Journal of Information Technology Management University of Tehran
ISSN: 2008-5893 Faculty of Management
EISSN: 2423-5059
Vol. 9; No. 4; PP. 659-678
Winter 2018
DOI: 10.22059/jitm.2017.227832.1967

Identifying the Applications of Internet of Things in
the Smart Home by Using Meta synthesis Method
Manouchehr Ansari 1, Ayoub Mohammadian 2, Ehsan Nevisande
Abstract: There is quite huge annual energy consumption in Iran in household, commercial, and public sectors. In addition, the index of population aging manifests a great increase in recent years. Concurrent to all these, smart houses which are equipped with Internet of Things (IoT) can help us maintain sustainable developments with functionalities such as improvements in energy consumption and health, to name but a few. Accordingly, in this thesis, we aimed to identify the usage and functions of IoT in smart houses. This research is an applied research in nature and it would be classified as qualitative regarding data collection. In order to identify the usages of IoT in smart houses with the help of meta-synthesis approach, we have examined 371 researches among which only 85 have been selected for the final analysis. 122 factors have been extracted based on these 85 researches which have been combined into 7 main usages of “electricity consumption management”, “Heating, ventilation and air conditioning System”, “water consumption control”, “security empowerment for the buildings and the neighborhood”, “health monitoring”, “crisis management”, and home appliance automation.

Key words: Internet of things application, Internet of things, Metasynthesis, Smart building, Smart houses.

Associate Prof. in MBA, Faculty of Management, University of Tehran, Tehran, Iran
Assistant Prof. in IT, Faculty of Management, University of Tehran, Tehran, Iran
MSc. in MBA, Faculty of Management, University of Tehran, Tehran, Iran

Submitted: 15 / February / 2017
Accepted: 28 / October / 2017
Corresponding Author: Ehsan Nevisande
Email: e.nevisande@gmail.com

Journal of Information Technology Management
DOI: 10.22059/jitm.2017.227832.1967 دانشكدة مديريت دانشگاه تهران دورة 9، شمارة 4 زمستان 1396 صص. 678- 659

شناسايي كاربردهاي اينترنت اشيا در خانة هوشمند با استفاده از روش فراتركيب
منوچهر انصاري1، ايوب محمديان2، احسان نويسنده3
چكيده: در ايران سالانه انرژي زيادي در بخش خانگي، عمومي و تجـاري مصـرف مـيشـود .
علاوهبر اين، شاخص نسبت سالخوردگي جمعيت در سالهاي اخير روند رو به رشـدي را نشـانميدهد. اين در حالي است كه خانههاي هوشمند مبتنـي بـر اينترنـت اشـيا بـا مـديريت بهينـة مصرف انرژي و بهبود سلامت خانواده، به رفع اين چالشها كمك مـي كننـد . در ايـن پـژوهشقصد داريم كاربردهاي اينترنت اشيا در ساختمان را شناسايي كنيم. اين پـژوهش از نظـر هـدفكاربردي است و از نظر نحوة گردآوري دادهها از نوع پژوهشهاي كيفي به شمار مـي رود. بـرايشناسايي كاربردهاي اينترنت اشيا در ساختمان، به كمك روش فراتركيب ابتدا 371 مقاله بررسي شد كه از ميان آنها 85 مقاله براي تجزيه و تحليل نهايي استفاده شدند. از اين مقالات 122 كد به دست آمد كه با تركيب آنها هفت كاربرد مديريت مصرف برق (27 ارجاع)، سيسـتم گرمـايش،تهويه و گردش هوا (15 ارجاع)، كاهش مصرف آب (4 ارجاع)، تأمين امنيت سـاختمان و محلـه(12 ارجاع)، نظارت بر سلامت (24 ارجاع)، مديريت وقايع بحرانـي در سـاختمان (10 ارجـاع ) و اتوماسيون لوازم خانگي (29 ارجاع) استخراج شدند.

واژه هاي كليدي: اينترنت اشيا، خانههاي هوشمند، ساختمان هوشـمند ، فراتركيـب ، كاربردهـاياينترنت اشيا.

دانشيار گروه MBA، دانشكدة مديريت، دانشگاه تهران، تهران، ايران
استاديار گروه مديريت فناوري اطلاعات، دانشكدة مديريت، دانشگاه تهران، تهران، ايران
كارشناس ارشد MBA، دانشكدة مديريت، دانشگاه تهران، تهران، ايران

تاريخ دريافت مقاله: 27/11/1395 تاريخ پذيرش نهايي مقاله: 06/08/1396 نويسندة مسئول مقاله: احسان نويسنده E-mail: e.nevisande@gmail.com
مقدمه
در ايران سالانه انرژي زيادي در بخش خانگي، عمومي و تجاري مصـرف مـي شـود . بـر اسـاس برآورد سازمان بهينه سازي مصرف سوخت، سهم مصرف سوخت در ساختمانها حدود 38 درصـداز مصرف كل سوخت كشور است كه در مقايسه با ساير بخشها نظيـر حمـل و نقـل، صـنعت وكشاورزي، سهم شايان توجهي است (عرب زاده و كاظم زاده حناني، 1384). علاوه بر اين، مصـرفگاز و برق در بخش خانگي، عمومي و تجاري در سالهاي اخير رشـد چشـمگيري داشـته اسـت(ترازنامة انرژي، وزارت نيرو، معاونت امور برق و انرژي، 1394). از سوي ديگـر ، شـاخص نسـبتسالخوردگي جمعيت (حاصل تقسيم جمعيـت 60 سـاله و بي شـتر بـه جمعيـت زيـر 15 سـال ) در سالهاي اخير، روند رو به رشدي را نشان ميدهد (سرشـماري هـاي عمـومي نفـوس و مسـكن، 1335 تا 1390). افراد بالاي 60 سال براي اينكه مستقل زندگي كنند با مشكلات زيادي مواجـه مي شوند و بيشتر در معرض بيماريهاي مزمن بلندمدت قـرار مـيگيرنـ د (آلـم، ريـاض و علـي،2012). اين در حالي است كه خانههاي هوشمند مبتني بر اينترنت اشيا (IoT)1 ميتوانند مصـرفانرژي وسايل خانگي را نظارت كنند. ترموستات خانههاي هوشمند، ميتواند به طور خودكار دماي داخل خانه را بر اساس برنامة زمان بندي كاربر سازگار كند تا در مصرف انرژي صرفهجويي شـود . اينترنت اشيا تأثيرات وسيعي بر كار و زندگي ما مي گذارد و به مردم كمك ميكند كارها را به طور راحتتري انجام داده، در مصرف انرژي صرفهجويي كرده و ضـايعات را كـاهش دهنـد (آلكـار وبوهور، 2005؛ رجب زاده، منشتي و جهرمي، 2010؛ شهريار و همكاران، 2008). زماني كه فناوري اينترنت اشيا معرفي شد، خانههاي هوشمند قبلي از مد افتاده تلقي شـدند (داريانيـان و ميكائيـل،2008). خانههاي هوشمند مبتني بر اينترنت اشيا، حوزة وسيعتري از كنترل را دربرميگيرند. براي مثال، خانة هوشمند شامل امنيت خانواده، م عالجـة خـانواده، پـردازش دادههـاي خـانواده، تفـريحخانواده و كسب وكار خانواده ميشود (لي و يو، 2011).
با وجود اين، مطالعات مربوط به حوزة كاربردهاي اينترنت اشيا، به طور عمده بر مسـا ئل فنـي تمركز كرده اند و به شناسايي و دستهبندي كاربردهاي اينترنت اشيا نپرداختهاند. از ايـن رو هـدفاين پژوهش شناسايي كاربردهاي اينترنت اشيا در ساختمان است و تلاش ميكند به اين سؤال ها پاسخ دهد: كاربردهاي اينترنت اشيا در ساختمان چيست؟ كدام كاربردها بيشتر توجـه محققـان را جلب كرده است؟

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1. Internet of Things
پيشينة پژوهش اينترنت اشيا
واژة اينترنت اشيا را نخستين بار كوين اشتون در سال 1999 و در زمينة مـديريت زنجيـرة تـأمين مطرح كرد (اشتون، 2009) و طي دهة گذشته، تعريف اينترنت اشـيا توسـعه يافـت و حـوزههـايبيشتري از كاربرد، مثل سلامت و حمل و نقل را دربرگرفت (ساندميكر، گيلمين، فرايس و وولفي، 2010). اينترنت اشيا به شبكهاي اشاره ميكند كه در آن هر شيء فيزيكـي بـه وسـيلة برچسـبيهويت مييابد و با اشياي ديگر، شبكهاي را شكل ميدهد. اين اشيا بهصورت مسـتقل مـيتواننـدضمن برقراري ارتباط با يكديگر، به تبادل داده بپردازند (پنا-لوپز، 2005).
اينترنت اشيا فاز چهارم انقلاب اينترنت را رهبري ميكند (منيكـا و همكـاران ، 2013). بـا درنظر گرفتن پتانسيل رشد IoT، شوراي اطلاعات ملي1 آن را جزء شـش فنـاوري مخـرب داخلـيمعرفي كرده است كه ميتواند بر قدرت ملي آمريكا تأثيرگـذار باشـد (كونسـيل، 2008). پـذيرشIoT منافع بالقوة زيادي در پي دارد. اين منافع شامل بهبـود فر اينـدهاي عمليـاتي، خلـق ارزش،كاهش هزينه و حداقل كردن ريسك مي شود كه در نتيجة شفافيت، قابليت ردگيـري، سـازگاري،مقياس پذيري و انعطافپذيري ايجاد شده توسط اينترنت اشيا است (چوي، لوفر و رابرتز، 2010).
اينترنت اشيا بر بستر كاربردهايي كه توانمندسازهاي كليدي فناوري ايجاد كـردهانـد، سـاختهشده است. اين توانمندسازها عبارتاند از: RFID2، فناوري سنسـورهاي بـي سـيم، فنـاوريهـايهوشمند و نانوفناوري. اين اينترنت توسعه يافته، قادر خواهد بود به صورت آنـي 3 تغييراتـي كـه دروضعيت فيزيكي اشياي متصل شده رخ ميدهد را شناسايي و نظارت كند (پنا-لوپز، 2005).
كاربردهاي اينترنت اشيا
مقالات زيادي به كاربردهاي اينترنت اشيا در صنايع مختلف اشاره كردهاند. در ادامه بـه برخـي ازآنها اشاره خواهيم كرد.
استفاده از اينترنت اشيا در صنعت خدمات درماني (پنـگ و همكـاران، 2011)؛ بـا اسـتفاده ازفناوريهايي مثل تشخيص هويت و قابليتهاي ارتباطي در اينترنت اشيا، ميتوان تمام اشيا را در سيستم سلامت (افراد، تجهيزات، دارو و غيره)، به طور مستمر ردگيـري و نظـارت كـرد (المـدار واروسي، 2010).
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
National Intelligence Council
Radio-Frequency Identification
Real-Time
استفاده از اينترنت اشيا در زنجيرة تأمين غذا (پنگ، چن، هان و ژنگ، 2015)؛ امروزه زنجيرة تأمين غذا كاملاً گسترده و پيچيده شـده اسـت. ايـن زنجيـره داراي مقيـاس وسـيع جغرافيـايي،فرايندهاي عملياتي پيچيده و ذي نفعان زياد است. فناوريهاي اينترنت اشيا، پتانسيلهاي زيـاديبراي ردگيري، مشاهده و مديريت چالشهاي اين حوزه ارائـه مـيده نـد. فنـاوري اينتر نـت اشـيامي تواند دادههاي مربوط به تمام اين زنجيره را جمعآوري، پردازش و توزيع كرده و از آنها استفاده كند.
استفاده از اينترنت اشيا براي توليد امنتر در معادن؛ امنيت معادن يكي از نگرانيهـاي بـزرگطي چند قرن اخير بوده است. با استفاده از فناوريهاي اينترنت اشـ يا مـي تـوان وقـوع حادثـه درمعادن را حس كرد و هشدارهاي لازم را ارائه داد. از سوي ديگر، به كمك داده هاي به دست آمـدهاز حوادث معدن، مي توان وقوع حادثـه را پـيشبينـي كـرد و موجـب بهبـود امنيـت معـادن شـد(كيوپينگ، شونبينگ و چونكوان، 2011).
استفاده از اينترنت اشيا در حمل و نقل و لجستيك؛ اينترنت اشيا نقش مهمي در صنعت حمل و نقل و لجستيك دارد (آتزوري، يرا و مورابيتو، 2010). هرچه تعداد اشياي فيزيكي داراي RFID يا سنسورها بيشتر شود، شركتهاي حمل و نقل و لجستيك بيشتر ميتوانند حركت اشيا از مبـد أ به مقصد را نظارت كنند (كاراكوستاس، 2013).
استفاده از اينترنت اشيا در مبارزه با آتشسـوزي (ژانـگ و يـو، 2013)؛ اينترنـت اشـيا بـرايپيش بيني آتشسوزي و هشدارهاي اوليه كاربرد دارد. در چين، تـگ هـايRFID و باركـدها بـهابزارهاي مبارزه با آتشسوزي وصل ميشوند تا به كمك آن يك سيستم اطلاعاتي و پايگـاه داد ة اطلاعات در سطح جهان براي آتشسوزي توسعه داده شود.
ساختمان هوشمند
براي پيادهسازي كاربردهاي اينترنت اشيا، از رويكرد افقي و منعطف استفاده مـي شـود كـه در آنيك پلتفرم عملياتي مشترك شبكه و خدمات را مديريت كرده و براي پيادهسازي يـك كـاربرد ازچندين منبع داده استفاده مي كند (گاما، توزو و دونسز، 2012).
بر اساس تعريف مؤسسة ساختمان هوشمند آمريكا، ساختمان هوشمند ساختماني است كـه ازطريق بهينه كردن ساختار، سيستمها، خدمات و مديريت و همچنين رابطة متقابل بين آنها، محيط مقرونبهصرفه و بهرهوري را فراهم ميآورد. از طرفي ديگر، گروه ساختمان هوشمند اروپا كـه دربريتانيا مستقر است، بيان كرده است كه ساختمان هوشمند محيطي را خلق ميكند كه اثربخشـيساكنان ساختمان را بيشينه كرده و در عين حال مديريت بهينة منـابع را بـا كمتـرين هزينـههـا،
سختافزار و تأ سيسات فراهم ميآورد. بـر اسـاس گفتـة دپارتمـان امـور عـامالمنفعـ ة سـنگاپور ، ساختمان هوشمند بايد شرايط زير را داشته باشد (سو، ونگ و ونگ، 1999):
براي نظارت بر تأسيسات مختلف، از جمله تهويه، دما، روشنايي، امنيت، آتشسوزي و…
به سيستمهاي كنترلي پيشرفتة خودكار مجهز باشد، به نحوي كه محيط كاري راحتـيبراي ساكنا ن فراهم آورد؛
زيرساخت ارتباطي خوبي براي انتقال داده بين طبقهها داشته باشد؛
براي ارتباط از راه دور قابليتهاي مناسبي داشته باشد.
معماري برنامة كاربردي خانة هوشمند مبتني بر اينترنت اشـيا و فنـاوريهـاي سـازندة آن در شكل 1 نشان داده شده است (لي و يو، 2011).

لاية كاربردها
اجزا

بر

مبتني

افزاري

نرم

زيرساخت

خدمات
ي
محيط

ساير
سرويس

ها

كسب

وكار

خدمات
اده
د

اي

خدمات
پزشكي

خدمات
ي
امنيت

اجزا

بر

مبتني

افزاري



قیمت: تومان


پاسخ دهید