ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ УМНОГО ДОМА В РАМКАХ КОНЦЕПЦИИ ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ

АННОТАЦИЯ

С каждым годом цифровизация набирает все большие обороты. Еще недавно люди не понимали значение этого понятия, но сейчас не найдется ни одной сферы жизни человека, к которой не притронулась цифровизация. Это происходит из-за того, что стремлением для оцифровки служит автоматизация, которая помогает упростить жизнь человека.

В результате цифровизации было выявлено множество новых концепций и направлений в сфере IT. И самым используемым направлением, появившемся в результате цифровизации, стала технология «умного» дома с применением концепции интернет вещей. В основе интернета вещей лежит множество технологий, которые помогают подсоединить к интернету практически любое устройство, что позволяет производить обмен данными между такими устройствами, обрабатывая те самые данные.

В этой статье будут рассмотрены примеры применения технологии «умного» дома в рамках концепции интернет вещей, которые помогают людям облегчить их жизнь, и сделать ее более комфортной.

ABSTRACT

Every year, digitalization is gaining momentum. Until recently, people did not understand the meaning of this concept, but now there is not a single area of human life that has not been touched by digitalization. This is due to the fact that the aspiration for digitization is automation, which helps to simplify human life.

As a result of digitalization, many new concepts and directions in the field of IT have been identified. And the most used direction, which appeared as a result of digitalization, was the technology of "smart" home using the concept of the Internet of things. The Internet of Things is based on many technologies that help connect almost any device to the Internet, which allows data to be exchanged between such devices, processing the same data.

This article will consider examples of the application of smart home technology within the framework of the concept of the Internet of things that help people make their lives easier and more comfortable.

Ключевые слова: «умный» дом, интернет вещей, датчики.

Keywords: smart home, internet of things, sensors.

Для того чтобы разобраться в применении технологии «умного» дома и интернета вещей в целом, сначала стоит понять, что они представляют из себя.

Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT) — концепция вычислительной сети физических объектов («вещей»), оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой, рассматривающая организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключающее из части действий и операций необходимость участия человека. Интернет вещей объединяет устройства в компьютерную сеть и позволяет им собирать, анализировать, обрабатывать и передавать данные другим объектам через программное обеспечение, приложения или технические устройства [1].

Обширный набор приложений интернета вещей на рынке часто делится на потребительские, коммерческие, промышленные и инфраструктурные пространства [1]. К потребительскому пространству чаще всего относят умный дом.

«Умный» дом — система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определённые повседневные задачи чаще всего без участия человека. «Умный» дом — это чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей [2]. Проще говоря, «умный» дом — это система, состоящая из домашних устройств, способных выполнять определенные задачи или действия с частичным участием человека или без его участия. Данная система призвана увеличить комфорт в доме путем автоматического или упрощенного ручного управления домашними устройствами, будь то камин, жалюзи, розетки, чайник, кондиционер и т.д., а также может обеспечить высокую безопасность.

Система такого дома построена из различных модулей, каждый из которых выполняет собственную функцию. Причем одни модули такой системы могут со временем дополняться другими, и контактировать друг с другом.

Эти модули можно разделить на три класса:

• Датчики (сенсоры) — устройства, которые получают информацию исходя от внешних условий, и передают данные в контроллеры.
• Контроллеры (хаб) — управляющие программируемые модули умного дома, принимающие сигналы от датчиков или сенсоров, и проводящие их сравнение и обработку и, в соответствии с заложенным сценарием, дающие команды актуаторам.
• Актуаторы — устройства, которые по приходу какого-то сигнала исполняют команды или программный код, то есть управляют функционированием «умных» устройств.

На рисунке 1 представлена простая и наглядная схема взаимодействия модулей в системе «умный» дом.

Рисунок 1. Схема взаимодействия модулей в системе «умный» дом

В данный момент, одним из популярных поставщиков систем умного дома является компания “Xiaomi”, так как они предоставляют выгодные и эффективные решения на рынке. Но также стоит обратить внимание на продукцию от “Livicom”, так как их устройства являются более универсальными в использовании за счет их технологии со сценариями автоматизации.

Сценарий автоматизации — это определенный порядок действий, который выполняют умные устройства в тех или иных случаях. Сценарии позволяют организовать одновременную работу разных устройств для экономии времени, оптимизации затрат на электроэнергию, для защиты дома от бытовых аварий [3].

Сценарии, которые поддерживает умный дом Livicom, делятся на три типа:

1. «По нажатию», где запуск сценария происходит по команде, отправленной пользователем вручную. К примеру, включить или выключить свет.
2. «По событию», когда сценарий запускается при выполнении одного или нескольких условий, обычно при срабатывании каких-либо датчиков. Например, включить кондиционер, при условии, что в помещении закрыто окно и температура достигла определенного значения.
3. «По расписанию», то есть будет запускаться в запланированное пользователем время. Допустим, включить режим ночной охраны, чтобы задействовать определенные датчики только ночью, когда хозяева спят, чтобы сэкономить электроэнергию и обезопасить дом от незаконного проникновения.

Можно детально рассмотреть процесс автоматизации управления водяным насосом, который работает по сценариям одного из типов — «по событию». А именно, используются два таких сценария: «Остановка насоса» и «Включение насоса». Сценарии помогут поддерживать необходимый уровень воды в баке, вовремя останавливать подачу воды и избегать переливов. На рисунке 2 показано взаимодействие отдельных устройств для автоматизации управления водяным насосом: пользователю нужно установить пороговый датчик уровня стороннего производителя внутри бака, верхний и нижний сенсоры датчика нужно подключить к универсальному датчику “Livi US”. Для управления водяным насосом необходимо подключить реле “Livi Relay” 220В. Условием запуска сценария «Остановка насоса» будет срабатывание верхнего сенсора (вода дошла до верхней отметки в баке), действием — отключение насоса. Для сценария «Включение насоса» условием запуска будет состояние «Норма» у нижнего сенсора (воды так мало, что она не достает до нижней отметки в баке), действием — запуск насоса.

Все модули, упомянутые выше, подключены к основному контроллеру (хабу), который, в свою очередь, обрабатывает полученную информацию, и выдает команды на выполнение какого-либо действия. А также с него может отправляться информация на сервер, далее оттуда же на клиентское мобильное приложение, чтобы уведомлять пользователя о состоянии насоса.

Рисунок 2. Структурная схема работы системы «умный» дом для автоматизации управления водяным насосом

Такой пример использования «умного» оборудования показывает, как системы «умного» дома значительно упрощают повседневную жизнь людей, и как сильно полезны такие системы для того, чтобы комфортно обустроить дом.

Для более детального рассмотрения темы был проведен опрос среди людей, целью которого было узнать, как они относятся к применению технологий «умного» дома как части концепции интернет вещей. Но перед проведением опроса участникам рассказали подробнее об этом направлении и концепции, а также привели примеры использования системы с «умными» устройствами. По результатам опроса (диаграмма 1), в процентном соотношении было выявлено, что основная часть положительно относится к применению таких «умных» систем в доме: 58% считают, что это удобно, 32% и вовсе используют их у себя. Остальная часть разделяется на две категории: 6% опрошенных людей сомневаются в такой технологии, потому что думают, что не смогут в ней разобраться, и только 4% людей вообще не заинтересованы «умным» домом.

Диаграмма 1. Процентное соотношение по опросу о применении технологии «умного» дома как части концепции интернет вещей

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что технология «умного» дома в концепции интернет вещей очень перспективна и востребована в применении людьми, так как она повышает комфортность в их жилье, обеспечивая удобство и безопасность.

Список литературы:

1. Электронная энциклопедия «Википедия» «Интернет вещей». [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL — https://clck.ru/9SPvy (Дата обращения: 20.01.2022)
2. Электронная энциклопедия «Википедия» «Домашняя автоматизация». [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL — https://clck.ru/Fo6LD (Дата обращения: 20.01.2022)
3. Блог на портале “iXBT.com” «Умный дом Livicom». [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL — https://www.ixbt.com/live/market/item/livicom/blog/21419.html (Дата обращения: 21.01.2022)