Какво е Умен Дом или Сграда?

Интелигентният дом е жилище, което използва свързани с интернет устройства, за да позволи дистанционно наблюдение и управление на уреди и системи, като осветление и отопление.

Технологията за интелигентен дом, често наричана още домашна автоматизацияили домотика (от латински “domus” означава дом) , осигурява на собствениците на жилища сигурност , комфорт, удобство и енергийна ефективност, като им позволява да управляват интелигентни устройства, често чрез приложение за интелигентен дом на своя смартфон или друго мрежово устройство. Част от интернет на нещата (IoT) , интелигентните домашни системи и устройства често работят заедно, споделяйки данни за потребителската употреба помежду си и автоматизирайки действията, базирани на предпочитанията на собствениците на жилища.

Примери за интелигентни домашни технологии

Почти във всеки аспект от живота, където технологиите са навлезли в домашното пространство (крушки, съдомиялни машини и т.н.), се наблюдава въвеждането на алтернатива за интелигентен дом:

Смарт телевизорите се свързват с интернет, за да имат достъп до съдържание чрез приложения, като например видео и музика при поискване. Някои интелигентни телевизори включват и разпознаване на глас или жестове.
В допълнение към възможността за дистанционно управление и персонализиране, интелигентните осветителни системи, като Philips Hue, могат да откриват кога обитателите са в стаята и да регулират осветлението според нуждите. Интелигентните крушки също могат да се регулират в зависимост от дневната светлина.
Интелигентните термостати, като Nest от Nest Labs Inc., се предлагат с вграден Wi-Fi, позволяващ на потребителите да планират, наблюдават и дистанционно контролират домашните температури. Тези устройства също така научават поведението на собствениците на жилища и автоматично променят настройките, за да осигурят на жителите максимален комфорт и ефективност. Интелигентните термостати могат също така да отчитат потреблението на енергия и да напомнят на потребителите да сменят филтри, наред с други неща.
Използвайки интелигентни брави и отварящи се врати за гаражи, потребителите могат да предоставят или да откажат достъп на посетителите. Интелигентните ключалки могат също така да открият, когато жителите са близо и да отключат вратите за тях.
С интелигентните охранителни камери могат да наблюдават домовете си, когато са далеч или са на почивка. Интелигентните сензори за движение също могат да идентифицират разликата между жителите, посетителите, домашните любимци или нежелани посетители и ще Ви уведомят, ако бъде открито подозрително поведение.
Грижата за домашните любимци може да се автоматизира със свързани хранилки. Стайни растения и тревни площи могат да се поливат чрез свързани таймери.
Предлагат се кухненски уреди от всякакъв вид, включително интелигентни кафемашини, които могат да приготвят прясна чаша автоматично в програмирано време; интелигентни хладилници, които следят датите на годност, правят списъци за пазаруване или дори създават рецепти въз основа на наличните в момента съставки; по-бавни готварски печки и тостери; и в пералното помещение перални и сушилни.
Сензорите на домакинските системи могат например да усетят електрически пренапрежение и да изключат уредите или да усетят повреда на водата или замръзване на тръби и да изключат водата, така че да не се наводните.

Интелигентен дом за и против

Едно от най-рекламираните предимства на домашната автоматизация е осигуряване на спокойствие на собствениците на жилища, позволявайки им да наблюдават домовете си дистанционно, противодействайки на опасности като забравена ютия или печка, оставена отворена входна врата или прозорец.

Автоматизацията е полезна и за възрастните хора, като осигурява мониторин, който може да помогне на възрастните хора да останат вкъщи удобно и безопасно, вместо да се преместват в старчески дом или да се нуждаят от 24/7 домашни грижи.

Интелигентните домове могат да пригодят предпочитанията на потребителите за удобство. Например потребителите могат да програмират вратата на гаража си да се отваря, осветлението да се включва, камината да се включва и любимите им мелодии да свирят при пристигането им.

Домашната автоматизация също помага на потребителите да подобрят ефективността. Вместо да оставя климатика включен през целия ден, интелигентната домашна система може да се научи на поведение и да се увери, че къщата е охладена до момента, в който собствениците на жилища се прибират от работа. Същото важи и за уредите. С интелигентна напоителна система тревата ще се полива само когато е необходимо и с точното количество вода, което е необходимо. С автоматизацията на дома енергията, водата и други ресурси се използват по-ефективно, което помага да се спестят както природни ресурси, така и пари за потребителя.

