Найти тему
СФУ | Мозговой Шторм

Каждому дому — своя МУЗА

Многофункциональное устройство зональной автоматизации или, попроще, МУЗА – это не просто умная колонка с голосовым помощником и даже не просто целая станция управления умным домом. В этот гаджет вложены годы кропотливого труда и детские мечты выпускницы СФУ Ольги Калашниковой – девушка придумала и начала разрабатывать МУЗУ во время учёбы в Институте инженерной физики и радиоэлектроники, а сейчас она уже имеет награду за этот проект и вовсю готовится к масштабному производству своего изобретения.

Ольга Калашникова со своим изобретением
Ольга Калашникова со своим изобретением

Мечты об умном доме с ранних лет

Когда я была совсем маленькой, рисовала рядом с окнами и дверьми кружочки и представляла, что это кнопки для управления. Это были первые, пусть и несерьезные, шаги по осознанию того, чем бы я хотела заниматься в жизни. Со временем я полюбила точные науки, всё, что связано с расчётами и программированием, но в то же время меня тянуло к творчеству и созданию чего-то нового. Однажды, вернувшись из школы домой, села за компьютер и решила создать электронный учебник по биологии.

Детские мечты Ольги не остались в прошлом: чтобы развиваться, она начала интересоваться конкурсами, и в одном из них – посвящённом созданию инновационных бизнес-проектов, – она победила со своей работой в номинации, касающейся технологий умного дома. Так девушка и определилась с областью своих интересов окончательно.

В студенческие годы она уже стала задумываться над собственной разработкой. Сомнений не было – изобретение должно быть связано с умным домом, однако конкретная идея пришла Ольге далеко не сразу. Сначала понадобилось основательно подготовиться: изучить отрасль и пройти производственную практику на нужной специализации. 

Вектор определили — двигаемся дальше 

По мере погружения в тему Ольга всё больше задумывалась о том, почему технологии умного дома не так распространены. 

Да, это у всех на слуху, но, как правило, люди либо применяют какие-то минимальные решения, либо вовсе считают, что это дорого, недоступно, сложно и даже опасно. В итоге я поняла, что для автоматизации процессов в доме нужно какое-то очень простое, но при этом многофункциональное решение. Чтобы человек мог использовать его так же легко, как умную колонку, — купил, подключил к сети и всё. Однако концепция умного дома состоит в том, чтобы полностью освободить человека от целого ряда бытовых задач.

Ольга решила придумать устройство, сочетающее в себе и функции голосового помощника, и датчики, которые являются основой любой системы умного дома, и вдобавок камеру. Но на любом пути не без трудностей: было очень сложно осуществить такую задумку в одиночку, да и финансовая сторона вопроса напоминала о себе — дело требовало серьёзных материальных вложений, а окружающие и вовсе говорили Ольге, что без подтверждённого потребительского спроса и больших денег её задумка не имеет смысла.

Но у меня есть черта: если я что-то решила, то уже не остановлюсь. В итоге постепенно я начала пробовать переходить от теории к практике. Забегая вперед, скажу, что решить финансовый вопрос в студенческие годы мне удалось благодаря участию в стипендиальной программе Владимира Потанина, а после окончания вуза я выиграла грант конкурса «УМНИК Технет НТИ».

Как создавалась МУЗА

Первая версия МУЗЫ появилась в 2018 году и работала на основе одноплатного мини-компьютера Lattepanda. Его технические характеристики хоть и позволяли подключать к нему датчики, однако этого было мало для полноценной работы устройства, плюс ко всему Lattepanda был довольно дорогим решением в данном случае. Да и в остальном пока это была лишь плата с датчиками и прочими компонентами. Ольга хотела большего: она стала задумываться над разработкой своей уникальной платы, которая удовлетворяла бы всем требованиям разработчицы и имела бы все желаемые характеристики.

Первый прототип МУЗЫ
Первый прототип МУЗЫ

Изучая всевозможные статьи, в том числе и материалы людей, которые уже успели поэкспериментировать в этой области и поделились результатами, Ольга уже через полгода разработала собственное решение.  

