• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.08.2013
Редакция Naked Science
721

Как это устроено: умный дом

Представьте себе, что Вы приходите домой после изнурительного рабочего дня, а двери сами открываются перед Вами без ключа. Заходите, а свет уже горит, ужин разогрет, и чайник только что вскипел. При этом квартира проветрена, но в ней вовсе не холодно. Заботливая мама, жена или домработница? Вовсе нет! Это и многое другое может сделать система, получившая...

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science
©Wikipedia / Автор: Михаил Григорьев

Представьте себе, что Вы приходите домой после изнурительного рабочего дня, а двери сами открываются перед Вами без ключа. Заходите, а свет уже горит, ужин разогрет, и чайник только что вскипел. При этом квартира проветрена, но в ней вовсе не холодно. Заботливая мама, жена или домработница? Вовсе нет! Это и многое другое может сделать система, получившая название «умный дом».

 

Обычно, когда мы слышим словосочетание «умная техника», мы представляем себе что-то заоблачно-фантастическое, вроде того, что показано в «Пятом элементе» и других фильмах о будущем. Голосовое управление, доставка необходимых вещей из магазина прямо в холодильник или другие штуки, которые еще несколько лет назад казались нам абсолютно недосягаемыми, уже стали реальностью. Конечно, не стоит переоценивать возможности науки и техники — сегодня пока проще нанять экономку. Но мы уже движемся в направлении того, что человек сможет хотя бы дома обходиться без физического труда и лишних хозяйственных забот.

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

 

Немного истории

Несмотря на то, что техника с интеллектуальными возможностями начала появляться относительно недавно, понятие «умный дом» возникло давно. Еще в самом конце ХIX века знаменитый ученый Никола Тесла высказал идею дистанционного управления судами и транспортными средствами. Вместе с распространением электричества в домах стали появляться и совершенствоваться первые средства автоматизации.

 

Во второй половине ХХ века стали появляться первые штучные системы домашней автоматики, пока еще слишком примитивные, чтобы назвать их хотя бы подобием умного дома. В частности, в 1966-м году американский инженер Джим Сатерленд разработал домашнее решение ECHO IV, которое так и осталось уделом энтузиастов.

 

В 1970-х годах сформировалось понятие «умный дом». Тогда оно существенно отличалось от современного и означало лишь здание, где максимально эффективно и продуктивно используется рабочее пространство. Примерно тогда же и произошел прорыв в данном направлении, чему поспособствовало появление первых микроконтроллеров.

 

Эти устройства представляют собой миниатюрные компьютеры, расположенные на одной микросхеме и способные выполнять достаточно сложные функции управления. До этого устройства с подобной функциональностью умещались лишь в довольно крупные шкафы или даже специальные помещения. Тем не менее, техника того времени была еще слишком далека от того, чтобы реализовать хотя бы что-то близкое к тому, что мы можем наблюдать в фантастических фильмах.

 

К середине 1990-х годов стало ясно, что в недалеком будущем бытовые приборы смогут делать многое из того, что до этого было доступно лишь людям. Например, холодильники смогут заказывать недостающие продукты в Интернете. Забегая вперед, можно сказать, что сегодня подобная функциональность уже доступна, но не слишком востребована из-за сложностей с реализацией и дороговизны.

 

Истинным расцветом идеи умного дома можно считать наше время. С помощью электроники сегодня можно управлять процессами практически любой сложности, не говоря уж об автоматическом открытии дверей или запуске электроприборов по таймеру.

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

Android@Home или версия Google

В мае 2011-го года Google представила собственную концепцию умного дома. Как и во многих других вопросах, к этому компания подошла комплексно. Предлагаемый Google программный фреймворк позволяет различным устройствам под управлением Android взаимодействовать с домашней техникой: стиральными машинами, холодильниками, термостатами и даже лампами освещения, не говоря уже о компьютерах, телевизорах и медиацентрах.

 

С помощью мобильного устройства Вы можете получить доступ к любому поддерживаемому электроприбору по беспроводному протоколу. Например, Вы играете в шутер, а лампы мигают в такт выстрелам, усиливая игровую атмосферу. Или вместо скучного будильника Вы просыпаетесь под постепенное возрастание яркости освещения вместе с повышающейся громкостью музыки из стереосистемы.

