Устройства, заботящиеся о человеке, уже давно перестали быть фантастикой. Умные пылесосы или мойщики окон есть у многих. Однако бытовая робототехника — это только небольшая область смарт-технологий, облегчающих нашу жизнь. Какие новинки умного дома доступны нам уже сегодня и чего ждать в ближайшее время — разбираемся в статье вместе с Марией Егоровой, дизайнером-архитектором, экспертом на сайте программы для проектирования Мой Дом 3D.
Технология Smart Home — история развития
Первые шаги на пути к домашней автоматизации человечество сделало еще в середине XX века. В 1950 г. в американском издании PopMech («Популярная механика») вышла статья о рядовом инженере Эмиле Матиасе, обустроившем для себя «усадьбу с кнопками» (Push-Button Manor).
Шестикомнатный дом был оснащен различными механизмами. Они позволяли дистанционно открывать двери и окна, включать радио и свет, поднимать и опускать шторы — всего было автоматизировано 14 операций. Также Матиас установил датчики пожарной и охранной сигнализации. Чтобы обеспечить взаимодействие устройств, потребовалось более 2 км кабеля и несколько электрических моторов, вмонтированных в пол и стены.
Но все-таки «кнопочную усадьбу» нельзя в полной мере считать прототипом умного дома. Датой рождения технологии Smart Home считается 1975 год, когда шотландская компания Pico Electronics впервые представила свою систему управления бытовыми устройствами. Разрабатывались сразу 2 варианта — с помощью электрических сетей и на радиоуправлении. Жители автоматизированного дома получили возможность управлять бытовыми приборами, настраивать яркость света.
В 90-х годах в США появился новый стандарт обмена данными между электронными устройствами CEBus. Теперь сигнал передавался по бытовой электросети, коаксиальному кабелю и с помощью радио- или инфракрасных волн.
Свой протокол связи создала и Европейская Международная Бизнес-ассоциация (EIBA). В 2006 г. на основе их разработок был основан международный стандарт — ISO/IEC 14543. По сравнению с современными системами он медленный, но используется и сейчас.
На что способен умный дом сегодня
Smart Home обеспечивает удобство и безопасность владельцев умных жилищ. Управление осуществляется с дистанционных пультов, клавишных и сенсорных панелей и даже с экранов смартфонов через мобильные приложения. Расскажем, что дают нам смарт-технологии и какие есть тенденции развития системы умного дома.
Отопление
Регулировка и поддержание определенного уровня температуры — популярные функции. Используются различные сценарии: система может включать отопительные приборы и теплый пол, если становится холодно, опускать в жаркие дни жалюзи, чтобы избежать перегрева комнаты. Она же следит за кондиционером и переключает режимы. В многокомнатных квартирах мониторит температуру в разных комнатах. Например, на время приготовления еды подача тепла в кухню уменьшается.
Также можно настроить контроль присутствия — уменьшать нагрев радиаторов, если дома никого нет, а к возвращению хозяев устанавливать комфортную температуру.
Освещение
Система включает и выключает свет по расписанию или реагирует на сигналы датчиков. Их можно настроить на звук или движение. В зависимости от программы, лампы потухают, когда человек покинет помещение, или реагируют на голосовые команды.
Также жильцы могут регулировать яркость в зависимости от времени суток, погодных условий. Для этого устанавливаются умные выключатели, оборудованные диммерами (системами управления). Это позволяет использовать для освещения не только специальные смарт-светильники, но и обычные люстры. Достаточно вставить в них диммируемые лампы.
Японский стартап Stak выпустил многофункциональные лампочки. Они не только освещают помещение, но и выполняют дополнительные функции: дезодорирование, отпугивание насекомых. Устройство оснащено датчиками батареи и зарядкой. Управление осуществляется голосом или с помощью приложения для смартфона.
Китайская компания Xiaomi тоже представила на рынке серию интеллектуальных светильников — EZVALO. Они оснащены блютузом, музыкальным плеером, могут использоваться как беспроводная зарядка для телефона.
Безопасность
В домах и квартирах устанавливают интеллектуальные системы наблюдения, мониторинга и реагирования в случае возникновения аварийно-опасных ситуаций. При утечке газа, задымлении, попытке несанкционированного проникновения они не только оповестят владельца, но и самостоятельно вызовут пожарных, полицию, другие службы. До их прибытия будет включена система пожаротушения, заблокированы или, наоборот, открыты двери.
Для умных домов будущего разрабатываются и прикладные сценарии повышения комфорта и безопасности личного пространства. Так, в 2024 году российские разработчики запатентовали интеллектуальный подоконник. Он оснащен системой контроля веса. При возросшей нагрузке отправляет оповещение на смартфон хозяина. Так можно предотвратить проникновение извне. Еще устройство будет полезно родителям маленьких детей — если малыш влезет на подоконник, мама и папа получат сигнал.
Домашняя робототехника
AI-технологии помогают решить множество бытовых задач: уборка дома, приготовление еды, полив растений. Умными стали и кормушки для животных. Уже появились холодильники, которые контролируют содержимое — наличие и сроки годности. В случае, если что-то из списка продуктов заканчивается, устройство может самостоятельно заказать доставку.
Американская компания Sunny пошла еще дальше. Ее разработка — робот-мажордом. Андроид использует технологию компьютерного зрения и данные с сенсорных датчиков. Он может подключиться к устройствам умного дома для контроля и управления функциями. Помимо этого, робот выполняет обязанности живого дворецкого — может встретить гостей и поддержать разговор.
Забота о здоровье
Функции отслеживания состояния организма позволяют сократить время на посещение медицинских учреждений и поддерживать физическое здоровье. Особенно актуален домашний мониторинг для одиноких пожилых людей. Умные устройства контролируют основные показатели — пульс, артериальное давление, следят за приемом прописанных медицинских препаратов.
К примеру, китайский стартап Gense предлагает установить в квартире портативную диагностическую станцию. Основной акцент сделан на раннее выявление онкологических заболеваний и нарушение функций опорно-двигательной системы. Компания Toi Labs выпустила умный стульчак. Он самостоятельно собирает биоматериал и делает анализы.
В смарт-домах устанавливают умные тренажеры, которые в процессе тренировки отслеживают показатели. AI-ассистент дает спортсмену рекомендации по режиму тренировок, диете, предлагает упражнения на разные группы мышц.
Развлечения
Smart-технологии не только облегчают быт, но и помогают разнообразить досуг. Есть системы интеллектуального поиска музыки и видео, учитывающие вкусы владельца, его настроение. А компания из США iRcade уже представила первые разработки игровой консоли нового поколения. Устройство подключается к Wi-Fi и локальным домашним сетям, поддерживает современные и ретро-игры, использует иммерсивные технологии виртуальной реальности.
Дизайн
Нейросети уже используют для разработки дизайна интерьера и визуализации проекта. Вскоре новые технологии умного дома позволят делать перестановку в режиме реального времени. Уже сегодня владельцы smart-жилья могут менять дизайн помещений, используя технологию дополненной реальности.
Преимущества технологии Smart Home
Контроль энергопотребления
Смарт-дома позволяют снизить энергопотребление. Вы не оставите работающие электроприборы — умная система отключит их или переведет в спящий режим.
В умных жилых комплексах применяется автоматический мониторинг энергопотребления — стоят интеллектуальные счетчики ресурсов: электричества, воды, газа. Полученные данные анализируются. Выявляются проблемные моменты, например, устанавливаются часы пиковой нагрузки. На основе этого предлагаются оптимальные сценарии распределения энергии. Для их разработки эффективно применяются нейросетевые технологии.
Мониторинг и анализ энергопотребления — одна из перспективных ветвей развития смарт-технологий. Так, американский стартап Emporia сообщил о разработке новой системы контроля ресурсов. Выполняется интеллектуальный анализ, позволяющий выявить необоснованные потери. Нейросеть отправляет домовладельцу регулярный отчет и выдает практические рекомендации, позволяющие сократить расходы.
Забота об экологии
Активно применяются технологии, основанные на использовании возобновляемых энергетических ресурсов и экологически чистых материалов. Например, электричество генерируется с помощью фотоэлектрических элементов и солнечных батарей. В частных домах устанавливаются системы сбора дождевой воды. Для экономии водных ресурсов есть интеллектуальное управление поливом.
Единое управление всеми устройствами
Для беспроблемной эксплуатации smart-системы решающее значение имеет устойчивое взаимодействие всех устройств. Оборудование умного дома должно функционировать как единая экосистема. Стартаперы постоянно работают над выпуском эффективных приложений для управления. Совершенствуются протоколы связи. Используются беспроводные ячеистые сети.
Подводим итоги
Смарт-дома обеспечивают комфортную и безопасную жизнь. Содержание умного жилья нельзя назвать дешевым, но затраты во многом компенсируются за счет энергосберегающих технологий. Также не стоит забывать о высвобождающихся временных ресурсах — ведь их владельцы могут поручить решение большинства бытовых задач искусственному интеллекту.
Если оценивать перспективы умных домов в России, то технологии активно развиваются. В 2018 году объем рынка смарт-систем составлял всего 9 млрд рублей, то в 2023 он достиг рекордной цифры 40 млрд. По сравнению с 2022 годом он вырос почти в 2 раза. Речь идет уже об автоматизации не только отдельных квартир или домов, но о постройке интеллектуальных жилых комплексов с продвинутыми системами коммунального обеспечения и безопасности.
Правда, не стоит забывать и об опасностях, которые несут компьютерные технологии. Так, в январе-феврале 2024 года о массированных DDoS-атаках сообщили многие российские энергосбытовые компании и интернет-провайдеры. Но это не замедлило внедрение технологий. Просто компании-разработчики сделали упор на исследования, направленные на обеспечение кибербезопасности.