Системите за домашна автоматизация обаче се борят да станат основни, отчасти поради техния технически характер. Недостатък на интелигентните домове е тяхната възприемана сложност; някои хора изпитват затруднения с технологията или ще се откажат от нея с първото неудобство. Производителите на интелигентни устройства за домове работят за намаляване на сложността и подобряване на потребителското изживяване, за да го направят приятно и полезно за потребители от всяка възраст и техническо ниво.

За да бъдат наистина ефективни системите за домашна автоматизация, устройствата трябва да бъдат оперативно съвместими независимо от производителя и да използват един и същ протокол или поне допълващи се. Тъй като това е сравнително нов пазар, все още няма златен стандарт за домашна автоматизация. Стандартните съюзи обаче си партнират с производителите и протоколите, за да осигурят оперативна съвместимост и безпроблемно потребителско изживяване.

Друг основен проблем е интелигентната домашна сигурност. Доклад от 2016 г. на NTT Data Corp. установи, че 80% от потребителите в САЩ са загрижени за сигурността на данните си за интелигентен дом. Ако хакерите успеят да проникнат в интелигентно устройство, те биха могли да изключат осветлението и алармите и да отключат вратите, оставяйки дома беззащитен до проникване. Освен това хакерите могат потенциално да имат достъп до мрежата на собственика на жилището, което води до по-лоши атаки или дефилтрация на данни. През октомври 2016 г. ботнетът Mirai IoT успя да свали части от интернет в поредица от разпределени атаки за отказ на услуга (DDoS), използвайки лошо защитени камери, DVR и рутери като входни точки.

В допълнение към домашната сигурност, много интелигентни домашни противници се тревожат за поверителността на данните. Докладът NTT Data установява, че 73% от потребителите са загрижени за поверителността на данните, споделяни от техните интелигентни домашни устройства. Докато производителите на интелигентни домашни устройства и платформи могат да събират потребителски данни, за да адаптират по-добре своите продукти или да предлагат нови и подобрени услуги на клиентите, доверието и прозрачността са от решаващо значение за производителите, които искат да спечелят нови клиенти.

Как работят интелигентните домове / внедряване на интелигентен дом

Новопостроените домове често се изграждат с изградена инфраструктура за интелигентен дом. От друга страна, по-старите домове могат да бъдат модернизирани с интелигентни технологии. Докато много интелигентни домашни системи все още работят на X10 или Insteon, Bluetooth и Wi-Fi нарастват популярността си.

Zigbee и Z-Wave са два от най-разпространените комуникационни протоколи за домашна автоматизация, които се използват днес. И двамата използват мрежови технологии, радиосигнали с малък обсег и ниска мощност за свързване на интелигентни домашни системи. Въпреки че и двете са насочени към едни и същи приложения за интелигентен дом, Z-Wave има обхват от 30 метра до 10-те метра на Zigbee, като Zigbee често се възприема като по-сложното от двете. Zigbee чиповете се предлагат от множество компании, докато Z-Wave чиповете се предлагат само от Sigma Designs.

Интелигентният дом не е съвкупност от различни смарт устройства и уреди, а такива, които работят заедно, за да създадат дистанционно управляема мрежа. Всички устройства се управляват от главен контролер за домашна автоматизация, често наричан интелигентен домашен хъб . Центърът за интелигентен дом е хардуерно устройство, което действа като централна точка на системата за интелигентен дом и е в състояние да усеща, обработва данни и комуникира безжично. Той съчетава всички различни приложения в едно интелигентно домашно приложение, което може да се управлява дистанционно от собствениците на жилища. Примери за интелигентни домашни хъбове включват Amazon Echo, Google Home, Insteon Hub Pro, Samsung SmartThings и Wink Hub.

Някои интелигентни домашни системи могат да бъдат създадени от нулата, например с помощта на Raspberry Pi или друга система като Odroid . Други могат да бъдат закупени, като интелигентен домашен комплект – известен още като платформа за интелигентен дом – който съдържа частите, необходими за стартиране на проект за домашна автоматизация.

В прости интелигентни домашни сценарии събитията могат да бъдат синхронизирани или задействани. Времевите събития се основават на часовник, например, спускане на щорите в 18:00 ч., Докато задействаните събития зависят от действията в автоматизираната система; например, когато смартфонът на собственика се приближи до вратата, интелигентната ключалка се отключва и интелигентните светлини светват.