 

Все эти возможности представлены в виде отдельных приложений: Вам не нужно устанавливать и настраивать громоздкую систему, достаточно лишь выбрать те элементы, которые Вам действительно нужны.

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

В ходе презентации представители Google рассказали и о первых партнерских соглашениях, призванных поддержать инициативу. В частности, был заключен договор с крупным производителем светодиодов Lighting Science Group, в рамках которого компания должна была выпустить крупную партию светодиодных ламп освещения, поддерживающих беспроводное соединение с Android-устройствами.

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

Несмотря на столь бодрое начало, затея так и не получила должного развития. Виной тому стал приход на пост исполнительного директора компании одного из ее основателей — Ларри Пейджа и последовавшая за этим смена политики в сторону более прибыльных проектов. Впрочем, на сегодняшний день появилось много других, более интересных, а главное, доведенных до конца концепций умного дома, о которых читайте ниже.

 

Умная бытовая техника

Производители бытовой техники также интересуются «умными» технологиями и предлагают собственные решения. Особенно в этом преуспели японские и корейские компании. В частности, корейская LG Electronics выпускает целый ряд холодильников, стиральных машин и другой крупногабаритной техники с поддержкой собственной технологии Smart ThinQ. Идея этой линейки — техника должна максимально помогать своим хозяевам, делая их жизнь проще.

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

Все устройства, помеченные логотипом Smart ThinQ, помимо обычных элементов управления, свойственных холодильникам, стиральным машинам, духовым шкафам или микроволновым печам, оснащены сенсорными дисплеями. Эти экраны и предназначены для управления «умными» функциями, совокупность которых называется SmartManager. Одна из таких функций – список продуктов, которые хранятся в холодильнике.

 

Правда, пока что ее реализация очень далека от совершенства. После очередного похода в магазин Вам нужно вручную ввести все приобретенные продукты, их количество и срок годности. Полученный список Вы можете всего парой касаний отправить на смартфон, что явно будет полезно при следующем походе в магазин.

 

Стиральными машинами Smart ThinQ можно управлять дистанционно. Например, запустить стирку, будучи на работе, чтобы она завершилась как раз к Вашему возвращению домой. Это очень удобно и здорово экономит время. Стоит сказать, что стиральные машины с подобными функциями уже есть у многих производителей. В частности, компания Miele выпускает машину, где нет ни единой кнопки, а все управление осуществляется исключительно со смартфона.

 

Перед возвращением домой Вы можете запустить микроволновую печь, которая разогреет Вам ужин. Роботы-пылесосы Smart ThinQ оснащаются камерами, которые позволяют дистанционно следить за домашней обстановкой: это не даст Вам нервничать по поводу того, что Вы оставили включенным утюг или не покормили домашнего питомца.

 

Все описанные возможности – лишь малая часть того, на что может быть способна Ваша бытовая техника. С каждым годом функциональность «умных» приборов расширяется, так что не стоит удивляться, если через пару лет холодильник сможет сам заказывать продукты, а стиральная машина вызовет мастера по ремонту еще до того, как Вы сами узнаете о ее поломке.

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

Стандарт

Сегодня многие компании предлагают комплексные решения для оснащения Вашего дома. Большинство из них основано на отработанных и популярных технологиях. Один из наиболее распространенных – европейский стандарт KNX. Несмотря на то, что он был разработан еще в 1990-м году, простота, функциональность и открытость стандарта позволяют ему до сих пор оставаться самым популярным в мире.

 

«Все гениальное – просто!»,- сказали разработчики стандарта и оказались правы. Для организации работы системы требуется лишь один управляющий блок, а все необходимые манипуляции можно производить с помощью пульта дистанционного управления, смартфона, планшета или компьютера. Для передачи сигнала KNX предусматривает использование проводного соединения типа «витая пара», сети Ethernet, радиоканала и даже силовой линии. В последних двух случаях Вам не понадобится дополнительная проводка.

