Одним из самых значительных событий, оказавших влияние на развитие концепции Умного дома, стало внедрение технологии беспроводной связи Wi-Fi. Это кардинально сократило количество проводов, сделав автоматизацию доступной и значительно более экономичной для широкой аудитории.
Что такое умный дом?
— А вы знаете, что такое мозги? — спросил он.
— Нет! — признался Страшила. — Понятия не имею, как они выглядят!
— Хорошо! Приходите ко мне завтра, и я наполню вашу голову первосортными мозгами. Но вы сами должны научиться ими пользоваться.
(А. Волков, Волшебник Изумрудного города)
Каждый из нас стремится к более комфортной, безопасной и упрощенной жизни. И с развитием технологий мы наблюдаем, как самые смелые идеи, представленные писателями-фантастами всего лишь два-три десятилетия назад, теперь выглядят как простые сказки для маленьких детей.
Умный дом: из фантастических романов в реальность
Современные технические новшества и автоматизация все глубже проникают в нашу повседневную реальность. Естественно, именно наше жилье стало первой ареной для применения этих новшеств. Но что же именно подразумевается под понятием умный дом?
От Дома с кнопками до ныне существующих технологий
Первая постройка, которую можно считать умным домом, была названа Дом с кнопками (Push-Button Manor). Этот проект был создан американским инженером Эмилем Матиасом в 1950 году и был предназначен для его семьи. Используя более двух километров проводов, он смог организовать дистанционное управление освещением, воротами гаража, шторами и различными бытовыми приборами. Кроме того, Push-Button Manor также получил современную для того времени систему безопасности и сигнализации. Все электрические кабели и механизмы были скрыты в конструкции здания, а управление осуществлялось через множество кнопок.
В 1960 году Джим Сазерленд представил ECHO IV (Electronic Computing Home Operator) — устройство, которое должно было существенно облегчить жизнь домохозяек. ECHO IV следил за микроклиматом жилья, подстраиваясь под прогноз погоды, включал и выключал кухонные приборы, а также сохранял архив кулинарных рецептов.
Дом будущего Monsanto. Фото archiscene.net
В 1957 году в Диснейленде был открыт аттракцион — Дом будущего. Это было полноценное жилище, построенное из различных полимеров, с несколькими комнатами, укомплектованными всеми возможными технологиями, которые ученые прогнозировали для жилья человека в 1986 году. Создателем дома была компания Monsanto, которая сейчас известна как лидер в области биотехнологий, включая такие продукты, как Раундап и ГМО.
Аттракцион был в конечном итоге демонтирован, так как он утратил свою актуальность. Большинство технологий, представленных в Доме будущего, теперь можно видеть на наших собственных кухнях. Хотя разработки 50-60-х годов XX века не нашли широкого применения из-за высокой стоимости их внедрения, они заложили основы для будущих умных домов.
Домашняя автоматизация
Новый этап в развитии системы умных домов начался в 1975 году, когда шотландская компания Pico Electronics выпустила стандарт X10 — протокол, позволяющий передавать данные между электронными устройствами, участвующими в автоматизации домашнего пространства. Несмотря на ряд недостатков, включая медлительность, протокол X10 все еще применяется, в том числе для передачи данных как в проводных, так и беспроводных системах.
Система smart home
Ренессанс проектов по автоматизированным системам управления пришелся на 80-90-е годы XX века. В 1987 году в СССР была разработана СФИНКС — проект радиоуправляемого оснащения жилья. По сути, СФИНКС стал прототипом современного концепта умного дома. В его состав входил центральный процессор, два типа пультов управления (стационарный и мобильный), три вида модулей (для человека, автомобиля и домашних устройств) и система для голосового управления.
Программисты, работающие с технологией Java, активно трудились над повышением интеллектуального уровня бытовых приборов. Такие компании, как Siemens, Daimler Benz и Philips, занимались разработкой новых стандартов связи для электроники.
Появление смартфонов подстегнуло развитие концепции умного дома
В 2002 году компании, производящие компоненты для систем умного дома, из Европы и США договорились о создании единого открытого протокола KNX. Появление смартфонов и облачных технологий для хранения и обработки данных стало важнейшим шагом в эволюции автоматизированного управления.
