شرکت جانسون کنترلز پیشگام جهانی در ساختمان‌های هوشمند

شرکت جانسون کنترلز (Johnson Controls International plc – JCI) یک غول فناوری و صنعتی جهانی است که بیش از ۱۳۵ سال سابقه در ایجاد راه‌حل‌هایی برای بهینه‌سازی عملکرد ساختمان‌ها دارد. این شرکت که امروزه به عنوان رهبر جهانی در زمینه ساختمان‌های هوشمند (Smart Buildings)، کنترل‌های سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع (HVAC)، ایمنی و آتش‌نشانی شناخته می‌شود، با فلسفه اصلی ساختن دنیایی امن، راحت و پایدار فعالیت می‌کند.

شرکت جانسون کنترلز پیشگام جهانی در ساختمان‌های هوشمند

ریشه‌های تاریخی و اختراع ترموستات

داستان جانسون کنترلز با نام بنیان‌گذار آن، پروفسور وارن اس. جانسون (Warren S. Johnson)، در سال ۱۸۸۵ در ویسکانسین، ایالات متحده، آغاز شد. جانسون که یک معلم بود، از نبود راهی برای تنظیم خودکار و دقیق دمای اتاق‌های کلاس خسته شده بود.

  • ۱۸۸۳: ثبت اختراع ترموستات برقی: جانسون اختراع خود را به ثبت رساند: اولین ترموستات برقی اتاق که می‌توانست دمای یک محیط را به صورت خودکار کنترل کند. این اختراع، سنگ بنای کل صنعت کنترل ساختمان (Building Controls) و اتوماسیون مدرن شد.

  • ۱۸۸۵: تأسیس شرکت: شرکت با نام “Johnson Electric Service Company” برای تولید، نصب و سرویس این تجهیزات کنترل دما تأسیس شد.

در دهه‌های بعد، این شرکت رشد کرد و به تدریج کنترل‌های خود را به سیستم‌های گرمایش، تهویه و سپس تهویه مطبوع گسترش داد و نام خود را به “Johnson Controls” تغییر داد.

گسترش استراتژیک و ادغام‌های کلیدی

جانسون کنترلز از طریق ادغام‌های استراتژیک بزرگ، سبد محصولات خود را تکمیل کرده و به یک بازیگر تمام‌عیار در زمینه زیرساخت تبدیل شد:

  1. بخش باتری (فروش رفته): در طول قرن بیستم، جانسون کنترلز یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان باتری‌های خودرو (از جمله برند Optima و باتری‌های OEM برای خودروهای بزرگ) بود، اما این بخش در سال ۲۰۱۹ برای تمرکز کامل بر صنعت ساختمان هوشمند فروخته شد.

  2. ادغام با یورک (YORK): خرید شرکت یورک اینترنشنال (YORK International)، یکی از بزرگ‌ترین و قدیمی‌ترین سازندگان تجهیزات سرمایشی و HVAC در سال ۲۰۰۵، جانسون کنترلز را به یک رهبر بیزینس-به-بیزینس (B2B) در زمینه تهویه مطبوع تبدیل کرد.

  3. ادغام با تایکو (TYCO): بزرگترین تحول در سال ۲۰۱۶ با ادغام با شرکت تایکو اینترنشنال (Tyco International) رخ داد. تایکو رهبر جهانی در سیستم‌های ایمنی و آتش‌نشانی (Fire and Security) بود. این ادغام، جانسون کنترلز را به تنها شرکتی تبدیل کرد که می‌تواند تمام جنبه‌های ایمنی، راحتی، بهره‌وری و پایداری یک ساختمان را تحت یک پلتفرم واحد مدیریت کند.

امروزه، جانسون کنترلز به عنوان یک شرکت بین‌المللی با دفتر مرکزی در کورک، ایرلند (به دلایل مالیاتی و جهانی‌سازی) فعالیت می‌کند و تأثیر بسزایی بر زیرساخت‌های کلان‌شهری، مراکز داده، فرودگاه‌ها و ساختمان‌های تجاری در سراسر جهان دارد.

HVAC، BMS و ابزارهای کنترل

ستون‌های اصلی فعالیت: HVAC، BMS و ابزارهای کنترل

فعالیت جانسون کنترلز عمدتاً بر سه حوزه فناورانه متمرکز است که زیرساخت اصلی هر ساختمان مدرن و بزرگ را تشکیل می‌دهند.

۱. سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC)

این بخش هسته مهندسی شرکت را تشکیل می‌دهد. تجهیزات HVAC جانسون کنترلز که عمدتاً تحت برند یورک (YORK) عرضه می‌شوند، برای بهینه‌سازی مصرف انرژی و راحتی ساکنین طراحی شده‌اند.

