Большую часть своего времени люди проводят дома или на работе. Для многих из них эти места являются их святилищами. В течение 20 века технический прогресс помог повысить комфорт и улучшить жилищные условия в наших домах. Информация, полученная при съемке и моделировании поведения в этих местах, может быть полезна для повышения интеллекта и способности реагировать на наши потребности.
Последние достижения приближают такой "интеллект окружающей среды" в доме к реальности. С момента миниатюризации микропроцессоров вычислительные мощности встроены в знакомые объекты, такие как бытовая техника и мобильные устройства.
Программное обеспечение, играющее роль интеллектуального агента, воспринимает состояние физической среды и жителей, используя датчики, причины этого состояния с помощью методов искусственного интеллекта, а затем предпринимает действия для достижения поставленных целей, таких как максимальный комфорт жителей, минимизация потребления ресурсов, поддержание здоровья и безопасности дома и жителей.
Во время восприятия, датчики, встроенные в дом, генерируют показания, в то время как жители выполняют свои повседневные обязанности. Показания датчиков собираются в компьютерной сети и сохраняются в базе данных, которую интеллектуальный агент использует для генерирования полезных знаний, таких как закономерности, прогнозы и тенденции. На основе этой информации интеллектуальный агент выбирает действие и сохраняет его в базе данных. Действие передается по сети на физические компоненты, выполняющие команду.
Заполнение дома датчиками и управляющими устройствами с помощью компьютера не только возможно, но и распространено. Имеются датчики, которые позволяют локализовать движение в доме, считывать показания уровня освещенности и температуры окружающей среды, а также контролировать использование дверей, телефонов, воды и бытовой техники. Крошечные, недорогие датчики могут быть прикреплены к объектам не только для регистрации их присутствия, но и для записи истории недавних взаимодействий.
Такие интеллектуальные объекты могут собирать собственную энергию, а последние стандарты облегчают проектирование и моделирование датчиков, не зависящих от производителя. Распространение датчиков в домашних условиях приводит к появлению большого объема необработанных данных, которые необходимо проанализировать для получения соответствующей информации.
Полезны облачные вычисления, если данные собираются по всему сообществу "умных домов" для анализа тенденций и поведения в масштабах всего сообщества. В настоящее время большинство пользователей вручную пишут правила для интерпретации данных датчиков и управления устройствами.
Например, домовладельцы, устанавливающие оборудование домашней автоматизации, должны написать свои собственные правила для включения и выключения освещения. Искусственный интеллект играет ключевую роль в автоматизации этого процесса. Технологии добычи данных ищут полезную информацию о поведении резидентов и состоянии дома. Компьютерные алгоритмы были разработаны для прогнозирования и идентификации действий, выполняемых в домашних условиях, а также для распознавания эмоций, манерности тела и жестов. Эти возможности, а также способность распознавать виды деятельности, выявлять тенденции, проводить оценки и принимать меры становятся все более доступными и надежными, однако они, как правило, не встречаются в реальных домах.
Целью многих современных исследований в области интеллекта окружающей среды является обеспечение взаимодействия устройств со своими коллегами и сетевой инфраструктурой без явного контроля со стороны человека. Интеллектуальный дом также должен быть проникнут пониманием контекста проживания (местоположение, предпочтения, деятельность), физического контекста (освещение, температура, дизайн дома) и временного контекста (час дня, день недели, сезон, год).
Такая аргументация позволяет разрабатывать условия, обеспечивающие, например, индивидуальные настройки освещения и температуры, основанные на изученных предпочтениях жителей.
Поскольку окружающий интеллект стремится быть как ненавязчивым, так и повсеместным, он может воздействовать практически на все стороны жизни человека, не привлекая к себе внимания.
Особое внимание уделяется трем областям применения интеллекта окружающей среды в домашних условиях:
- Мониторинг здоровья;
- Энергоэффективность;
- Социальные вычисления.
Интеллектуальные дома предлагают технологии для автоматизированного мониторинга состояния здоровья, оценки и вмешательства. Опираясь на понимание контекста, "умные дома" дают своевременные подсказки, напоминающие людям о необходимости выполнять привычные процедуры и начинать новое здоровое поведение. Мониторинг потребления энергии в домашних условиях также приобретает все большее значение, поскольку потребление энергии растет быстрее, чем рост населения, а на долю домохозяйств приходится более 40% от общего энергопотребления в большинстве стран.
Интеллектуальные дома облегчают интеллектуальное управление энергопотреблением за счет идентификации и оценки нагрузки, а также минимального проникающего сброса нагрузки и автоматизации для повышения энергоэффективности.
Еще одним аспектом повседневной жизни является социальное взаимодействие. Социальные сигналы уже давно признаны как важные для установления отношений, но только с введением сенсорной среды исследователи получили возможность контролировать и измерять эти сигналы. Основываясь на технологиях интеллекта окружающей среды, мы можем посмотреть на социализацию внутри дома (например, развлечение гостей, общение с жильцами или телефонные звонки) и изучить взаимосвязь между параметрами социализации и производительностью, поведенческими моделями и здоровьем.
Мечта об Умном доме, сдерживается рядом серьезных проблем
Первостепенное значение имеет необходимость рассмотрения возможных последствий для неприкосновенности частной жизни и безопасности. Многие люди неохотно внедряют сенсорные технологии в свой дом, опасаясь оставлять цифровые следы, которые другие могут отслеживать и использовать в своих интересах, например, для проникновения в дом, когда в нем никого нет. Чтобы снять эту озабоченность, исследователи изучают способы определения и предоставления гарантий в отношении уровня конфиденциальности и безопасности технологий.
Аналогичным образом, "умные дома" должны обеспечивать сохранение за жильцом конечных полномочий на перезагрузку системы и налагать ограничения, которые не позволяют ему совершать нежелательные или вредные действия.
Еще одной важной задачей для интеллекта в домашних условиях является обеспечение интеллектуальной поддержки как внутри дома, так и за его пределами. С внедрением носимых датчиков и смартфонов интеллект окружающей среды не ограничивается домашней средой. Наш интеллектуальный агент, работающий в условиях окружающей среды, должен органично сочетать поддержку внутри дома с поддержкой, доступной в мобильной среде.
В настоящее время "умные" дома предлагают полезный мониторинг и автоматизацию под руководством жильцов. Ожидается, что по мере зрелости месторождения эти услуги будут оказываться более независимо друг от друга.
А у Вас уже установлена система «Умный дом»?