Машинното обучение и изкуственият интелект (AI) стават все по-популярни в интелигентните домашни системи, позволявайки на приложенията за домашна автоматизация да се адаптират към тяхната среда. Например гласово активираните системи, като Amazon Echo или Google Home, съдържат виртуални асистенти, които учат и персонализират интелигентния дом според предпочитанията и моделите на обитателите.

Умни сгради

Докато всеки умен дом е умна сграда, не всяка умна сграда е умен дом. Предприятия, търговски, промишлени и жилищни сгради с всякакви форми и размери – включително офиси, небостъргачи, жилищни сгради и офиси и резиденции за много наематели – прилагат IoT технологии за подобряване на ефективността на сградите, намаляване на енергийните разходи и въздействието върху околната среда и осигуряване сигурност, както и подобряване на удовлетвореността на обитателите.

Много от същите интелигентни технологии, използвани в интелигентния дом, са внедрени в интелигентни сгради, включително осветление, енергия, отопление и климатизация и системи за сигурност и достъп до сгради.

Например интелигентната сграда може да намали енергийните разходи, като използва сензори, които разпознават колко обитатели са в една стая. Температурата може автоматично да се регулира, като включи хладен въздух, ако сензорите открият пълна конферентна зала или да намали топлината ако няма обитатели.

Интелигентните сгради също могат да се свържат към интелигентната мрежа . Тук интелигентните сградни компоненти и електрическата мрежа могат да “говорят” и “слушат” един друг. С тази технология разпределението на енергията може да се управлява ефективно, поддръжката може да се работи активно и прекъсванията на електрозахранването да се реагират по-бързо.

Освен тези предимства, интелигентните сгради могат да предоставят на собствениците и управителите на сгради предимството на предсказуемото поддържане . Портиерите, например, могат да презареждат консумативите в тоалетната, когато сензорите за употреба наблюдават разпределителите на сапун или хартиени кърпи. Или може да се предвиди поддръжка и повреди на асансьори и осветителни системи.

Произходът на интелигентния дом

С пускането на X10 през 1975 г., комуникационен протокол за автоматизация на дома, интелигентният дом оживява. X10 изпраща 120 kHz радиочестотни (RF) вълни на цифрова информация към съществуващата електрическа инсталация на дома към програмируеми контакти или ключове. Тези сигнали предават команди на съответните устройства, контролиращи как и кога устройствата работят. Предавателят може например да изпрати сигнал по електрическото окабеляване на къщата, казвайки на устройството да се включи в точно определено време.

Тъй като обаче електрическото окабеляване не е проектирано да бъде без шум от радиочестотната лента, X10 не винаги е бил напълно надежден. Сигналите ще бъдат загубени и в някои случаи сигналите няма да пресичат вериги, свързани с различни полярности, създадени, когато 220-волтовата услуга е разделена на двойка 100-волтови захранвания, както е обичайно в САЩ. Освен това X10 е първоначално еднопосочна технология, така че докато интелигентните устройства могат да приемат команди, те не могат да изпращат данни обратно към централна мрежа. По-късно обаче стават налични двупосочни устройства X10, макар и на по-висока цена.

Когато компанията за домашна автоматизация Insteon излиз на сцената през 2005 г., тя представи технология, която комбинира електрическо окабеляване с безжични сигнали. Оттогава се появяват и други протоколи, включително Zigbee и Z-Wave за да се справят с проблемите, предразположени към X10 въпреки че X10 остава широко инсталиран комуникационен протокол и до днес.

Nest Labs е основана през 2010 г. и пуска първия си интелигентен продукт Nest Learning Thermostat през 2011 г. Компанията създава и интелигентни детектори за дим / въглероден окис и охранителни камери. След като е придобит от Google през 2015 г., той става дъщерно дружество на Alphabet Inc. през същата година.

NEST LABS

Термостат Nest от трето поколение

През 2012 г. SmartThings Inc. стартира кампания Kickstarter, като събра 1,2 милиона долара за финансиране на системата си за интелигентен дом. След допълнително финансиране компанията излезе на пазара през август 2013 г. и беше придобита от Samsung през 2014 г.

Съвсем наскоро компании, като Amazon, Apple и Google, пуснаха свои собствени продукти за интелигентен дом и платформи за домотика, включително Amazon Echo, Apple HomeKit и Google Home.