  • چیلرها (Chillers): یورک یکی از تولیدکنندگان پیشرو چیلرهای بزرگ در جهان است. این چیلرها (مانند چیلرهای جذبی و سانتریفیوژی) برای سیستم‌های خنک‌کننده مرکزی در ساختمان‌های بسیار بزرگ، مراکز داده و فرودگاه‌ها استفاده می‌شوند و به دلیل راندمان انرژی (EER) بالای خود شناخته شده‌اند.

  • تجهیزات هوارسانی (AHUs) و فن کویل‌ها (FCUs): این تجهیزات وظیفه گردش و فیلتراسیون هوا را در داخل ساختمان بر عهده دارند. کنترل دقیق آن‌ها توسط سیستم‌های BMS جانسون کنترلز انجام می‌شود.

  • کنترل دما و رطوبت تخصصی: جانسون کنترلز راه‌حل‌های HVAC را برای محیط‌های بسیار حساس مانند اتاق‌های تمیز در صنایع دارویی، اتاق‌های عمل جراحی در بیمارستان‌ها و سایت‌های تولید نیمه‌رسانا ارائه می‌دهد که در آن‌ها کوچک‌ترین نوسان دما یا رطوبت می‌تواند فرآیند تولید را مختل کند.

۲. سیستم‌های مدیریت ساختمان (Building Management Systems – BMS)

BMS، مغز متفکر هر ساختمان هوشمند است. پلتفرم‌های Metasys و Facility Explorer جانسون کنترلز در این بخش پیشتاز هستند.

  • عملکرد BMS: BMS یک سیستم متمرکز مبتنی بر کامپیوتر است که تمام تجهیزات مکانیکی و الکتریکی یک ساختمان را کنترل، مانیتور و مدیریت می‌کند. این شامل HVAC، روشنایی، برق، آسانسورها و سیستم‌های ایمنی است.

  • نقش Metasys: Metasys پلتفرم اصلی BMS جانسون کنترلز است. این سیستم از طریق شبکه‌ای از کنترل‌کننده‌ها، سنسورها و عملگرها، پارامترهای ساختمان را جمع‌آوری می‌کند. Metasys با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته، می‌تواند مصرف انرژی را به صورت خودکار بر اساس اشغال ساختمان، دمای بیرون و حتی پیش‌بینی هوا تنظیم کند.

  • بهره‌وری انرژی: هدف اصلی BMS کاهش هزینه‌های عملیاتی و بهینه‌سازی مصرف انرژی است. سیستم‌های جانسون کنترلز از پروتکل‌های ارتباطی باز مانند BACnet و Modbus پشتیبانی می‌کنند تا بتوانند با تجهیزات سایر سازندگان نیز ارتباط برقرار کنند.

۳. کنترل‌ها و عملگرها (Controls and Actuators)

جانسون کنترلز همچنان بزرگ‌ترین تولیدکننده کنترل‌کننده‌های نهایی است که ریشه در اختراع اصلی جانسون دارد. شیرها، دمپرها، سنسورهای دمایی، سنسورهای رطوبتی و ترموستات‌های پیشرفته، همگی توسط این شرکت برای تغذیه سیستم‌های BMS تولید می‌شوند.

ادغام ایمنی و هوشمندی: بخش آتش‌نشانی و ایمنی

پس از ادغام با تایکو (Tyco)، جانسون کنترلز به یک شرکت با توانایی‌های جامع در زمینه ایمنی ساختمان تبدیل شد. این بخش تحت برندهای معروفی چون Simplex, Tyco Fire و Grinnell فعالیت می‌کند.

ادغام ایمنی و هوشمندی: بخش آتش‌نشانی و ایمنی

۱. سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق (Fire Protection)

راه‌حل‌های آتش‌نشانی جانسون کنترلز، از پیشرفته‌ترین و قابل اعتمادترین سیستم‌های موجود در بازار جهانی هستند.

  • سیستم‌های اعلام حریق Simplex: این سیستم‌ها شامل پنل‌های کنترل، آشکارسازهای دود، حرارت و مونوکسید کربن هوشمند هستند. محصولات Simplex به ویژه در ساختمان‌های بلند و حساس (مانند بیمارستان‌ها و موزه‌ها) که نیاز به شناسایی سریع و جلوگیری از آلارم‌های کاذب دارند، شهرت دارند.

  • سیستم‌های اطفاء حریق Tyco: شامل شبکه‌های اسپرینکلر (Sprinkler)، سیستم‌های اطفاء مبتنی بر گاز (مانند FM-200 یا NOVEC) و فوم‌های اطفاء حریق برای محیط‌های صنعتی، مخازن سوخت و سایت‌های پتروشیمی.

  • یکپارچه‌سازی با BMS: قابلیت کلیدی اینجاست که سیستم‌های آتش‌نشانی و BMS یکپارچه هستند. در صورت اعلام حریق، BMS به طور خودکار درب‌های خروج را باز می‌کند، آسانسورها را کنترل می‌کند، سیستم‌های تهویه را برای جلوگیری از گسترش دود خاموش می‌کند و فن‌های فشار مثبت را فعال می‌نماید.

۲. سیستم‌های امنیت فیزیکی و دسترسی (Security and Access Control)

این بخش تضمین می‌کند که فقط افراد مجاز در زمان‌های مشخص به مناطق حساس دسترسی پیدا کنند.

  • کنترل دسترسی (Access Control): شامل سیستم‌های کارت‌خوان، اسکنرهای بیومتریک و نرم‌افزارهای مدیریتی برای نظارت بر ورود و خروج افراد. این سیستم‌ها در سازمان‌ها و زیرساخت‌های با امنیت بالا استفاده می‌شوند.

  • نظارت تصویری (Video Surveillance): شامل دوربین‌های هوشمند و سیستم‌های مدیریت ویدئویی (VMS) که از فناوری‌های تجزیه و تحلیل تصویر (مانند تشخیص چهره و تشخیص حرکت غیرمجاز) برای افزایش امنیت استفاده می‌کنند.

  • نفوذ و آلارم (Intrusion Detection): سنسورها و سیستم‌های آلارم برای محافظت از محیط داخلی و بیرونی ساختمان در برابر ورود غیرقانونی.

این ادغام سه‌گانه (HVAC, BMS, Fire/Security) جانسون کنترلز را قادر می‌سازد تا مفهوم ساختمان یکپارچه را محقق سازد؛ جایی که تمام سیستم‌ها به صورت هماهنگ برای به حداکثر رساندن ایمنی و راندمان کار می‌کنند.

هوش مصنوعی و پایداری: عصر ساختمان‌های متصل

در قرن بیست و یکم، جانسون کنترلز در حال تغییر نقش خود از یک تولیدکننده سخت‌افزار به یک ارائه‌دهنده خدمات و نرم‌افزار مبتنی بر داده است. این تغییر با تمرکز شدید بر پایداری و هوش مصنوعی (AI) همراه بوده است.

۱. پلتفرم OpenBlue: هسته هوشمندی

OpenBlue پلتفرم نرم‌افزاری ابری (Cloud-based) و هوش مصنوعی جانسون کنترلز است که به عنوان نسل بعدی BMS شناخته می‌شود. هدف OpenBlue، مدیریت دارایی‌ها در چندین ساختمان و حتی چندین قاره است.

  • قابلیت‌های یادگیری ماشین: OpenBlue داده‌های عظیم از سنسورها و سیستم‌های BMS را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل می‌کند. با استفاده از هوش مصنوعی، این پلتفرم می‌تواند الگوهای مصرف انرژی را پیش‌بینی کند، تنظیمات HVAC را بر اساس الگوهای واقعی استفاده از فضا تغییر دهد و تجهیزاتی را که احتمال خرابی آن‌ها وجود دارد (Predictive Maintenance)، قبل از وقوع خطا شناسایی کند.

  • مدیریت از راه دور و خدمات دیجیتال: OpenBlue به مشتریان این امکان را می‌دهد که دارایی‌های خود را از راه دور مانیتور کنند و به جانسون کنترلز اجازه می‌دهد تا خدمات نگهداری پیشگیرانه و عیب‌یابی از راه دور را ارائه دهد.

۲. تمرکز بر پایداری و کربن صفر (Net Zero)

جانسون کنترلز نقش فعالی در رسیدن به اهداف کربن صفر جهانی ایفا می‌کند، چرا که ساختمان‌ها مسئول حدود ۴۰ درصد از کل انتشار انرژی جهان هستند.

  • تعهد شرکت: خود جانسون کنترلز متعهد شده است که انتشار کربن خود را کاهش دهد و به مشتریانش کمک کند تا به هدف ساختمان‌های کربن خنثی دست یابند.

  • بهینه‌سازی مصرف انرژی: محصولات این شرکت (مانند چیلرهای با راندمان فوق‌العاده بالا و کنترل‌های هوشمند) به مشتریان کمک می‌کنند تا مصرف انرژی خود را تا ۲۰ الی ۴۰ درصد کاهش دهند.

سخن پایانی

شرکت جانسون کنترلز (JCI) که از اختراع یک ترموستات ساده آغاز شد، امروزه به یک پیشگام فناورانه تبدیل شده است که تمام جنبه‌های فیزیکی و دیجیتال محیط ساخته شده را در هم می‌آمیزد. با ادغام تخصص خود در HVAC و رهبری تایکو در ایمنی، و با افزودن هوش مصنوعی و پلتفرم OpenBlue، جانسون کنترلز نه تنها بر ساختن ساختمان‌های هوشمندتر تمرکز دارد، بلکه به طور فعال در شکل‌دهی شهرهای پایدارتر، امن‌تر و کارآمدتر در سطح جهانی نقش محوری ایفا می‌کند.