Домашняя автоматизация - Home automation

Блок управления помещением
Панель управления CITIB-AMX
Термостат Nest Learning, показывающий влияние погоды на потребление энергии
Звонок видеодомофона с Wi-Fi камерой

Домашняя автоматизация или домотика - это автоматизация зданий для дома, называемого умным домом или умным домом . Система домашней автоматизации будет отслеживать и / или управлять такими домашними атрибутами, как освещение, климат, развлекательные системы и бытовая техника. Это может также включать домашнюю безопасность, такую ​​как системы контроля доступа и сигнализации. При подключении к Интернету домашние устройства являются важной составляющей Интернета вещей («IoT»).

Система домашней автоматизации обычно подключает управляемые устройства к центральному концентратору умного дома (иногда называемому « шлюзом »). Пользовательский интерфейс для управления системой используется либо настенным терминалы, планшетных или настольных компьютеров, приложение мобильного телефона или веб - интерфейс , который также может быть доступен за пределами площадки через Интернет.

Несмотря на то, что существует много конкурирующих поставщиков, все активнее работают над системами с открытым исходным кодом. Однако существуют проблемы с текущим состоянием домашней автоматизации, включая отсутствие стандартизированных мер безопасности и устаревание старых устройств без обратной совместимости.

Домашняя автоматизация имеет высокий потенциал для обмена данными между членами семьи или доверенными лицами для обеспечения личной безопасности и может привести к мерам по энергосбережению с положительным воздействием на окружающую среду в будущем.

В 2013 году рынок домашней автоматизации оценивался в 5,77 миллиарда долларов США, а к 2020 году прогнозируется его рыночная стоимость в 12,81 миллиарда долларов США.

История

Ранняя домашняя автоматизация началась с трудосберегающих машин. Автономные электрические или газовые бытовые приборы стали жизнеспособными в 1900-х годах с введением системы распределения электроэнергии и привели к появлению стиральных машин (1904 г.), водонагревателей (1889 г.), холодильников (1913 г.), швейных машин , посудомоечных машин и др. сушилки для одежды .

В 1975 году была разработана первая сетевая технология домашней автоматизации общего назначения X10 . Это протокол связи для электронных устройств. Он в основном использует проводку для передачи электроэнергии для сигнализации и управления, где сигналы включают короткие радиочастотные всплески цифровых данных и остаются наиболее широко доступными. К 1978 году продукты X10 включали 16-канальную командную консоль, модуль лампы и модуль устройства. Вскоре появились настенный выключатель и первый таймер X10.

К 2012 году в США, по данным ABI Research, было установлено 1,5 миллиона систем домашней автоматизации. По данным исследовательской компании Statista, к концу 2018 года в домах США будет установлено более 45 миллионов умных домашних устройств.

Слово « домотика » (и « домотика », когда оно используется как глагол) является сокращением латинского слова, обозначающего дом ( domus ), и слова « робототехника» . Слово «умный» в «умном доме» относится к системе, которая осведомлена о состоянии своих устройств, что осуществляется с помощью протокола информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) и Интернета вещей (IoT).

Приложения и технологии

Домашняя автоматизация широко распространена в самых разных сферах, в том числе:

Реализации

Кормушка для кошек с подключением к Интернету

В обзоре устройств домашней автоматизации Consumer Reports выявил две основные проблемы для потребителей:

  • Сеть Wi-Fi, подключенная к Интернету, может быть уязвима для взлома.
  • Технологии все еще находятся в зачаточном состоянии, и потребители могут инвестировать в систему, которая становится бесполезной . В 2014 году Google купила компанию, продающую систему домашней автоматизации Revolv Hub, интегрировала ее с Nest, а в 2016 году отключила серверы, от которых зависел Revolv Hub, сделав оборудование бесполезным.

В 2011 году Microsoft Research обнаружила, что домашняя автоматизация может включать высокую стоимость владения, негибкость взаимосвязанных устройств и плохую управляемость. При проектировании и создании системы домашней автоматизации инженеры принимают во внимание несколько факторов, включая масштабируемость, степень контроля и управления устройствами, простоту установки и использования для потребителя, доступность, скорость, безопасность и способность диагностировать проблемы. Результаты iControl показали, что потребители отдают предпочтение простоте использования, а не техническим инновациям, и хотя потребители признают, что новые подключенные устройства обладают беспрецедентным преимуществом, они еще не совсем готовы использовать их в своих собственных домах.

Исторически системы продавались как законченные системы, где потребитель полагается на одного поставщика для всей системы, включая оборудование, протокол связи, центральный концентратор и пользовательский интерфейс. Однако в настоящее время существует открытое оборудование и программные системы с открытым исходным кодом , которые можно использовать вместо проприетарного оборудования или вместе с ним. Многие из этих систем взаимодействуют с потребительской электроникой, такой как Arduino или Raspberry Pi, которые легко доступны в Интернете и в большинстве магазинов электроники. Кроме того, устройства домашней автоматизации все чаще взаимодействуют с мобильными телефонами через Bluetooth, что делает их доступнее и удобнее для пользователя.

Критика и споры

Домашняя автоматизация страдает от фрагментации платформы и отсутствия технических стандартов - ситуации, когда разнообразие устройств домашней автоматизации с точки зрения как аппаратных вариаций, так и различий в программном обеспечении, работающем на них, делает задачу разработки приложений, которые согласованно работают между различными несовместимыми технологическими экосистемами. жесткий. Клиенты могут не решиться поставить свое будущее IoT на проприетарное программное обеспечение или аппаратные устройства, использующие проприетарные протоколы, которые могут исчезнуть или стать трудными в настройке и подключении.

Природа устройств домашней автоматизации также может быть проблемой для безопасности , защиты данных и конфиденциальности данных , поскольку патчи ошибок найти в ядро операционной системы , часто не доходят до пользователей старых и более низким уровнем цен устройств. Одна группа исследователей утверждает, что из-за того, что производители не поддерживают старые устройства с помощью исправлений и обновлений, более 87% активных устройств остаются уязвимыми.

Обеспокоенность вызывают арендаторы, арендующие квартиры у домовладельцев, которые решают модернизировать квартиры с помощью технологий умного дома. Эти проблемы включают слабые беспроводные соединения, которые делают дверь или прибор непригодными для использования или непрактичными; безопасность дверных кодов, хранящихся у домовладельца; и потенциальное вторжение в частную жизнь, связанное с подключением технологий умного дома к домашним сетям.

Исследователи также провели исследования пользователей, чтобы определить, какие препятствия стоят для потребителей при интеграции устройств или систем домашней автоматизации в их повседневный образ жизни. Один из основных выводов касался простоты использования, поскольку потребители, как правило, склоняются к решениям «plug and play», а не к более сложным установкам. Одно исследование показало, что в ментальных моделях, созданных пользователями относительно того, как на самом деле работают устройства, есть большие пробелы. В частности, результаты показали, что было много недоразумений, связанных с тем, где хранятся данные, собранные интеллектуальными устройствами, и как они используются. Например, в настройке интеллектуального освещения одна участница думала, что ее iPad напрямую взаимодействует со светом, давая ему команду либо выключиться, либо включиться. На самом деле iPad отправляет сигнал в облачную систему, которую использует компания (в данном случае Hue Bridge), которая затем передает сигнал непосредственно на устройство.

В целом, эта область все еще развивается, и природа каждого устройства постоянно меняется. Пока технологи работают над созданием более безопасных, оптимизированных и стандартизованных протоколов безопасности, потребителям также необходимо больше узнать о том, как работают эти устройства и каковы могут быть последствия их размещения у себя дома. Рост этой области в настоящее время ограничен не только технологией, но и способностью пользователя доверять устройству и успешно интегрировать его в свою повседневную жизнь.

Влияние

Использование домашней автоматизации может привести к более эффективным и интеллектуальным методам энергосбережения. Интегрируя информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) с системами возобновляемой энергии, такими как солнечная энергия или энергия ветра, дома могут автономно принимать решения о том, хранить ли энергию или расходовать ее для определенного устройства, что приводит к общему положительному воздействию на окружающую среду и снижению счетов за электроэнергию на потребители, использующие систему. Для этого исследователи предлагают использовать данные датчиков об активности потребителей в доме, чтобы предугадывать потребности потребителей и уравновешивать их с потреблением энергии.

Кроме того, домашняя автоматизация имеет большой потенциал в отношении безопасности семьи. Согласно опросу 2015 года, проведенному iControl, основными факторами спроса на интеллектуальные и подключенные устройства являются, во-первых, «личная и семейная безопасность», а во-вторых, «стремление к экономии энергии». Домашняя автоматизация включает в себя множество интеллектуальных систем безопасности и систем наблюдения. Это позволяет потребителям контролировать свои дома, находясь вдали от дома, и предоставлять надежным членам семьи доступ к этой информации в случае, если случится что-то плохое.

Галерея

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки