Можно ли сделать «умный дом» по настоящему умным?

Уже много лет идет поступательный прогресс в системах автоматизации (18 лет нахожусь только внутри вопроса), но нет революционных и качественных изменений. Самое главное в автоматизации так и осталось неизменным: каждая отдельная система, будь то отопление, ИТП, вентиляция, кондиционирование, электроснабжение, теплые полы и др., комплектовалась самодостаточной системой управления. Беда в том, что консервативность производителей, монтирующих и продающих организаций, сервисников предлагают конечному пользователю закрытую систему. При хорошей организации проектных работ возникает минимальная согласованность в пограничных вопросах между системами. Но хороших ситуаций встречается не много. В довесок, как показывает опыт, работают большинство систем далеко от оптимальных значений. И вся это беда вошла в самовоспроизводящийся цикл. Уже потребитель давно в курсе, что все будет работать очень плохо, но обманывает себя надеждой, что у него произойдет чудо и гармония поселится в его жилище. А потом в доме селится специальный "домовой" с высшим техническим, желательно советского розлива, и постоянные бригады и наладчики со списками замечаний от монтирующих и продающих оборудование организаций. Все это про дома сильно богатых людей, в жилье попроще все не так крупно, но проблемы аналогичные.

Даже однокомнатная квартира оборудованная оптимальным комплектом по современным меркам представляет из себя сильно непродуманный в плане управления комплекс. Отопление с термобаллонами на регулирующих клапанах, кондиционер со своим пультом, вытяжные системы, защита от протечек, электрический теплый пол в санузлах, приточная вентиляция (проветривание). Один человек может быть и разберется в особенностях работы всех систем и как избежать взаимного отрицательного влияния. Но остальные жильцы просто будут тем человеческим фактором, который превратит симбиоз с квартирой в постоянную головную боль.

До сих пор от производителей различного оборудования так и не было предложено решение с хорошей концепцией унификации и структурности в построении взаимосвязанных систем. Есть сообщество производителей оборудования KNX и решение от LonWorks и многих других, в двух первых просматривалась задумка на что-то большее, чем унифицированный протокол. Но ничего так и не проросло. Первозадача срубить денег превратила идею в закрытый клуб для безумных пользователей, готовых платить за те же системы, но в разы дороже. В функционал добавляется центральный пульт и/или клавиши для сценария освещения.

За все время решилась задача конечного пульта управления пользователя. И всё!

Недавняя публикация хорошего специалиста показывает тупик всего подхода к автоматизации. Что-то по настоящему умное можно делать только с применением свободнопрограммируемых контроллеров, т.к. алгоритм должен учесть все взаимодействия агрегатов и систем между собой. В некоторых агрегатах штатная система автоматики с сетевым протоколом. Технически все необходимое доступно, но увязать все алгоритмы и, главное, настроить систему для выполнения поставленных задач оптимальным способом невозможно. На подобных объектах мы монтируем временно (примерно на год) компьютер со SCADA-системой для сбора данных и проводим анализ работы сведенных систем с последующей наладкой. Но наш метод противоречит реалиям рынка. Такое можно делать только как хобби с хорошим запасом времени и средств. Серийно такие проекты имеют низкую повторяемость и, опять же, стоимость наладки.

Не буду нагнетать далее. Если будут вопросы, то смогу уточнить отдельно как и где дела обстоят в деталях. Но есть одно размышление.

Положим:
  • Все самодостаточные системы оборудуются производительным контроллером с широко доступной и развиваемой программно-аппаратной средой разработки и поддержки.
  • При классическом использовании система монтируется и настраивается давно отработанными методами. Уже сейчас есть возможность прикрутить в систему центрального управления Apple Home, но это верхний уровень управления немногим лучше возможностей систем с KNX.
  • При возникновении двух и более систем появляется возможность вдохнуть душу в "умный дом". Предусматриваем машинное обучение всех систем с учетом всего множества состояний и требуемых параметров. Добавляем внешние факторы: присутствие и активной людей, календарь, реальное время и т.д.
Нижний уровень
Для каждой системы имеется множество входных параметров и множество внешних параметров от смежных систем. Для всех вариаций получаем выходные параметры управления. При исключении системы из верхнего уровня она продолжит работать на натренированной для локальной работы сетке.

Средний уровень
При включении в комплекс систем работа ведется с учетом смежного оборудования и внешних факторов. Такую сеть потребуется натренировать заведомо и распределить по системам.

Вся ценность "умного дома" и оказывается в натренированной сети для особенной конфигурации даже одинаковых домов. Во входных параметрах ваши пожелания и предпочтения. Все допустимые девиации (в реальности они лежат в небольших пределах) необходимо просчитать сразу для исключения глобальных действий с ИИ при управлении пользователем, например, температурой в комнате.
Нужна помощь специалистов в оценке реализуемости таких сетей под подобную задачу. Понятно, что модернизация комплекса в железе (добавим, к примеру, бак-аккумулятор и начнем использовать лишнюю энергию между системами отопления, вентиляции, ГВС и пр.) потребует переобучение всего комплекса под новые возможности и параметры.
Можно ли строить распределенную систему ИИ, выпадение из которой одной подсистемы не потребует переобучения всего комплекса.

Плюсы работы всех систем в виде единого организма-комплекса сразу приведет к огромным экономическим и экологическим выгодам. Следом начнется работа над изменением общепринятых конфигураций систем до оптимального с применением в комплексе с ИИ и глубокой интеграцией. Хранение, перераспределение энергии, интеграция с восполняемыми источниками энергии (нагрев воды, рекуперация энергии) при по-настоящему автоматизированном управлении позволит снизить потребление ресурсов и вредные выбросы.

Появление программной реализации нейронных сетей дает надежду на разумную реализацию системы управления инженерными системами по некоторой аналогии с организмом человека.
  • Вопрос задан
  • 1933 просмотра
Решения вопроса 1
solotony
@solotony
code for food, caviar preferably
"умный дом" в своем принципе идея-фикс. потому что задача дома - это обеспечение комфорта для человека, а человек существо непостоянное. что бы обеспечивать мой комфорт меня надо "замерять". а готов ли я к этому ? не уверен.

ну и конечно вопрос обслуживание чем сложнее система, тем больше обслуживания она потребует. то есть либо потребуется обеспечивать полностью само-диагностирующуюся систему построенную по модульному принципу, что бы проблем от обслуживания не было больше чем проблем которые призван умный дом устранить. а это деньги.

но конечно это не означает, например, что нельзя полностью автоматизировать какие-либо процессы,
например определять присутствие человека и гасить свет автоматически или управлять климатом. тут просто вопрос цены - окупается - ставлю, не окупается - да ну его на...

а на счет ИИ ... современному ИИ я бы не доверил ведро мусорное выносить. потому что если оно накосячит, то весьма проблемно это ИИ поймать и в бубен ему дать :)
Ответ написан
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 10
dimonchik2013
@dimonchik2013
купил глушилку мабил: теперь в маршрутке тишина
умную бомбу не получилось выпихнуть из самолета

по теме почитайте про режимы реального времени и как там глазики пациентам выжигали
ну или с беспилотными автомобилями поинтересуйтесь где хайп

без человеческого контроля все это будет еще нескоро
Ответ написан
@n12eq3
за 18 лет можно было понять, что умный дом реализуем только энтузиастами и только в развитых странах, но не СНГ. готовых решений будет мало, т.к. мало какой производитель захочет отвечать за тупорогих пользователей, выставив управление своей продукцией наружу.
Ответ написан
xmoonlight
@xmoonlight
https://sitecoder.blogspot.com
Да.
Если вкратце: это тоже самое (беру самый простой пример), что написать игру в "крестики-нолики" с компьютером. Но компьютеру давать лишь понимание: выиграл он эту партию или проиграл, но не дать правила игры!
Поиграв всего несколько партий - он их сам пропишет в своей НС.
Ответ написан
angrySCV
@angrySCV
machine learning, programming, startuping
Сделать можно, как вы заметили нужен более менее единобразный интерфейс подключения и схемы работы с оборудованием. Постепенно либо производители к этому прийдут, либо появится один производитель который предложит простые и понятные и не дорогие схемы работы.
Плаг энд Плей - как на ПК. типа включил и система (главный сервер) всех видит, предлагаются автоматически варианты взаимодействия с новым оборудованием.
Ответ написан
@azsx
Так как у меня в квартире 48 квадратов проблема с вентиляцией, я шаг за шагом мастерю свою климат систему.
будь то отопление, ИТП, вентиляция, кондиционирование, электроснабжение, теплые полы и др.

Кроме ИТП -- это всё функции климат контроля и он не требует никакого ИИ или машинного обучения. Система климат контроля просто пользуется теплом, как электричеством. Рассмотрим идеал.
Мы имеем вентиляционный короб по всей квартире, который распределяет холодный (кондиционер) и тёплый (от батареи отопления) воздух. Также идёт постоянный приток свежего воздуха с улицы.
Что требуется.
По одному термодатчику на комнату. Три программы управления: никого нет дома, дома кто-то есть, ночь. И для вычисления сколько свежего воздуха надо забирать с улицы, соответственно прокачивать в квартире -- сколько всего человек, по пять штук. Например, если у Вас в гостях 15 человек.
Для ванной и туалета, логичнее постелить резиновый коврик, но можно и купить тёплые полы. Там выключатель.
Как Вы сюда присобачите ИИ и что Вы хотите обучать?
Проблема умных домов, по моему мнению в том, что для бедных системы дороги как по деньгам, так и по время затратам. Для богатых системы умного дома безумно дороги по время затратам на их установку (даже если заказывать спецов) и последующее обслуживание. И всё привязано к электричеству.
Также, умный дом начинается со слов дом и придомовая территория, тогда вообще становится не понятно что там умного смастерить можно для квартир для 99,99% обывателей.
Ответ написан
Ezhyg
@Ezhyg
Отвечу "неожиданно": потому что все "разработчики" (в данном случае это точно "инженегры" и "быдлокодеры", без всяких шуток) смотрят не на то, что действительно нужно и могло бы стать по настоящему "умным домом", а на НЁХ, вроде ИИ. Ну какой, к лешему, интеллект выключателю?!
Короче говоря, вместо автоматизации разных вещей, придумывают какую-то нелепую ерунду - "ИИ в стакане", которому зачем-то нужен интернет, чтобы включать и выключать свет в туалете и это сделано "нет, ну что вы, вовсе не для сбора данных".
Ответ написан
@udvnl
Вопрос интересный, но с исходящими из этого вопроса выводами я полностью не согласен. На мой взгляд, который раз уже, идет искусственное навязывание дорогостоящих решений производителя потребителю.
Можно просто задуматься, или задать вопрос, а что нужно большинству, не состоятельным гражданам, которых небольшой процент от всего населения, а среднему потребителю. Опять таки вопрос, сколько % населения пользуются Apple Home?
В начале статьи идет пример на основании однокомнатной квартиры. Потом следует вывод:
Плюсы работы всех систем в виде единого организма-комплекса сразу приведет к огромным экономическим и экологическим выгодам.

Вот поясните, какие личные выгоды могут возникнуть для среднего потребителя, проживающего в многоквартирном доме? Что ему действительно нужно? Нужна ли ему обучаемость, ИИ, и затраты на всё это?
Сможет ли Умный дом с ИИ, в ближайшее время. адекватно обучиться, и правильно реагировать на действия допустим ребёнка? Где гарантия того, что умный дом не сойдет с ума.
Лично для меня умный дом должен быть предсказуем, адекватно реагировать на мои действия, а не гадать и предугадывать что же я захочу сделать. И одно из главных для меня требований: есть умный дом - хорошо, комфортно, удобно, нет - спокойно можно обойтись и без него. Как пример тот же телевизор с пультом ДУ, есть пульт отлично, потерялся, сломался, закончились батарейки - встал подошел к телевизору, сделал необходимые действия (уменьшил/увеличил громкость, переключил канал, выключил...).
Так что мой ответ на вопрос: в некоторых случаях подобие ума возможно (если человек живет один у него устоявшиеся привычки и все действия его можно спрогнозировать заранее), но лично для меня это и не нужно.
Ответ написан
sim3x
@sim3x
Умный дом стоит очень дорого
Потому как делать его придется больще чем два с половиной раза и делать все время полностью
И тк дом будет сам по себе дорогим - все оборудование придется брать дорогим

Умной квартира, по определению, быть не может

Потому, пока нет ISO - я не уверен, что индустрия существует
Даже не смотря на дикий хайп

ПС
Про ИИ будем думать, когда кто-то начнет выкладывать всю инфу по своему умному дому в открытый доступ
Ответ написан
KonBez
@KonBez
Слаботочник
Респект, достаточно грамотная статья - а то одну "воду" читаешь.
1. Машинное обучение - не смешите мои тапочки. Если дом стоит 10 лямов, то зачем мне ИИ за сто?
2. Вся проблема "умных домистов" они не умеют в шаблоны взаимосвязи - везде практикуется индивидуальный подход.
3. Единый организм-комплекс имеет существенный изъян - это человек, то бишь конечный пользователь.
4. И да, вы не первый и не последний который говорит о унификации - её не будет, пока не будет лидера отрасли.
Ответ написан
Jump
@Jump
Системный администратор со стажем.
Можно ли сделать «умный дом» по настоящему умным?
Вряд ли.
И самое главное - это никому не нужно.

Можно и иногда нужно автоматизировать некоторые действия - например поддержание температуры, когда дома никого нет.
Но если человек дома - он должен управлять домом, но никак не всякая псевдоумная хрень.
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы