Домо сапиенс: Мой дом - моя умная крепость.
Здания, как и люди, живут, меняются, развиваются и стареют. Прежде их строили на века, но теперь темп жизни вырос в десятки раз. Надо уже при постройке подготовить дом к сложной и переменчивой жизни, чтобы ему было не так трудно (а владельцу — не так накладно) перестраиваться.
Дом преображается на наших глазах. В плане оснащения интеллектуальной автоматикой он начинает соперничать с современными автомобилями, судами и летательными аппаратами. Словосочетания «интеллигентный дом», «интеллектуальный дом», «умный дом», «послушный дом» не сходят со страниц западных изданий, посвященных вопросам строительства, архитектуры и дизайна.
Когда лет 30 назад японские футурологи заговорили об «умных» домах, самостоятельно регулирующих важнейшие процессы жизнедеятельности и реагирующих на голос хозяина, как живые существа, общество отнесло их прогнозы к разряду научной фантастики. Сегодня идет интенсивный процесс одомашнивания цифровых технологий и подобные сооружения являются не только вполне реальной составляющей мира, но и весомым аргументом в конкурентной борьбе компаний, поставляющих на рынок компьютерные и инженерные технологии.
С другой стороны, появляющиеся на наших глазах умные дома не являются чем-то совершенно новым, к встрече с ними мы подготовлены фольклором и сказками. Достаточно вспомнить пещеру Али-Бабы в Персии, нашу избушку на курьих ножках, Емелю на самодвижущейся печке и скатерть-самобранку.
Интенсивная автоматизация промышленности началась несколько десятилетий назад. Уже тогда было ясно, что можно автоматизировать и многие бытовые процессы. И такие попытки проводились, например создавались роботы для домашних работ, но они имели, скорее, рекламный характер, демонстрируя технологические возможности той или иной фирмы, и не имели практического продолжения. Для домашнего применения устройства автоматики были слишком громоздкими и дорогими. Но на рубеже 80—90-х гг. положение изменилось благодаря прогрессу в миниатюризации электронной техники. Появились дешевые, миниатюрные, потребляющие мало энергии устройства — контроллеры (микропроцессоры), представляющие собой специализированные компьютеры, а также миниатюрные датчики, реле и другие исполнительные механизмы. Начался естественный и предсказуемый процесс экспансии автоматики в жилище, который продолжается на наших глазах. Поначалу бытовало понятие «электронный коттедж», сейчас предпочитают говорить об умном или интеллектуальном здании. Стоит заметить, однако, что автоматизация зданий подчас оказывается процессом более сложным, чем автоматизация производственного предприятия.
Процесс идет по двум встречным направлениям: создания единых систем управления всеми инженерными системами и приборами в доме и встраивания интеллектуальных функций в отдельные бытовые приборы. Так, компания Frigidaire выпустила пробную партию холодильников со встроенным компьютером с жидкокристаллическим дисплеем и с подсоединением к Интернету. Встроенный компьютер, кроме обычных функций, может по штрихкоду выяснять наличие в холодильнике продуктов и составлять список продуктов, которые необходимо приобрести. Может быть организована доставка продуктов без участия хозяина.
Сейчас многим известны, хотя бы по компьютерным играм, почти неограниченные возможности компьютерного управления. Все эти возможности доступны и для домашних управляющих систем. Автоматизировать в принципе можно все и вся вплоть до контроля выполнения домашних школьных заданий ребенком. Ограничения проистекают только от цены и фантазии разработчиков. Сейчас в предлагаемых на рынке системах домашнего управления разработчики закладывают несколько тысяч вариантов обслуживающих процедур, но практика показывает, что жильцы используют из них не более пятидесяти. Широко распространенными сценариями управления являются: «Мы дома», «Никого нет», «Долгое отсутствие», «Гости», «Кино». Например, выбрав сценарий «Никого нет», вы отключите все электроприборы, кроме тех, которые должны работать постоянно: холодильник, электрооборудование газового котла, сервер и пр.; активируете системы охраны, автономного пожаротушения, переадресации телефонных звонков, переведете отопление и вентиляцию в экономичный режим работы. Сценарий «Долгое отсутствие» будет отличаться от предыдущего тем, что добавится опция «Диспетчеризация» — удаленный мониторинг всех инженерных систем дома, осуществляемый сервисными службами и хозяевами. Вот что пишет Билл Гейтс, который построил себе один из первых «умных домов». «Электронный значок сообщит дому, кто вы и где находитесь, а тот на основе этой информации, попытается отвечать на ваши просьбы и даже предугадывать их — как можно деликатнее. Со временем вместо значка будут использоваться телекамеры. Когда стемнеет, по дому вас будет сопровождать движущаяся волна света. Пустые комнаты освещаться не будут. Идя по дому, вы не заметите, что светильники впереди вас становятся все ярче, а позади — тускнеют. Сопровождать вас сможет не только свет, но и музыка. Вам покажется, что она везде и всюду, хотя на самом деле другие люди услышат другую музыку или тишину. А захотите — за вами будет следовать трансляция фильма или новостей.
