Настоящий смарт-дом — каков он?

03/08/2016

Настоящий смарт-дом — каков он?

Несмотря на то, что смарт-технологии в последнее время развиваются стремительными темпами, мало кто на самом деле видел по-настоящему «умный» дом и, тем более, жил в нём. И дело здесь не только в низкой степени распространённости бытовых смарт-устройств, но и в подходе к созданию IoT-сетей — чтобы дома начали становиться действительно «умными», сеть бытовой техники должна базироваться на кардинально новых принципах.

Такие продукты, как обучаемый термостат Nest или «умные» осветительные приборы, которыми можно удалённо управлять посредством смартфона, дали рядовому пользователю представление о том, какие возможности можно получить в результате «интеллектуализации» жилья. Однако они стали лишь первыми ласточками технологий нового поколения. Впечатляющие темпы внедрения в отрасль новых технологий способствуют постоянному появлению всё более функциональных смарт-гаджетов.

Среди технологий, используемых для увеличения спектра функциональных возможностей гаджетов, наиболее интересными являются системы распознавания голоса, датчики распознавания движения и модули искусственного интеллекта. Однако на деле, мало кто из пользователей имел дело с устройствами, отличающимися такими возможностями.

При этом ряд экспертов уверены, что даже оснащение дома устройствами, в которых используются столь современные технологии, ещё не гарантирует, что он станет «умным». По их мнению, главными критериями современного смарт-дома являются глубокая интеграция всех устройств в общую домашнюю сеть бытовой техники и наличие эффективной системы контроля за энергопотреблением.

Несмотря на видимую простоту этих критериев, они способны заметно повлиять на всю отрасль энергетики. Согласно сведениям, предоставленным Energy Information Administration (EIA), в 2015 году около 40% использованной в США энергии пришлось на жилые и коммерческие здания. Их общий годовой расход энергии составил около 39 квадриллионов БТЕ.

При этом значительная часть этой энергии была потрачена, по сути, впустую. В то же время, наличие в таких зданиях простейших систем управления энергопотреблением смогло бы предотвратить работу кондиционеров, обогревателей и осветительных приборов в отсутствие домовладельцев, сократив при этом их расходы.

В Белой книге Национальной лаборатории по исследованиям в области возобновляемых источников энергии (National Renewable Energy Laboratory) приводится такое определение основной отличительной черты «умного» дома: «хорошо продуманная структура с достаточным доступом к активам, данным, информационным технологиям, средствам связи и управления подключёнными устройствами, способствующая повышению удобства в использовании техники и уровня комфорта, улучшению эффективности и снижению расходов».

С инженерной точки зрения, для развёртывания в доме подлинной смарт-сети «умных» устройств, нужен доступ к более современным технологиям, чем существующие сегодня. В частности, для этого требуются устройства, способные эффективно выполнять следующие функции:

·         Продуманная генерация электроэнергии. Предполагает использование энергии из нескольких источников разных типов: централизованной энергосети, ветрогенераторов, солнечных панелей и т.д., позволяющих обеспечивать дом энергией вне зависимости от условий окружающей среды;

·         Сбор данных. Реализовывается за счёт установки в помещениях датчиков температуры, уровня освещённости, вибраций, дыма, химической опасности и т.д.;

·         Аналитика. Осуществляется за счёт специального ПО, анализирующего собранную сенсорами информацию для оперативной оценки ситуации, уведомления пользователя о выходе за пределы установленной нормы потребления энергии и т.д.;

·         Сопряжение. Центральные проводные системы для обработки больших объемов данных могут использовать Интернет-протокол (IP), но большинство устройств, работающих от батареек, обычно обмениваются рабочей информацией посредством беспроводных сетей, созданных на базе протокола Zigbee или передавая данные по электрическим сетям при помощи PLC-технологий. Выбор между этими двумя вариантами осуществляется с учётом условий работы устройства таким образом, чтобы максимально сократить расходы на монтаж и потребление девайсом энергии.

·         Компактная аппаратная часть с низким расходом энергии.

 

Фото: Настоящий смарт-дом — каков он? (источник: Energy Information Administration)