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

Все устройства, объединенные в сеть KNX, подключаются к общей шине. Сигналы передаются по этой шине и различаются лишь адресацией. Благодаря универсальности подхода и его простоте системы «умный дом» на базе стандарта KNX являются относительно недорогими. С помощью KNX можно объединить управление освещением, отоплением и кондиционированием, но это не подходит для передачи мультимедийных данных. 

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

Попробуйте NFC

Вы хотите попробовать, насколько это удобно, но не решаетесь на масштабные траты? Тогда стоит присмотреться к технологии NFC. Эта технология появилась относительно недавно, но уже успела стать довольно популярной и востребованной.

 

NFC (англ. Near Field Communication – «коммуникация ближнего поля») представляет собой стандарт ближней радиосвязи. Она позволяет обмениваться данными между устройствами на расстоянии всего около десяти сантиметров. Многие решат, что это совсем непрактично – подобное мы уже проходили вместе с неудобными и медленными ИК-портами мобильных телефонов. Но назначение NFC совсем иное.

 

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

 

Многие модели современных смартфонов поддерживают NFC, а некоторые из них поставляются вместе со специальными метками. Эти метки представляют собой небольшие устройства, внешне напоминающие фишки из казино. Запрограммируйте одну из меток и положите ее на прикроватной тумбочке. Перед сном Вам достаточно положить смартфон возле метки, и он автоматически перейдет в беззвучный режим, а утром в заданное Вами время на нем сработает будильник. В будущем с помощью NFC можно будет открыть дверь, просто поднеся к ней смартфон, или включить освещение в комнате, пронеся его мимо датчика.

 

А что дальше?

В случае систем «умный дом» будущее уже наступило. Скорость появления и распространения новых технологий и функций настолько высока, что порой за этим процессом невозможно уследить. Сейчас основные усилия разработчиков и производителей направлены на расширение имеющейся функциональности: домашняя техника с каждым днем умеет все больше и больше.

Как это устроено: умный дом – иллюстрация к материалу на Naked Science

Еще одно важное направление – энергосбережение. Ни для кого не секрет, что запасы топлива на Земле истощаются колоссальными темпами, так что нашим детям, а, возможно, уже и нам его может не хватить. В связи с этим в наиболее современных системах основная ставка делается на автономное энергоснабжение и максимальную экономию. Например, некоторые модели стиральных машин уже сейчас подсказывают своим хозяевам время, когда стирка наиболее целесообразна с точки зрения тарифов на электроэнергию. Разумеется, это имеет смысл лишь в регионах с многотарифной системой оплаты электричества.

 

Недавно в Токио была представлена система энергоуправления домом — Home Energy Management System (HEMS). Она подразумевает тесное взаимодействие между электрической сетью и собственными солнечными батареями. Днем, когда все на работе и энергопотребление минимально, батареи заряжают аккумуляторы, а вечером накопленная энергия расходуется на хозяйственные нужды. В случае необходимости система способна подпитываться от сети общего пользования, а при переизбытке и продавать излишки электроэнергии.

 

 

Конечно, для России с ее недостатком солнечного света и реакционным мышлением властей, такие системы вряд ли подойдут. Кроме того, системы вроде HEMS стоят весьма недешево. 

 

 

Читайте также

 

Хотите верьте — хотите нет!

Как сделать джедайский меч?

Виктор Боярский: «Путешественник — это состояние души. Но я — не путешественник»

Freezelight: рисуем светом

Будущее космических полетов: кто придет на смену «Спейс шаттлу и Союзу»?

 

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Сегодня, 09:47
Александр Березин

Объект 3I/ATLAS, обнаруженный в начале июля примерно в 675 миллионах километров от Солнца, принадлежит к потенциально самому опасному для землян типу небесных тел. К счастью, этот конкретный объект хотя и имеет опасные размеры, но нашей планете никак не угрожает.

Сегодня, 10:59
Игорь Байдов

Приблизительно 4,5 тысячи лет назад в Египте жил пожилой человек, который, вероятно, трудился гончаром. Сегодня его ДНК расшифровали полностью: это первый для современной науки случай расшифровки полного генома человека из Древнего Египта. Анализ не только раскрыл детали былой жизни, но и намекнул на связи с Месопотамией.

Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно