Старт в науке. Что такое умный дом? Умный дом будущего
В современном мире технологии наступают широким шагом, кардинально меняя нашу жизнь. Многие компании выпускающие различную бытовую технику уже сейчас наделяют ее искусственным интеллектом, более того, многие устройства способны объединяться в единую сеть (что позволяет им » общаться » друг с другом и с хозяином) образуя таким образом систему «Умный дом «. Конечно, таким системам пока далеко до знаменитого дома Тони Старка, где искусственный интеллект — дворецкий Джарвис говорил практически как человек, полностью руководил домом и мог повсюду создавать голограммы. Но это только начало!
Если раньше говоря «Умный дом», чаще всего имели в виду сложную и дорогостоящую систему дистанционного управления светом, отоплением и другими системами, то сегодня это понятие стало гораздо шире. Уже сейчас появились «умные» отделочные материалы, программы для смартфонов, которые позволяют управлять электроприборами на расстоянии, роботы, которые могут делать за вас уборку и многое другое. Специально для вас мы выделили три основные технологии способные изменить наши дома и комфорт проживания в них в будущем.
1. Умный дом — умные материалы
Все поверхности в домах будущего будут изготовлены из «умных материалов», благодаря чему будет много различных функций. Например стены уметь не пропускать Wi — Fi сигнал, обеспечивая тем самым невозможность взлома и » кражи » вашего Wi — Fi, французские исследователи из Institut Polytechnique de Grenoble создали обои, которые помогают предотвратить электромагнитном загрязнения и » краже » Wi — Fi. Специальная бумага блокирует сигнал Wi — Fi, тем самым не позволяя ему проникать за пределы отдельной комнаты или дома.
Окна вашего дома, которые устанавливаются на пресс фитинг Rehau , также станут многофункциональными, превратившись в огромные прозрачные экраны — такая технология была представлена на выставке CES 2012. Специалисты компании Samsung разработали Smart Window — окна, которые, как сказали журналисты, напоминают «гигантские прозрачные планшеты». Еще одна разработка в этой области — пол GravitySpace, которая способна распознавать людей по весу их тела. При этом данный пол является большим экраном на котором, например, может появиться виртуальный мячик, если вы захотите поиграть в футбол.
2. Бытовая техника умного дома
Бытовая техника умного дома также будет многофункциональной. Например, на экране холодильника можно будет искать кулинарные рецепты, оставлять заметки и многое другое. На 2013 компания Samsung представила холодильник T9000, который работает на операционной системе Android. На его экране можно не только искать рецепты, но и просматривать Google календарь, писать заметки в Evernote, слушать музыку и даже отправлять твиты.
В целом вся бытовая техника станет разумной и ею можно будет управлять не только с помощью кнопок, а просто отдавая голосовые команды. Так уже сейчас существуют такие технологии искусственного интеллекта для дома как «Клеопатра», благодаря которой «умный дом» может распознавать достаточно много голосовых команд, например таких как «включи свет в гостиной», «уменьшите температуру до стольких то градусов» и тому подобное. Кроме того, благодаря встроенным датчикам движения и встроенному датчику в часах хозяина, «умный дом» заранее знает о его приближении к двери и открывает их. Также, например, «Клеопатра» умеет сообщать о пропущенных звонках, напоминать о различных событиях и т.п.
Уже сейчас большинство производителей бытовой техники встраивают в свою продукции системы дистанционного управления, благодаря которым включать или выключать тот или иной бытовой прибор просто нажав нужную кнопку на экране смартфона. Довольно скоро такие технологии позволят со смартфона управлять всеми приборами в доме: начиная от кофеварки и заканчивая дверным замком.
3. Умные роботы — помощники
Если роботы — пылесосы сейчас уже становятся обыденностью, то работы помощники, которые полностью смогут выполнять всю работу по дому за вас, пока не стали реальностью. Более того, в таких универсальных роботов — помощников как в фильме «Я — робот » еще весьма и весьма далеко. Но это не значит что в ближайшем будущем в нашем разумном доме не будет роботов помощников, — вместо одного универсально будет несколько роботов, каждый из которого будет выполнять определенные функции.
Уже сейчас разработано много, из них: робот Hector умеет напоминать пожилому хозяину о необходимости выпить нужны таблетки; робот Roomba сам пропылесосет пол, а робот Mint помоет его; для чистки бассейна создан робот Mirra. Также в этом году на выставке CES 2013 был представлен робот Winbot умеющий сам чистить окна.
Очень жаль, но человекоподобные роботы — помощники, рядовому гражданину пока недоступны. Единственным уже работающим гуманоидным роботом помощником является Asimo от компании Honda. Правда пока список его возможностей достаточно ограничен, кроме того его нельзя купить, а можно только взять в аренду.
Конечно большинство из вас скажет технология «Умный дом» даже в развитых странах получит широкое распространение еще совсем не скоро, а в Россию, так вообще доберется на десятилетия позже, но мы с уверенностью можем сказать, что это не так. Уже сейчас в России есть компании которые предлагают передовые наработки в системах такого типа, в том числе промышленные земли под застройку высокотехнологичных предприятий. Поэтому возможно уже совсем скоро и Вы, уважаемый читатель, сможете оценить все преимущества «умного дома».
На данный момент «смарт» является самым модным словом в технической отрасли. Очень многие технологические новшества получают приставку «смарт»: мобильные телефоны, телевизоры, а теперь и жилища. Неслучайно «Smart Home » в этом году стал девизом крупнейшей Международной выставки бытовой электроники IFA.
Когда говорят об умном доме, речь идет о том, чтобы по возможности объединить в сеть все компоненты жилища и осуществлять централизованный контроль и управление ими. Начинается все с производства собственной электроэнергии, накапливания ее и расхода по мере необходимости в доме, а избыточная энергия при этом подается в общую электросеть.
Умный дом, энергоэффективные технологии - это восходящий мировой тренд, но дальше всех в этом вопросе ушла Германия, где инновационные подходы субсидируются и поддерживаются государством. Поэтому именно немецкие наработки мы будем приводить в пример.
Основную идею составляет умное управление . Холодильник, духовка, стиральная машина в будущем должны подключаться к Интернету, настраиваться и контролироваться на расстоянии. Это экономит время, деньги и энергию. Разумеется, это открывает и новые риски, ведь каждое устройство, подключенное к Интернету, теоретически может подвергнуться хакерской атаке.
То же касается и электромобилей: они предлагаются в качестве экологичной альтернативы нынешним поглощающим бензин генераторам углекислого газа. Но пока электрокары страдают техническими проблемами: хотя двигатели машин имеют достаточную мощность, чтобы выдерживать конкуренцию в разгоне и скорости, аккумуляторы выдыхаются слишком быстро. Даже у самых дорогих моделей дальность поездки на одном заряде находится приблизительно на отметке 500 км. И потом, аккумулятор нельзя заправить за несколько минут, как бензобак. Однако можно было бы очень разумно включить и автомобиль в систему умного дома.
1. Фотовольтаика
Одну из основ умного дома в Европе составляет идея о том, что владелец самостоятельно производит электроэнергию. Данная идея реализуется различными способами, но самой практичной для большинства домовладельцев может стать фотоэлектрическая установка на крыше, называемая «солнечной батареей». Возможно, смотрится она не очень красиво, но в данном случае функциональность должна преобладать над эстетикой.
Пока монтаж такой системы нельзя назвать бюджетным. Установка для среднестатистического дома на одну семью обойдется от €8000 до €12 000. К тому же примерно €400 в год придется потратить на очистку, техобслуживание и страховку.
Фотоэлектрическая энергетическая установка должна выходить на пиковую мощность примерно от 5 до 8 кВт. Это - максимальная выработка при стандартизированных условиях. В зависимости от расположения, этого вполне хватает для выработки до 9000 кВт·ч электроэнергии в год, чего более чем достаточно для домохозяйства, в котором проживает четыре человека.
Если же жители потребляют лишь половину данного объема, то они уже экономят не менее €1000 в год. То есть установка окупается уже через несколько лет, если в вашем доме расходуется больше электроэнергии, и вы не переправляете ее в электросеть.
2. Накопитель энергии
Поскольку фотоэлектрическая энергетическая установка функционирует только днем, но при этому непрерывно вырабатывает энергию, вам понадобится аккумулятор. В умном доме таковых будет два. Один из них - автомобильный аккумулятор (см. пункт 6), а второй - аккумулятор в подвале. Таким образом, вы сможете использовать выработанную электроэнергию и позднее - например, ночью, когда солнце не светит. Должно хватить накопителя на 5 кВт. Недостаток: он размером с холодильник и весит примерно 220 кг. То есть легковесом его не назовешь.
К тому же накопитель энергии с расходами на приобретение примерно от €10 000 бюджетным никак не является. Есть и риски: батареи состоят из свинцово-гелевых аккумуляторов, электролитом в которых является концентрированная серная кислота, - это такие же компоненты, как, например, в автомобильных аккумуляторах. Уже по одной этой причине они должны стоять в подвале, потому как чувствительны к температуре. Но и срок их службы составляет около десяти лет. Электроэнергия, которую не вмещают аккумуляторы, переправляется в электросети, что принесет вам дополнительный доход.
3. Умный счетчик
Умными системы являются особенно в тех случаях, когда они сокращают объем работы. Например, умный счетчик в первую очередь избавит вашего поставщика электроэнергии от необходимости отправлять своих сотрудников на проверку электросчетчиков. Он измеряет расход в доме и передает данные поставщику электроэнергии через Интернет.
Умный счетчик также может распознать, потребляете ли вы электроэнергию в часы пиковой нагрузки или во время снижения нагрузки, когда в общей сети энергии в избытке. Гибкие тарифы поощряют сознательное потребление электроэнергии в часы меньшей нагрузки. Если вы, например, стираете ночью, это может обойтись вам дешевле, чем стирка ранним вечером.
Умные счетчики играют здесь ведущую роль: они передают данные по нагрузке из электросети в центр управления умным домом, который затем определяет, какой потребитель электроэнергии должен быть включен, а какой выключен. Например, можно предусмотрительно запустить холодильник или морозильную камеру, прежде чем в сети назреет ближайший пик нагрузки, а гибкая цена электроэнергии снова возрастет.
Это дает огромные преимущества энергетическим концернам. Они могут эффективнее распределять нагрузки в электросетях и точнее планировать ремонтные работы, если им известно, когда, где и в каком объеме потребляется энергия.
Роботы-уборщики, twitter-холодильники, зеркала-дисплеи - мы собрали самые новые технологии и решили представить, каким будет «умный дом» будущего.
Прошлое
Сейчас, употребляя словосочетание «умный дом», мы прежде всего имеем в виду системы дистанционного управления светом и отоплением, а также системы видеонаблюдения и контроля за прилегающей территорией. Полами с подогревом и экраном на потолке уже давно никого не удивишь. Конечно, в понятие «умный дом» можно еще включить альтернативные источники энергии (например, солнечные батареи) и уникальные эко-материалы. Но это все-таки отдельная тема для разговора.
Так или иначе, главным символом технологического дома является дистанционное управление светом. Зашел, щелчок, свет включился. Удивляет? Уже нет. Поверьте, это уже не то, что вчерашний день, это практически прошлый век. Сейчас мы расскажем какие технологии, гаджеты и приложения по-настоящему изменят нашу жизнь уже в самом ближайшем будущем.
Настоящее
1. Мобильные приложения
Домом можно управлять не только со специализированного планшета или уникальной подстанции, но и просто с обычного iPhone . Например, термостат Nest , разработкой которого занимались бывшие сотрудники Apple, помогает экономить энергию и вполне удачно регулирует температурный режим на каком угодно расстоянии. Вышли из дома и забыли отключить отопление? Пару нажатий и готово! Стоит такое удовольствие относительно недорого - всего 249$.
3. Бытовая техника и социальные сети
Признаемся, мы зависимы от интернета и особенно от социальных сетей. Поэтому разработчики бытовой техники делают все возможное, чтобы мы «не отвлекались». Гораздо проще смотреть кулинарные рецепты на поверхности холодильника, а не идти в соседнюю комнату за планшетом. Именной такой уникальный холодильник с уникальной сенсорной поверхностью разработал южнокорейский гигант Samsung .
Фактически любая, бытовая техника, начиная с телевизора и кончая газовой плитой, может быть оборудована сенсорным дисплеем и выходом в интернет. На данный момент это направление еще только обретает свою популярность, однако можно быть уверенным - лет через 5 какой-нибудь twitter-холодильник запросто станет общепринятой нормой.
4. «Умные» поверхности
Возможно, кому-то это покажется бредом, но уже разработаны специальные покрытия, блокирующие сигнал Wi-Fi. Посвящено это тем, кто хочет сделать специальные комнаты, полностью защищенные от каких-либо электромагнитных волн. А также тем, кто боится за свой Wi-Fi. Благодаря специальному покрытию, сигнал принимается лишь в определенном пространстве и не выходит за его пределы. То есть купили вы себе роутер и никто кроме вас им не воспользуется, просто потому что сигнал дальше одной комнаты не распространяется.
Испанские разработчики пошли еще дальше. Их изобретение iPavement - ничто иное, как пол со встроенным микропроцессором, поддерживающим Bluetooth и Wi-Fi. Кроме того, он распознает движение и при нажатие на определенные точки совершает определенные действия. Например, вы сели на свое любимое место - включился ваш любимый канал на телевизоре.
5. 3D-Принтинг
Мечтаете о фотообоях? А ведь это почти раритет. Потому что уже совсем скоро нам представят полноценные 3D-обои. Причем сразу в двух вариациях. С одной стороны это будут реалистичные, трехмерные голограммы, в которых так и хочется оказаться, а с другой - и вовсе дополненная реальность, распечатанная на 3D-принтере. Некоторые идут дальше: например, компания Softkill Desing , пообещала уже в этом году представить дом, основные части которого распечатаны на принтере.
И по словам дизайнеров это будет не «карточный домик», а полноценное жилище, способное выдержать удары стихии и прочие катаклизмы. Как отреагируют на это строители и прочие люди, причастные к строительному делу, неизвестно. Похоже, что у них действительно отбирают свой хлеб. Зачем строить дома, если можно их распечатать? Звучит пока слишком футуристично. Однако, кто знает. Поживем - увидим.
Будущее
Если мыслить совсем глобально и смотреть далеко наперед, то можно утверждать о создании полностью автономных домах, которые не нуждаются в человеческом обслуживании. То есть свет, отопления, охрана - все эти системы работают автономно, человек лишь изредка их контролирует. Дом будущего настолько автономен, что даже энергию он вырабатывает сам - первые шаги в этом направлении уже сделаны. Таким образом, вы можете селиться даже в самых отдаленных уголках планеты, для полноценной жизни вам и вашему дому не требуются городские электросети или водопровод.
Также ведутся разработки складных домов: буквально, вы можете брать с собой дома, как чемодан с вещами при переезде. Само собой, рассчитывать на больше размеры жилища не стоит. Такие компактные домики будут небольшого размера, однако в них будет все, что нужно, в том числе несколько комнат, душ, ванна и прочие удобства.
Представьте, вы заходите домой, а вас там уже ждут горячая еда, теплая ванная, разожженный камин. Негромкий приятный голос из динамиков приветствует вас и включает свет по мере того, как вы продвигаетесь по квартире. Он сообщает вам последние события, что произошли за то время, пока вас не было дома. Все это похоже на описание какого-то эпизода из научно-фантастического фильма. Но многое из этого уже возможно. А что нас ждет в будущем? Как будет развиваться «умный» дом по мере продвижения технологий? И как это повлияет на нашу жизнь?
«Умный дом»: настоящее
В наше время «умный» дом – скорее, прихоть богатых людей или же интерес увлеченных электроникой и электротехникой. В то же время голосовые помощники уже вполне доступны. Да, они все еще не выполняют тех функций, которые, по идее, должны, но являются весьма популярными вещицами. Самые известные их них — Google Home и Amazon Alexa. Колонки со встроенным голосовым помощником отследят,
когда у вас закончатся продукты, и перед тем как это произойдет, предложат заказать их. Они также включат фильм или музыку по вашему выбору на телевизоре или аудиосистеме, а в случае чего смогут сделать и телефонный звонок. Крайне удобно, не правда ли?
Увы, с остальными элементами «умного» дома пока все чуть хуже. Все наверняка знакомы со светом, работающим на датчиках движения. Для «умного» дома это — плохой выбор. Например, если вы захотите полежать и почитать книгу и практически не будете двигаться, освещение выключится. Так что в гостиной или спальне данная система освещения — неудачный выбор. Зато в ванной она послужит отлично — и больше никакого «Почему свет в ванной не выключен?!»
Другая проблема — домашние животные. Если любимая кошечка или собачка «зажгут» свет во всей квартире, когда на дворе глубокая ночь, просто захотев попить, будет крайне неудобно.
Зато автоматическое открывание и закрывание штор уже гораздо легче реализовать. Многие производители предлагают готовые решения с приводами, которые синхронизируются со специальным пультом или же вашим смартфоном. В теории привязать к одной из «умных» колонок голосовые команды, которые будут инициировать общение с данным приложением, не является сложной задачей. Аналогично ситуация обстоит и с подогревом пола или кипячением воды, а также приготовлением пищи. Надеемся, это не за горами, ведь уже были эксперименты по созданию роботов-поваров. Правда, не очень успешные — они проливали молоко мимо чашки, «взбивали» пустоту и в целом были крайне неудачными помощниками.
«Умный» дом: будущее
В будущем «умный» дом станет одним из самых больших изобретений человечества, но в то же время и его бичом — для его безопасного функционирования будут нужны новые, более надежные протоколы безопасности. Он будет незаменимым помощником, но и крайне опасной для известных людей вещью, поскольку может предоставить злоумышленникам бесконечные возможности для взлома, пусть и не физически, а в Сети.
«Умный» дом будет действительно работать как маленький ассистент человека: контролировать чистоту дома, следить за продуктами, проветривать помещения по расписанию — делать все то, что сейчас приходится делать экономке или вам самим. Это сильно ударит по услугам домашнего персонала, но оно будет того стоить.
Если раньше говоря «умный дом», чаще всего имели в виду сложную и дорогостоящую систему дистанционного управления светом, отоплением и другими системами, то теперь это понятие стало значительно шире. Появились «умные» отделочные материалы, приложения для iPhone, которые позволяют выключать электроприборы на расстоянии (на случай, если вы забыли отключить утюг от розетки), и роботы, которые могут делать за вас уборку. Look At Me разобрался, какие технологии и материалы изменят наши дома в будущем.
Появляется всё больше недорогих устройств для управления домашними коммуникациями, которые можно контролировать с помощью приложения для iPhone. Например, термостат Nest , разработанный бывшим сотрудником Apple, cтоит всего 249$ и предсказуемо напоминает технику компании Apple. Термостат помогает экономить энергию (он выключает отопление, когда дома никого нет), а с помощью мобильного приложения можно регулировать температурный режим на расстоянии.
Также существует множество устройств, которые позволяют менять освещение в доме с помощью приложения, а в компании Phillips даже разработали лампочки, управляемые с мобильных устройств - они называются Philips Hue . Ещё одна любопытная разработка - WeMo . Она позволяет управлять с телефона всеми электроприборами в доме. С помощью приложения на смартфоне можно даже открывать замки: для этого существует устройство August Smart Lock , созданное знаменитым дизайнером Ивом Беаром. На замок устанавливается специальное устройство, которое распознаёт мобильный телефон хозяина. Кроме того, можно присылать зашифрованный электронный ключ своим друзьям и родственникам или предоставлять им доступ на определённое время.
Если роботы-пылесосы вроде Roomba больше никого не удивляют, то роботы-помощники, которые могут убираться или даже ухаживать за пожилыми людьми, пока не стали частью нашей повседневной жизни. Пока не существует таких умных (и доступных) роботов, как в фильме «Робот и Фрэнк», но уже разработаны такие помощники, как, например, Hector - этот робот напоминает пожилому хозяину о необходимости выпить нужные лекарства, погулять или позвонить.
Если заботу о пожилых людях не все хотят доверять роботам, то выполнение некоторых домашних дел им всё-таки можно предоставить. Компания-разработчик пылесоса Roomba уже создала, например, робота Mint , который моет пол, и робота Mirra , умеющего чистить бассейн. Также в этом году на выставке пользовательской электроники CES был представлен робот Winbot , который сам чистит окна.
Что касается роботов, которые могут готовить и делать всю работу по дому, то роботы-домработницы, как Роза из мультфильма «Джетсоны», пока недоступны: человекоподобные помощники стоят очень дорого и могут выполнять только ограниченное количество функций.
Иногда подсоединение бытовых предметов к интернету выглядит вполне оправданно - например, на экране холодильника искать кулинарные рецепты удобнее, чем ходить по кухне с планшетом. Однако разработчики Samsung пошли дальше: на CES 2013 был представлен холодильник T9000 c операционной системой Android, на экране которого можно не только искать рецепты, но просматривать Google календарь, писать заметки в Evernote, слушать музыку и отправлять твиты.
Однако некоторые не ограничиваются Twitter-холодильником. Например, калифорнийский блоггер и специалист в области технологий Том Коутс создал Twitter-аккаунт для своего дома. Коутс является сооснователем компании Product Club и поддерживает идею «интернета вещей» - он верит, что подсоединение к Сети большего количества техники может сделать повседневную жизнь намного удобнее.
«Умные» поверхности
Все поверхности в домах будущего тоже могут стать «умными» и обзавестись новыми функциями. Например, стены «научатся» не пропускать сигналы Wi-Fi: французские исследователи из Institut Polytechnique de Grenoble создали обои, помогающие предотвратить электромагнитное загрязнение и «кражу» Wi-Fi. Cпециальная бумага блокирует Wi-Fi и не позволяет сигналу проникать за пределы отдельно взятой квартиры или офиса. Окна тоже могут стать более функциональными, превратившись в огромные прозрачные экраны - такая технология была представлена CES 2012. В компании Samsung разработали Smart Window - окна, которые, по замечанию некоторых журналистов, напоминают «гигантские прозрачные айпэды».
Испанские разработчики создали iPavement - напольное покрытие, в которое вмонтирован микропроцессор, поддерживающий Bluetooth и Wi-Fi. Ещё одно изобретение в этой области - GravitySpace - пол, который распознает людей по массе их тела и при этом явлется огромным экраном, например, на нём может появиться
виртуальный мячик, если вы хотите поиграть дома в футбол. Слежение позволяет также запрограммировать другие умные функции - так, если вы садитесь на пол перед телевизором, то он включится на вашем любимом канале.
Несмотря на то что 3D-принтеры пока не очень распространены и лишь немногие держат такие устройства дома, уже существуют сверхмощные модели, с помощью которых можно распечатать целый дом. Эту технологию начинают осваивать некоторые архитекторы: например, голландская компания DUS Architects планирует напечатать пластиковые блоки для дома в Амстердаме на специально созданном огромном принтере KamerMaker, высота которого составляет 6 метров - его может увидеть любой желающий во дворе амстердамского офиса компании. Фасад первого напечатанного дома будет готов уже к концу этого года, а затем будут «допечатаны» комнаты и внутренний интерьер. Постройка будет совершенствоваться по мере того, как будут расти возможности 3D-принтинга.
Правда, на 3D-принтере будет напечатана только опалубка дома, в которую затем будет залит бетон.