пнвтсрчтптсбвс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    
       

Реклама


  Техника/Техноистории

Дом. Красивый и умный

«Умный дом»: вымысел и реальность

«Умный дом»: вымысел и реальность 23.11.2009
17:40
Андрей Посадский

 

В фантастике первые описания «умного дома» появились еще в 20-е годы ХХ века. Через 70 лет были разработаны первые проекты. Сегодня многие фирмы предлагают свое видение «умного дома». Но ни одна из разработок так и не приблизилась к тому, что предсказывали фантасты. А в какую сторону будет направлена конструкторская мысль завтра? Послезавтра? Когда же осуществятся фантазии, и как «умный дом» будет выглядеть через 20-30 лет?

 

Глупый скучный умный дом

 

Нет, сегодня ничего не будет щелкать. Будет много компьютеров, настенных терминалов и видеокамер наблюдения. Будет много интернета — сегодня без него никак. Будут принтеры, телефоны, кресла и прочие атрибуты домашнего офиса. И конечно — громадная плазменная панель и аудиосистема с окружающим звуком. Все это назовут умным домом, а к цене 1950 года (о которой идет речь в эпиграфе) пририсуют три нуля. Соблаговолите получить: смартхаус XXI века. Батарейки и обучение пользованию в комплект не входят. Найдете десять отличий от концепции 40-х годов?

 

Умный домТипичное предложение современного рынка для «умного дома» — центр развлечений, снабженный единым пультом для управления всей машинерией. Для большего эффекта в пульт встраивается система централизованного управления освещением и кондиционированием. Эксклюзивное предложение: управление всеми подсистемами через центральный сервер. Жалюзи смогут закрываться автоматически, ваш домофон будет звонить вам же на мобильник, а программист компании совершенно бесплатно установит будильник в кофеварку. Единая система разграничения доступа на базе Windows Vista не позволит никому ворваться в ванную, пока вы принимаете душ. Для вашего удобства кнопку Reset выполнят в виде изящного дистанционного пульта с поддержкой беспроводной технологии Bluetooth. У вас еще не захватило дух от уровня интеллекта вашего будущего жилища?

 

На самом же деле компании, предлагающие современные решения для «умного дома», не занимаются строительством домов. У них совсем иная задача - системная интеграция. Сложилось так, что производители за долгие годы сумели наплодить огромное количество стандартов, пультов и способов управления.

 

Задача-минимум, которую стараются решить современные системные интеграторы — заставить все это работать вместе, по возможности на стандартных решениях. Вместо Умный домдесятка пультов — один, переносной, полукилограммовый, с цветным сенсорным дисплеем. Вместо разрозненных систем безопасности, жизнеобеспечения и развлечений — единый интерфейс программирования всех устройств. Здесь нет ничего умного, это типичная задача интеграторов. И большинство заказчиков подобных проектов, поиграв со своим «умным домом» пару недель, прекращают попытки разобраться в управляющих серверах, громоздких многорежимных пультах и программировании кофеварок. Дом снова становится скучным и глупым.

 

Ошибка архитекторов таких «умных домов» на деле тоже глупая: рассматривается лишь дом и его устройства, которые пытаются объединить в систему. На самом же деле дом представляет собой гораздо большее: это экосистема, образуемая жильем и его жильцами. Только вот человек почему-то не программируется, и для того, чтобы составить с ним гармоничное целое, дом должен сам обладать интеллектом. Не человек должен подстраиваться под дом — пусть и прекрасно автоматизированный — а наоборот, дом под человека. Давайте попробуем разобраться в том, как это может быть сделано.

 

Ум подешевке

 

Настоящий умный дом — это дорого и сложно. В его стены придется встраивать мозг и нервы, а после знакомить его с личными пристрастиями жильцов. А если дом уже есть? Можно ли добавить в него чуточку интеллекта по частям?

 

Многие компании считают, что можно. Разумеется, результат будет компромиссным: вместо единого «мозга» для всего дома вы получите много маленьких «мозжечков» для каждого из устройств внутри. Но даже в таком случае может заметно повыситься комфортность проживания.

 

Умный домНа первом месте в ряду предложений сегодняшнего рынка стоят уже упомянутые универсальные пульты управления медиа-устройствами. От обычных их отличает возможность программирования и обучения «языку» тех систем, которые уже установлены у вас дома. Производители предлагают обширные базы, которые, по их замыслу, должны включать в себя данные обо всех мыслимых телевизорах, проигрывателях и пылесосах. Однако на практике чаще всего оказывается, что именно вашей модели в этом списке не оказывается. Но это не беда: любой подобный пульт можно «обучить», понажимав кнопки по очереди на всех ДУ, разбросанных по полу. Сделав это единожды, вы получите возможность управлять своим медиа-центром без необходимости разыскивать очередной затерявшийся где-то пульт.

 

Существуют и программные решения для таких задач. Большинство пультов высшего уровня по сути представляют собой карманные компьютеры, работающие под управлением Windows Mobile Edition или другой ОС. Их программное обеспечение позволяет управлять встроенным ИК-передатчиком. К сожалению, типичный КПК плохо приспособлен для выполнения роли универсального пульта из-за низкой мощности ИК-порта и, следовательно, очень малой дальности действия.

 

Твердое второе место в списке «стимуляторов домашнего ума» занимают разнообразные сервоприводы, которые открывают двери гаражей, поливают лужайки, задергивают занавески и спускают воду в туалете. Каждое из таких устройств представляет собой небольшой моторчик с дистанционным управлением (опять пульты!). Сами по себе они не представляют интереса, так что мы перейдем к третьему призу.

 

Умный домЗдесь царствуют разнообразные датчики: освещенности, присутствия, температуры, влажности, звука и других физических параметров. Есть даже такие, которые могут отправить вам SMS, когда зимой прорвутся трубы канализации, чтобы вы первым узнали об этом радостном событии. Дополнив сервоустройства такими датчиками, можно обеспечить автоматическое открывание дверей, управление освещением в зависимости от присутствия в помещении людей, изменение режимов работы кондиционера и многое другое.

 

Особняком стоят изолированные «умные» устройства: роботизированные пылесосы, саморазмораживающиеся холодильники с доступом в интернет (по замыслу производителей — для заказа пищи по мере ее исчезновения), приемники погодных сводок и японские собаки-роботы.

 

И все же это полумеры. Оснастив дом массой сенсоров, снабдив его централизованным сервером и обзаведясь самым универсальным пультом, мы получаем лишь автоматизированное жилище. Отдельная задача — соединение всех этих многочисленных сенсоров и сервоприводов в единое целое. Километры проводов, разводка кабелей питания и логических связей способны свести с ума любого хозяина. Нервная система умного дома не приживается при пересадке в мертвые тела типичных коттеджей. Поэтому при проектировании действительно умных домов приходится идти другим путем.

 

Обретая разум

 

Первые представления о том, как должен вести себя умный дом, начали появляться в научно-фантастической литературе в начале ХХ века. Сегодня почти все они вызывают улыбку своей наивностью. Но, тем не менее, фантастам удалось заразить своими мечтами промышленников, и уже в конце 30-х годов на свет начали появляться первые проекты «интеллектуальных жилищ».

 

Умный домРанние концепции умного дома опирались на технологии, которые сейчас кажутся довольно примитивными. Практически все устройства были механическими, очень редко — с электрическими сервоприводами. Мысли проектировщиков поначалу не уходили дальше простейшей автоматизации — открывания дверей, перекачивания воды из колодца, включения вентиляторов… Тонкие в исполнении как швейцарские часы, такие модели не были ни дешевыми, ни массовыми, относясь скорее к дорогим забавам.

 

И если фантасты легко описывали системы распознавания голоса, отработанные только в последнее десятилетие ХХ века, то индустрия того времени, не освоившая еще серийного производства телевизоров, могла грезить лишь о полной электрификации дома. Разумеется, никому и в голову не приходило использовать компьютеры — в то время эти механические монстры на счетных дисках весили десятки тонн. Но если применение автоматизированных схем в частных домах долго оставалось прекрасной мечтой, то автоматизация высотных зданий, отелей и офисных помещений стала насущной необходимостью уже 30-е годы.

 

До появления микропроцессоров и транзисторов вся автоматика состояла из простейших щелкающих реле, механических выключателей и часовых механизмов. Такое оборудование было крайне громоздким и ненадежным, а его установка зачастую требовала капитального ремонта только что построенных зданий. Чтобы минимизировать затраты, владельцы домов впервые попытались интегрировать все логические коммуникации в саму структуру здания.

 

Умный домС появлением дешевых цифровых устройств, и, прежде всего — компактных компьютеров, мечта об автоматизированном частном доме вновь поселилась в умах проектировщиков. Но техника все еще оставалась очень дорогой, поэтому впервые ее начали применять в так называемых домах коллективного пользования. Одним из первых завершенных проектов «умного дома» стали коттеджи для отдыха офицеров ВМС США, введенные в эксплуатацию в конце 80-х.

 

Технологии, использованные в первых смартхаузах, мало отличались от тех, которые предоставлялись в 80-е годы в распоряжение постояльцев тогдашних отелей. Это были сенсоры для открывания дверей, навороченные системы кондиционирования, видеонаблюдения и бесконтактного управления. Принципиально смартхаусы отличало одно — мощная компьютерная подсистема, следящая за всеми параметрами дома.

 

Как ни странно это звучит, многие прототипы систем умного дома родом из авиации. Авиаконструкторы, решая задачу строительства большого самолета, оснащенного сложными системами жизнеобеспечения, развлечений, резервирования, оповещения и управления, столкнулись с теми же проблемами что и проектировщиков  интеллектуальных жилищ. В итоге именно летные конструкторские бюро подарили умному дому оптоволоконные шины данных, медиа-серверы и способы объединения большого числа датчиков в схему управления

 

С начала 90-х пути разработчиков разошлись: одни продвигали в жизнь концепции «единых центров развлечений», другие предлагали «цифровые дома», а третьи мечтали о «доме чувствующем», напичканном сенсорными устройствами. Разумеется, центры развлечений разрабатывали компании, выпускающие соответствующую аппаратуру, цифровые дома — корпорации по производству программного обеспечения, а «органы чувств» — все кому не лень. Но ни одно из этих решений на звание «умного дома» претендовать не могло. Медиа-центры были нацелены на автоматизацию лишь небольшого пространства. Цифровым домом стала перенесенная в бытовую сферу часть рабочего офиса. Ну а «чувства» оказались слишком примитивны и разрознены.

 

Умный домТогда за дело взялись ведущие производители ПО, и первыми отметились на этом поле Microsoft и IBM. Их проекты цифровых домов напоминали их же операционные системы Windows и OS/2. Жить в таких домах едва ли было комфортно, но определенную роль в рекламе и антирекламе операционных систем они успели сыграть. Конкуренты не преминули указать на просчеты, предложив собственные, столь же недоработанные, решения.

 

Пока корпорации занимались выяснением отношений, в нескольких американских университетах велись незаметные эксперименты по созданию подлинно умного дома. В этих трудах объединились все подходы сразу, что потребовало разработки совершенно новых механизмов и устройств их сопряжения. С 2000 года эти проекты стали все активнее упоминаться в прессе. В университетских работах правильно поймали концепцию «умного дома», объединяющего в себе все устройства и приспосабливающегося к нуждам жителей.

 

Но, к сожалению, для рынка такое предложение до сих пор остается неприемлемым. Для функционирования полномасштабного проекта требуется использование компьютеров исключительной мощности, работающих под управлением специально разработанного программного обеспечения. Все коммуникации должны быть выполнены с оглядкой на стандарты военного происхождения, поскольку коммерческие варианты не обладают требуемой пропускной способностью. Так что умный дом пока еще остается недоступным для простых смертных. Быть может, через 10 –15 лет… Но мечтать-то можно уже сейчас!

 

Элементы настоящего «умного дома»

 

Анатомия умного дома 

 

Микрофонные массивы

 

Грозди микрофонов развешаны в каждом из помещений. Они используются для выполнения широчайшего спектра задач. Во-первых, с их помощью дом формирует акустическую картину, направленную с медиа-центра именно в ту точку, где вы находитесь. Во-вторых, эти же микрофоны улавливают внешние и внутренние шумы и активно их подавляют, а также приглушают музыку, когда вам, например, надо поговорить по телефону. В-третьих, с их помощью осуществляется голосовое управление. И наконец, приятный момент: «услышав» мотив, который вы насвистываете, дом способен распознать его и начать воспроизведение музыки, даже если вы не знаете ни названия композиции, ни ее автора. Лишь бы эту мелодию можно было найти в интернете или во встроенной медиа-библиотеке дома.

Центральный сервер 

Центральный сервер

 

«Мозг» дома — мощный компьютер, обслуживающий виртуальную самообучающуюся нейросеть, имитирующую процессы, происходящие в человеческом мозге.

 

Адаптивность такой системы во много раз превосходит все, что способны предложить современные программы для интеграции домашних устройств. Нейросеть непрерывно обучается, узнавая привычки и предпочтения обитателей дома, чтобы в итоге обеспечить каждому жильцу наиболее комфортную среду. Подпрограммы непрерывно отслеживают состояние и исправность домашней машинерии с тем, чтобы вовремя дать рекомендации на замену отказавшего блока или адаптироваться к работе в его отсутствие.

 

Экология

 

Умный дом — это не только изолированная экосистема. Он сам часть экологического пространства. Чтобы предельно уменьшить ущерб, причиняемый окружающей среде, дом может пользоваться солнечной и геотермальной энергией, экономить на освещении помещений, когда свет не нужен. На крыше умного дома размещается оранжерея, которая обеспечивает помещения свежим кислородом и натуральной влагой, предельно нейтрализуя их нагревание и охлаждение в результате суточных колебаний температуры.

 

Безопасность умного домаБезопасность

 

Дом, который знает своих жильцов в лицо, а также по голосам и привычкам, с легкостью способен распознать и чужаков. Дальнейшие действия охранной системы могут быть самыми разнообразными: от самостоятельного звонка в органы правопорядка с последующей передачей туда четких фотографий, до создания невыносимых условий пребывания внутри дома. Разумеется, это не распространится на ваших гостей и всех тех, кого вы приводите в дом сами.

 

Та же система занимается мониторингом противопожарного состояния, принимая оперативные меры по тушению и изоляции очагов загорания и одновременно оповещая пожарников.

 

Единая оптоволоконная шина данных

 

К управляющему центру дома должно стекаться невероятное количество информации от многочисленных датчиков, улавливающих желания обитателей. Подключить каждый из них к центральной нейросети с помощью обычных проводов — задача нереальная. Поэтому «нервы» дома делаются из оптоволокна, которое способно передавать огромные потоки данных по единственной «жиле».

 

Небольшие управляющие блоки каждого помещения концентрируют и кодируют информацию локального набора датчиков перед тем, как передать ее на обработку «мозгу» системы (и тем самым снять с него часть нагрузки).

 

Управление снамиУправление снами

 

Спальня умного дома оснащена дополнительными датчиками, которые следят за фазами сна, движением глаз и сердцебиением. Система управления регулирует температуру вокруг постели в зависимости от фазы сна и может, чтобы убаюкать вас, включить тихую музыку, спроецировать на потолок над вашей головой приглушенные образы или наполнить комнату приятным ароматом, обеспечивающим наиболее комфортный и здоровый сон.

 

Светодиодное освещение

 

Светодиоды ярче, надежнее, чем лампы накаливания или их флуоресцентные собратья, и потребляют намного меньше энергии. Но интереснее то, что такое освещение благодаря своей компактности может быть размещено где угодно. Подобранные светодиодные массивы способны окрашивать свет в любые цвета — в зависимости от вашего настроения или играющей музыки.

 

Медиасервер

 

В настоящем умном доме нет отдельного места для развлечений. Специально  выделенный компьютер способен обеспечить его обитателей музыкой и фильмами в любой из комнат, передавая их без проводов на все удаленные акустические системы, телевизионные экраны и проекционные системы одновременно. Тот же компьютер будет непрерывно следить за всеми каналами вещания, записывая и архивируя ваши любимые передачи, управляя непрерывно растущей видео- и аудиотекой.

 

Распознавание лицРаспознавание лиц

 

Для того, чтобы создать для каждого из жильцов комфортную среду, дом должен уметь отличать домочадцев друг от друга.

 

Ранние системы предполагали использовать для этого идентификационные чипы RFID, которые должны были имплантироваться подкожно или постоянно находиться при каждом, кто проживает в доме. Более продвинутые системы способны узнавать людей в лицо с помощью встроенных видеокамер. В перспективе они даже смогут по мимике и позам определять ваше настроение и реагировать на него.

 

Мониторинг состояния здоровья

 

Наполненный датчиками дом может измерить вашу температуру, оценить частоту пульса и давление, не прикасаясь к вам, везде, где бы вы не находились. По вашему желанию система автоматически вызовет врача или посоветует лекарства из домашней аптечки.

 

Единая система кондиционирования

 

Мульти-сплит-системы — это уже прошлое. Интеллектуальная система  кондиционирования, вентиляции и отопления должна обеспечивать жильцам комфортные условия в любой точке дома. Для этого каждая комната оснащается воздуховодами и датчиками присутствия в сочетании со сложной системой распределения воздушных потоков. В результате становится возможным поместить одного жильца в «тепловой кокон», а другого окутать «пеленой прохлады», даже если они сидят на одном и том же диване. А встроенные ароматизаторы способны создавать любимые картины запахов.

 

Утилизация мусораУтилизация мусора

 

Управляемые центральным компьютером системы уборки автоматически очищают мешки для пыли, удаляют твердые отходы, измельчая их до состояния жидкой кашицы и отправляя в канализацию.

 

Коммуникации и оповещение

 

Конечно, умный дом соединен с интернетом, радиосетями и спутниковыми каналами всеми возможными способами, с многократным дублированием. Внутри дома обязательно есть беспроводные сети, помогающие организовать рабочие места, а система управления контактами и личный дневник интегрированы в «мозг», вовремя напоминая вам о неоконченных делах, подбирая новости по вашему вкусу, отсылая и принимая почту, оповещая о визитах и личных пристрастиях ваших друзей, что помогает спланировать незабываемые вечеринки.

 



<< Предыдущая В начало рубрики Следующая >>



Конкурсы

Реклама