История возникновения Умного дома берет свое начало в начале 60-х годов, когда был создан диммер — устройство для регулировки яркости освещения. Авторы этого устройства, супруги Спир, сделали первый шаг к автоматизации домашнего пространства.
В 70-х годах некоторые состоятельные граждане США задумывались о том, как улучшить свою повседневную жизнь. Так появилась идея передачи информации для управления приборами через единый кабель. Однако с развитием технологий, каждое новое кабельное решение оперативно устаревало даже до введения зданий в эксплуатацию.
Рождение современных автоматизированных систем
В конце 20 века на рынке появились транзисторы, цифровые контроллеры, микросхемы и другие программируемые элементы, которые успешно вытеснили аналоги, значительно уступавшие им в эффективности. Именно в этот период начали разрабатываться первые варианты Умных домов, напоминающих существующие сегодня.
Первый Умный дом был построен в Великобритании. Разработчикам удалось реализовать контроль температуры, системы безопасности, сигнализации и автоматическое управление открытием и закрытием гаражных ворот. В начале 90-х годов произошел настоящий прорыв: на рынке радиотехники появились разнообразные датчики, сенсоры, логические элементы и вычислительные компоненты, которые стали основополагающими для Умного дома. Так же начали разрабатываться первые программные обеспечения, регулирующие логику управления устройствами.
Как развивался умный дом
Другим важным этапом в эволюции системы «умного дома» стало создание бытовой автоматизации в 1975 году. С помощью новых устройств можно было управлять несколькими домашними приборами одновременно. Система Х10 от шотландской компании Pico Electronics позволяла включать и выключать устройства, регулировать яркость освещения и собирать информацию о состоянии оборудования. Система работала с использованием обновленного компьютерного интерфейса и специального пульта управления, что способствовало её популярности благодаря низкой цене и легкости установки.
Не забывайте о нашем аккаунте в Дзен, где вы найдете массу интересной и познавательной информации!
Первым полноценным прототипом “умного дома” стал один из жилых домов в Англии. Благодаря применению широкополосной KNX-системы, эта технология позволяла эффективно автоматизировать управление освещением, сигнализацией, шторами, отоплением и гаражными воротами.
Так выглядела система X4 от Pico Electronics.
Умный офис
С развитием общества возникла необходимость облегчать рутинные задачи не только в домашних условиях, но и на рабочем месте. Поэтому идея создания умного офиса, который бы облегчал рабочие процессы через взаимодействие различных устройств и интеллектуальное управление, стала актуальной.
Если в 2015 году один человек в среднем обладал двумя умными устройствами, то по прогнозам экспертов, в 2025 году это число должно увеличиться до девяти, как утверждает компания Statista. Все больше людей предпочитают работать на нескольких устройствах, а не ограничиваться одним компьютером, что свидетельствует о широкой популярности концепции умного офиса.
Переход к умному офису становится неотъемлемой частью современных бизнес-практик. Это удобно и соответствует потребностям сотрудников. Тысячи компаний применяют аналитические технологии и искусственный интеллект для сбора и обработки данных. Новые подходы также активно задействуются для гибридной или удаленной работы сотрудников. К тому же они способствуют уменьшению негативного воздействия на окружающую среду за счет цифровизации и более рационального использования ресурсов. Сотрудники отмечают, что работать в таких условиях значительно легче и комфортнее.
Офис нынче значительно отличается от того, каким он был раньше, и он обязан стать умным.
Например, Cisco разработала решение под названием Cisco DNA Spaces, которое использует искусственный интеллект для управления рабочими пространствами и оптимизации использования ресурсов в офисах. Эта система позволяет отслеживать передвижения сотрудников, анализировать пространство и готовить отчёты на основе собранных данных, которые могут быть полезны руководителям компаний или специалистам по управлению персоналом.
Развитие технологий умного дома в 1970-1980-е годы
В 1970-1980-х годах мир свидетелем активного развития технологий, которые стали основой для систем умного дома. В этот период разработка автоматизированных систем управления освещением, отоплением и другими бытовыми процессами находилась в центре внимания. В России, несмотря на экономические и политические трудности, также происходили попытки создать автоматизированные системы для повышения качества жизни. Эти разработки, хоть и не нашли массового применения, способствовали накоплению знаний и опыта, которые в последствии были использованы для создания современных систем умного дома.
Первые системы умного дома в России: начало 2000-х
Начало 2000-х в России стало новой эпохой в развитии систем умного дома. Этот период характеризовался появлением первых коммерчески успешных решений, доступных для широкой аудитории. На российском рынке начала внедряться система, основанная на международных стандартах, таких как KNX, что обеспечивало высокую степень совместимости и гибкости в создании умных домов. Эти системы предлагали базовые функции автоматизации, такие как управление освещением, климатом и безопасностью, ориентируясь на повышение комфортности и энергоэффективности жилья.
Система KNX, представляющая собой международный стандарт для автоматизации зданий, значительно повлияла на развитие умных домов в России. Этот стандарт обеспечивает совместимость различных устройств и систем, что позволяет создавать масштабируемые и адаптивные решения. Наряду с KNX, популярными в России также стали другие системы, такие как Z-Wave и Zigbee, что способствовало дальнейшему развитию сегмента умных домов. Важность этих стандартов заключается в том, что они позволяют пользователю выбирать устройства от разных производителей и при этом сохранять функциональную и эффективную систему управления домом.
Самое умное офисное здание в мире
Рис. 7. Штаб-квартира компании Deloitte в Амстердаме
Данное здание считается самым умным офисом в мире. Остановимся на самых интересных особенностях этого объекта.
Рис. 8. 25% площади здания — места для общения
Философия этого здания заключается в создании условий, способствующих более активному общению сотрудников между собой. Внутри отсутствуют закрепленные рабочие места, что позволяет сотрудникам занимать любое свободное место. При этом около 25% от общей площади здания отведено под пространства для встреч и отдыха. Хотя может показаться, что общение — это лишь перерасход времени, учитывая, сколько ошибок возникает в ходе работы над сложными проектами из-за отсутствия должного взаимодействия между членами команды, создание атмосферы, способствующей общению, может оказаться отличной идеей.
Каждый сотрудник устанавливает на своем смартфоне приложение, позволяющее подключиться к экосистеме здания.
Рис. 9. Мобильное приложение офисного здания Edge
Когда сотрудник заходит на парковку, приложение направит его на свободное место, а система контроля доступа откроет доступ, произведя сканирование лица. Системы вентиляции, кондиционирования и освещения, зная предпочтения каждого сотрудника, создадут привычную атмосферу без его участия.
Управляющая система здания, имея доступ к рабочему расписанию, забронирует переговорные комнаты и заранее подготовит их (настраивает нужную температуру, подключает конференцсвязь, проектор и т. д.), известив секретаря о приходе гостей.
Кофемашина запоминает предпочтения, наливая именно тот кофе, который вкушают сотрудники.
В данном здании практически все элементы подключены к локальной сети и имеют уникальные IP-адреса, что позволяет постоянно собирать данные: о том, какие кофемашины требуют пополнения, какие туалеты чаще всего используют, в каких принтерах быстрее заканчивается бумага, какие осветительные приборы реже используются и требуют обслуживания, и так далее.
К счастью (или, возможно, нет), функции, ранее принадлежащие административно-хозяйственному отделу, начинают переходить к команде системных администраторов.
Рис. 10. Робот-охранник днем заряжается, а ночью патрулирует офис, используя датчики движения. Видеокамера записывает все инциденты.
Конфиденциальность
Важно подчеркнуть, что ни руководство предприятия, ни иные лица не могут получить доступ к личным данным сотрудников. Согласно законодательству о защите персональных данных, никто не имеет права отслеживать местоположение сотрудников, получать информацию о количестве пропущенных встреч или использовании парковки.
Вопросы стоимости
Еще 10 лет назад системы автоматизации и управления обходились примерно в 7-10% от общей стоимости инженерных систем. В эту сумму входили контроллеры, датчики, кабели, а также монтажные и наладочные работы.
В ультрасовременном здании не только увеличиваются затраты на шкафы управления, но и значительно подорожают конечные устройства и механизмы. Теперь каждая лампа должна управляться с помощью смартфона, кофемашина должна быть подключена к локальной сети, на вентиляционных решетках обязательно должен находиться клапан с приводом и так далее. Это приводит к необходимости использовать километры проводов и конструкции для их прокладки, что увеличивает трудозатраты на монтаж.
В итоге, в современных умных зданиях стоимость инженерных систем возрастает на 20-30%.
Автор: Александр Иванов, ООО Траст инжиниринг