Карманный пульт дистанционного управления предоставит полный контроль над окружающей обстановкой и системой досуга в доме. Все компьютеризованные системы должны быть настолько просты и естественны, чтобы люди могли ими пользоваться играючи, свободно».
Многие бытовые приборы постепенно превращаются в роботов, способных работать автономно, по заданным программам, по командам хозяина или под руководством общей системы управления домом. Уже сегодня многие компании предлагают домашние робототехнические устройства, которые способны выполнить простейшие работы, например, пропылесосить ковер или принести хозяину кофе. Недавно был презентован пылесос Roboking — самоходный аппарат, способный самостоятельно перемещаться по квартире, распознавать внезапно появившиеся препятствия (ребенка, кошку), а также ступеньки. Спустя час работы он самостоятельно возвращается на подзарядку. Подзарядившись, он продолжает уборку с того же места, которое покинул. Он может работать по различным сценариям, например, производить без-шумную уборку с пониженной мощностью.
Автоматизация дома, как водится, может иметь и теневые стороны. Например, имеется возможность знать обо всем происходящем в доме и управлять им на любом удалении по Интернету. Однако при этом следует учитывать и возможность «электронного» взлома и проникновения в дом. Так, известен случай когда хакеры нашли доступ к системе управления освещением гостиницы и по своему желанию стали включать/выключать свет в ней.
Важный вопрос состоит в том, что стоит и чего не стоит автоматизировать, где разумный предел автоматизации и где целесообразно остановиться. В одной статье читаем: «Вечером можно не заботиться о выборе освещения, вариант которого предложит электронный слуга, не думать об электроприборах, работающих телевизоре и радио, бегущей из крана воде и прочих источниках неприятностей. Просто лечь спать! Все остальное сделает за вас «умный дом». Он накормит кошку и собаку, рыбок в аквариуме, польет комнатные растения и газон во дворе, позаботится о вашем покое». Однако, идя по такому пути, можно будет автоматизировать и хозяина.
Существующие технологии позволяют автоматизировать выполнение практически любых работ и функций в доме, но важно удержаться в рамках разумной достаточности. Можно сделать систему автоматизированного полива цветов, можно поручить автоматике и рассказывание ребенку на ночь сказки, но не потерявшие здравого смысла родители предпочтут это делать самостоятельно. Уже сейчас в домашней автоматизации можно заметить излишества, например целесообразность использования нынешних, весьма ресурсорасточительных посудомоечных машин сомнительна. В то же время, например, простое автоматическое устройство, которое бы ползало по солнечным коллекторам и убирало осевшую на них пыль, было бы весьма полезным.
Повышенная сложность инженерных систем экодома делает уместным и целесообразным автоматическое управление как отдельными системами, так и всем домом. Прежде всего, для оптимизации энергетических процессов с целью энергосбережения. Это, в частности, устранение лишней вентиляции и освещения. «Умный дом» может корректировать поведение забывчивых хозяев: выключать свет и бытовые приборы в покинутых комнатах, снижать интенсивность вентиляции в неиспользуемых помещениях. При этом можно экономить до 30% электроэнергии, используемой осветительными приборами. Уже упоминавшаяся система термокоррекции при работе в автоматически заданном режиме может понижать ночью температуру, что физиологически оправданно, уменьшать температуру во временно неиспользуемых помещениях. Возможности экономии энергии кроются и в регулировании «интеллигентным домом» режима водоснабжения, и в отслеживании работы других систем инженерного обеспечения. Наличие интеллектуальной системы управления, как свидетельствует опыт, способно повысить ресурсоэффективность здания на 20—30%.
Все это делает экодом по совместительству и «умным домом». Но обратное неверно, не всякий «умный дом» экологичен. Эко-дом — это ресурсоэкономный «умный дом». Специфика системы автоматического управления в экодоме будет проявляться в том, что приоритет при ее конструировании и выборе управляющих алгоритмов будет отдаваться задачам достижения высокой гигиеничности, энерго- и ресурсосбережения, а не достижению максимальной разгрузки людей от всяких домашних обязанностей любой ценой.
В «интеллектуальном доме» можно, например, поставить систему автоматического растапливания снега на садовых дорожках, или льда на крыше. В нашем климате это будет не что иное, как неоправданная трата энергии с вытекающим отсюда неизбежным экологическим ущербом. Ведь мы помним, что выработка и передача энергии всегда связаны с чувствительными вредными экологическими последствиями. И не меняет дела то, что эти последствия проявляются где-то там, за горизонтом.
Внедрение в дом систем управления в какой-то мере открывает «ящик Пандоры» его изменчивости. Информационные технологии предполагают частую замену как алгоритмов, так и аппаратуры. Далее они открывают новые возможности для трансформации и переделок самого дома и будут стимулировать их. Дом рискует утратить свою консервативность и устойчивость. Окажутся ли эти опасения обоснованными или дом по-прежнему останется островком стабильности в стремительно меняющемся мире, покажет будущее.
