Автоматизация «Умного Дома» базируется на следующих устройствах:
«датчики» (сенсоры) — устройства отслеживающие и передающие параметры окружающей среды (датчики температуры, влажности, CO2, дыма) или состояние контролируемых объектов (датчики движения, присутствия, протечки, разбития стекла, открытия дверей и окон).
«актуаторы» — исполнительные устройства, выполняющие, как правило, одно простое действие. Большинство актуаторов, с которыми вы столкнетесь в быту, будут релейного типа, т.е. будут включать и выключать нагрузку (освещение, насосы, двигатели, нагревательные элементы и т.п.), к данному типу в основном относятся «умные розетки» и «умные выключатели».
«контроллеры» — электронные устройства или электронные узлы (в составе устройства), осуществляющие мониторинг и/или управление электронными и электромеханическими системами, компонентами, приборами. Контроллеры могут быть выполнены в виде внешних подключаемых модулей (блоков) или встроены в управляемое устройство. Контроллеры могут быть как программируемые, так и с постоянной преднастроенной логикой работы. По функционалу и назначению, их можно разделить на промышленные и бытовые. В целом, понятие контроллеров довольно широкое, это может быть отдельная микросхема на плате устройства (микроконтроллер) в домашней технике или бортовом компьютере автомобиля, отдельный блок с программируемой логикой (ПЛК — программируемый логический контроллер), используемый на производстве для управления сборочной линией, конвейером или станками, компьютерный сервер (контроллер домена) в организации для контроля доступа пользователей к внутренним ресурсам компании, контроллеры сетевого интерфейса (сетевые контроллеры) для обмена трафиком внутри сети и выхода в Интернет, контроллеры СКУД (Система контроля и управления доступом) на проходной в организации, где вы работаете и при входе в подъезд вашего дома.
В домашней автоматизации контроллеры часто применяются для управления климатической техникой, отопительными системами, светодиодным освещением, системами безопасности, бытовой техникой. Вариантов применения контроллеров в автоматизации очень много.
Интересным примером внешнего контроллера, является подключаемый беспроводной Zigbee модуль управления основанием «умной кровати» от крупного российского производителя. В зависимости от выбора преднастроенного режима (Сон, Невесомость, Чтение, Массаж и т.д.) автоматически меняется угол наклона изголовья и изножья, включается встроенная подсветка. Управлять контроллером «умной кровати» можно не только из приложения, но и с помощью голосового помощника.
Самым простым примером устройства со встроенным контроллером будет любая умная лампочка. Именно контроллер обеспечивает управление яркостью, сменой цветов и световых эффектов. При этом однозначно классифицировать «Умную лампочку» как «контроллер» или «актуатор» довольно сложно.
На сегодняшний день классификация устройств как «датчиков» (сенсоров) или «актуаторов» устарела и является слишком упрощенной. Многие исполнительные устройства выполняют функции контроллера, а также функции датчиков (например, измеряют время работы, количество циклов переключения, силу тока, потребление электроэнергии и т. д.) В децентрализованных системах автоматизации «Умных домов» (например, KNX) такой элемент экосистемы как Хаб (сетевой концентратор, связывающий через себя все устройства работающие по одному протоколу), отсутствует, так как любое устройство, подключенное к шине, в некотором смысле, самодостаточно (имеет встроенный контроллер) и настраивается отдельно.
«Хабы» (англ. hub, рус. сетевой концентратор), «шлюзы» (англ. gateway), «маршрутизаторы» (англ. router) — устройства обеспечивающие сетевое и межсетевое взаимодействие между устройствами «умного дома». Хаб, в отличие от шлюза и маршрутизатора, помимо функции связи выполняет задачи координационного центра для всех подключенных к нему устройств. IoT (Internet of Things, рус. Интернет вещей) не может существовать без данных устройств.
«Голосовые помощники» — устройства экосистемы умного дома, интерпретирующие человеческую речь в команды понятные компьютеру. Служат голосовой заменой устройств ввода информации, например, таких как компьютерная клавиатура или пульт управления, а также являются устройствами вывода информации в звуковой (аудиальной) форме. Взаимодействие человека с «Голосовыми помощниками» происходит на квазивербальном (кибервербальном) уровне.
Голосовой помощник, в первую очередь, является клиент-серверным программным обеспечением, поэтому не может работать без активного подключения к глобальной сети Интернет (англ. Internet). Ваша «Умная колонка» в техническом смысле это миниатюрный компьютер, со встроенным усилителем, динамиком, и сетевой платой (модуль Wi-Fi + Bluetooth) в самом базовом исполнении. Для расширения возможностей «Умного дома» клиентская часть ПО голосового помощника может быть установлена на ПК, ноутбуки, смартфоны, планшеты, телевизоры, телевизионные приставки, игровые консоли и даже автомобили.
Работа серверной части голосового помощника базируется на технологиях Искусственного Интеллекта (ИИ, AI, от Artificial Intelligence). Для улучшения «пользовательского опыта» и повышения лояльности к данному программному обеспечению производители используют «очеловечивание» («хьюманизацию», «гуманизацию» от анг. Human [ˈhjuːmən] — Человек, Нumanize [ˈhjuːmənaɪz] — гуманизировать, очеловечивать), формируется образ собеседника — Виртуальный ассистент (англ. Virtual assistant). Процесс гуманизации программного обеспечения заключается в формировании «виртуальной личности». Для начала, виртуальному помощнику выбирается имя, удобное для произношения, на которое ИИ будет «откликаться» (переключаться в режим восприятия голосовых команд). Сегодня самых популярных помощников из «умных колонок» зовут «Алиса» от Яндекса; «Джой», «Афина», «Сбер» от Сбербанка (серия ассистентов «Салют»); «Маруся» от VK (Mail.RU); «Сири» (Siri) от Apple; «Алекса» (Alexa) от Amazon; «Google Now» от Google. Помимо имени, выбирается половозрастная принадлежность ассистента, которая напрямую связана характеристиками голоса озвучки, его интонациями и характером виртуальной «личности».
«Интерфейсы управления» — устройства с установленным специализированным ПО для настройки и управления экосистемой «умного дома». В данный перечень входят: специальные панели (дисплеи) управления умным домом, планшетные компьютеры, смартфоны, ноутбуки, ПК (персональные компьютеры) и серверы. Список устройств можно расширить, так как на сегодняшний день полноценные операционные системы устанавливаются на игровые консоли, телевизоры, ТВ-приставки, автомобильные компьютеры, это позволяет устанавливать на них софт для управления системами умного дома.
Если вы хотите узнать Что такое «Умный Дом», переходите переходите по ссылке
Автор: Городников Роман