة معينة , تشغيل الانارة بناء على إشغال الغرف ,مراقبة اداء جميع الانظمة داخل المبنى ,إرسال تنبيهات (عادة عن طريق الايميل او الرسائل النصية )إلى طاقم الصيانة في المبنى
المبنى الذي يحتوي نظام نام عادة يطلق عليه "مبنى ذكي" او اذا كان مبنى سكني يسمى "المنزل الذكي"و في الغالب المباني التجارية /العسكرية تستخدم انظمة تحكم الي اشمل و اعمق من الانظمة الالية في المباني السكنية
معظم المباني المحافظ للبيئة تستخدم نظام نام ليتحكم بالطاقة و الهواء و الماء داخل المبنى و بناء على تطور و تقدم انظمة التهوية و الرطوبة اصبحت الاجهزة الالكترونية واستجابتها للطلب احدى الوظائف التقليدية لنظام نام و حتى المنازل السلبية و التي لا تستهلك طاقة نهائيا عادة ستحتاج نظام نام ليتحكم بالتظليل و تسجيل درجات الحرارة و تتظيم اوقات استخدام الاجهزة

أوبن ويب نت
أوبن وب نت هو ميفاق اتصالات مبتكر ومصمم من طرف شركة بتشينو منذ سنة 2000.
مثل هذا البرتكول صمم من اجل التفاعل مع كل مكونات أنظمة أتمتة المنزل(MyHome).
التطورات التقنية العصرية مكنت استعمال أوبن وب نت من اجل التفاعل مع اي نظام أتمتة المنزل(مثل الأنظمة المرتكزة على الموصل EIB/Konnexاو DMX.المستعملة عبارات (شبكات).
النموذج أوبن وب نت موجود على موقع مجموعة أوبن وب نت.

برتكول أوبن وب نت
برتكول فكر لكي يكون مستقلا عن باقي وسائل التواصل المستعملة. مثلا من الممكن استعمال برمجة تطبيقيةلالحاسوب الخاص(PC) متصل بواسطة
الإيثرنت أو RS-232 أو ناقل متسلسل عام (بالإنجليزية: USB) إلى جسر مرتبط مباشرة بنظام أتمتة المنزل المرغوب التحكم فيها.
الحد الأذنى المطلوب هو إمكانية استعمال رموز DTMF على الخط الهاتفي الشبكة العامة لتحويل الهاتف لنقل الرسائل.
كل شخص بإمكانه فهم وقراءة أو إظافة تمديدالرسائل المكونة للغة التفاعل.
يكفي اقتراح RFC الخاص به الذي سيخضع لفحص وتحليل وسيتم نشره إذا كان موافقا لشروط تركيب الأوبن وب نت.
تركيب
رسالةالأوبن وب نت مركبة من حقول متتالية لتحديد تفاصيل محتوى المعلومات.
إنه مميز بتركيبته المكونة من حقول متغايرة الطول مفترقة بالرمز الخاص " * " والمنتهية ب ## ".
الرموز الممكن استعمالها في الحقول هي أرقام بالإضافة إلى الرمز " # ".
تركيبة الرسالة هي على الشكل التالي :
الحقل1*الحقل2*...*الحقلN##
الرموز المباحة حاليا هي:
من:
أين:
ماذا:
حجم:
قيمة:
من
تشير إلى الوظيفة المطلوبة من تركيب اتمة المنزل المرسلة إلى رسائل لأاوبن وب نت. مثال: من=1 هي الرسائل الموجهة من أجل التحكم في الأضواء.
أين
تشير إلى مجموعة الأشياء المستقبلة للرسالة.من الممكن أن يكون شيئا واحدا، أو مجموعة من الأشياء، بيئة خاصة، نظام شامل...كل أين (يعني كل وظيفة) يمنح لها جدول أين خاص بها.
الرمز أين يمكن له احتواء ثوابث اختيارية معرفة كالتالي : أين#ثابت1#ثابت2…#ثابتn مثال: كل أضواء المجموعة 1, الكاشف 2 للمنطقة 1 لالنظام المضاد للاقتحام...
ماذا
تشير إلى عمل يجب القيام به أو حالة يجب قراءتها. كل أين (يعني كل وظيفة) يمنح لها جدول ماذا خاص بها. يمكن للحقل ماذا أن يحتوي على ثوابث اختيارية معرفة كالتالي : ماذا#ثابت1#ثابت2…#ثابتn. مثال عملي: إضاءة الأضواء، مظلم أ %75، إغلاق المصاريع المتحركة، إشعال جهاز الراديو، إلخ٠٠٠
مثال حالي : أضواء مشتعلة، جهاز الإنذار مشتغل، بطارية فارغة، إلخ٠٠٠
حجم
تشير إلى الحجم المميز لالشئ الذي نريد إرساله. من الممكن طلب/قراءة/كتابة قيمة حجم. لكل حجم هناك عدد محدد من القيم، محددة في الحقل قيمة.
مثال للحجم : حرارة ميزان الحرارة، قوة صوت مكبر الصوت، نسخة برنامج ثابت لالجهاز.
قيمة
تشير إلى القيمة المقرية أوالواجب كتابتها لالحجم المطلوب/المقري/المكتوب في الرسالة.
رسائل
هناك 4 أنواع من رسائل أوبن وب نت:
رسائل طلب/حالة: *من*ماذا*أين##
رسائل التماس حالة: *#من*أين##
رسائل التماس: *#من*أين*حجم##
قراءة:: *#من*أين*أين*قيمة1*...*قيمة n##
كتابة حجم: *#من*أين*#أين*قيمة1*...*قيمة n##
رسائل الإشعار بالاستلام (إشارات التأكيد):
ACK (استقبال حسن لرسالة الإشعار): *#*1##
NACK (استقبال سيئ لرسالة الإشعار): *#*0##
جسرأوبن وب نت
يوجد اليوم على نوعين من عبارات (شبكات) التي تمكننا من التواصل مع موصل الحقل:
خادوم ويب الإيثرنت: إنها مجموعة من خادم (معلوماتية) مرتبطة بالشبكة العنكبوتية و نظام مضمنالمكلفة بترجمة رسائل أوبن وب نت المرسلة على حزمة بروتوكولات الإنترنتو رسائل الحقل Bus SCS. هذه الخوادم مطورة على جنو/لينكس
وصلة ناقل متسلسل عام (بالإنجليزية: USB)/ سلسلة (Série/USB): إنها وصلة مكلفة بترجمة رسائل أوبن وب نت المرسلة على وصلة ناقل متسلسل عام USB و/أو RS-232 ورسائل الحقل Bus SCS.


مادة الغرافين
اكتشف العلماء خاصية جديدة للغرافين ألا وهي "الانزلاق الفائق" حيث يسبب انعدام الاحتكاك عند استخدامه مع الذهب مما يمهد للكثير من التطبيقات الميكانيكية في المستقبل.
لماذا يكون الغرافين بهذه الروعة؟
الغرافين هو مادة عجيبة حقاً. حيث أنه يوصل الكهرباء بقدرة تعادل 200 ضعف من قدرة السيليكون وموصل للحرارة أكثر ب10 مرات من النحاس. تتحرك الإلكترونات في الغرافين بسرعة فائقة وتتصرف بصورة مشابه كثيراً للفوتونات، والتي تكون الضوء ولها كتلة مؤثرة تبلغ صفراً.
وهذه هي مجرد بداية لميزات الغرافين المذهلة.
درس فريق دولي من علماء الفيزياء من جامعة بازل وإمبا خاصية الانزلاق في الغرافين في الحجوم النانومترية، واكتشفوا أن الغرافين يمكن أن يقلل بشكل كبير من فقدان الطاقة في الآلات إذا تم استخدامه كغطاء لأجزائها، وذلك لأنه يقلل الاحتكاك بشكل كبير بين هذه الأجزاء.
تم نشر الدراسة في مجلة ساينس.
زيت تشحيم مثالي
الغرافين معروف بخاصيته في الانزلاق الفائق (وهو نظام من الحركة يختفي أو يقل فيه الاحتكاك بدرجة كبيرة)، مما يساعد في زيادة كفاءة استخدام الطاقة ويطيل في عمر المعدات، لكننا لم نعرف فعالية هذه الخاصية إلى أن تم كشفها في هذه الدراسة. حيث ركز فريق من علماء الفيزياء على هذه الخاصية في الغارفين من خلال الجمع بين التجارب والحسابات.
قائد الدراسة هو البروفيسور إرنست ماير من جامعة بازل، سويسرا، حيث استخدم حسابات كمبيوترية للتحقق من التفاعلات بين سطح الغرافين والذهب عن حركتهما. حيث تم تثبيت شرائح ثنائية الأبعاد من ذرات الكربون (المعروف أيضا بـ graphene nanoribbons) على سطح حاد ثم تم جرها فوق سطح الذهب.
أظهرت هذه التجارب القدرات الفريدة للغرافين كمادة تقترب من كونها عديمة الاحتكاك.
وبفضل هذه الدراسة، يتوقع العلماء أن هذه المادة سوف تستخدم في الطلاء الرقيق جداً لأجزاء الآلات من أجل تقليل الاحتكاك بينها وزيادة كفاءة استهلاك الطاقة فيها.
يعتقد العلماء أن بالإمكان تحريك ال(graphene nanoribbons) بطول 5 إلى 50 نانومتر باستعمال قوة صغير جداً تبلغ 2 إلى 100 بيكونيوتن (ما يعادل عشرة للأس سالب 12 من النيوتن). يقول الباحثون "تساعد نتائجنا في فهم أفضل في كيفية التلاعب بالمواد الكيميائية في الحجوم النانوية وهي تمهد الطريق لصناعة طلاء عديم الاحتكاك."