Долго и с интересом я подбирала все необходимые компоненты для своей платы, регулировала их размер и расположение, затем нашла специалиста, который помог мне с электрической схемой.
Как итог — устройство работало, с его помощью уже можно было следить за показаниями датчиков, но впоследствии решение еще совершенствовалось. Более того, вместо одной платы пришлось разработать две, чтобы датчики размещались отдельно, ближе к поверхности корпуса, и не нагревались от работы микроконтроллера и системы питания. На сегодняшний день новая вариация плат разработана и проходит тестирование.
Плата, которую разрабатывала Ольга
Плата, которую разрабатывала Ольга

А параллельно с работой над программной составляющей Ольга активно разрабатывала корпус устройства. К 2019 году МУЗА фактически обрела свой окончательный внешний вид, хотя и требовала доработки. В качестве голосового помощника на ней сначала стояли программные элементы Amazon Alexa и Google Assistant, но работа с ними вызывала проблемы: команды приходилось задавать на английском языке или на ломаном русском, чтобы МУЗЕ были понятны основные действия и объекты, фигурирующие в команде («включить лампочка потолочная» вместо «включи лампочку на потолке» и тому подобное). Иначе команда просто не распознавалась. 

Ситуацию спасла бы установка голосового помощника «Алиса», который поддерживает русский язык и является популярным в России. Однако устанавливаться на устройство «Алиса» никак не хотела, и победить эту проблему Ольга смогла лишь спустя годы.

Я решала эту задачу с 2020 года и думала, что одна не справлюсь, искала специалистов, но те либо отказывались из-за отсутствия компетенций и интереса, либо запрашивали сотни тысяч рублей. Пришлось всё-таки пробовать самой, и всё удалось — спустя три года «Алиса» работает на моем устройстве.
Загвоздка была в операционной системе. Я пробовала два типа ОС, с одной из которых программная инфраструктура «Алисы» не работала вовсе, а с другой заработала только спустя месяцы экспериментов и нескольких попыток установки разных версий ОС. Плюс ко всему требовалось добиться идеальной работы платы с этой же операционной системой, на что тоже потребовалось время.

Возможности МУЗЫ

Многофункциональное устройство зональной автоматизации — это в том числе и умная колонка, поэтому отчасти её функционал такой же, как у любого другого голосового ассистента. С помощью голосовых команд МУЗА может управлять умными лампочками и розетками, воспроизводить музыку, аудиокниги, сообщать прогноз погоды и т. д.

-4

Однако за счёт наличия датчиков и камеры видеонаблюдения МУЗА — это больше чем умная колонка. Устройство может быть полезно в самых разных ситуациях: например, оно может следить за качеством воздуха и уведомлять пользователя при обнаружении вредных примесей в нём. А ещё с МУЗОЙ гораздо проще следить за детьми: её можно установить в детской спальне, и если ребенок проснулся, то датчик движения зафиксирует это и уведомит родителей. При этом с помощью камеры происходящее в комнате будет транслироваться прямо на телефон. Конечно, эту функцию можно применять и для того, чтобы следить не только за детьми, но и, например, за квартирой в целом. Также у МУЗЫ есть датчик температуры и влажности, возможность автоматического управления кондиционерами и увлажнителями на основании их показаний. А в целом на устройстве можно настраивать огромное множество сценариев управления умным домом.

Ту же лампочку в комнате можно включать не только по голосовой команде, а автоматически при пробуждении ночью. Если вы встали, датчик движения уловит это, и МУЗА включит свет, причем на минимальную яркость, чтобы глазам было комфортно. Таким же образом, благодаря наличию датчика освещенности, устройство способно включать свет в комнате при первых сумерках и постепенно увеличивать его яркость с наступлением темноты. Всё это позволяет экономить силы, время, электроэнергию и, как следствие, финансы.
Задавать различные сценарии возможно в приложении Яндекса «Дом с Алисой», которое позволяет управлять устройствами разных производителей. Однако одна из моих целей — сделать так, чтобы МУЗА при первом включении сама предлагала пользователю оптимальные и наиболее удобные сценарии работы и не требовала настройки в приложении вручную.

Признание

У любого человека могут наступать моменты разочарования. И Ольга — не исключение.

Несмотря на всю проделанную работу, ещё буквально год назад я сомневалась в своей идее и её потенциале. Поэтому, когда я увидела информацию о новом масштабном конкурсе для инноваторов и ученых In’Hub, организованном «Норникелем», то сначала не стала подавать анкету. Думала, даже пытаться не стоит. Но потом прием заявок продлили, и я рискнула. Вскоре мне сообщили, что я стала участником первого форума In’Hub, а мой проект вошел в список наиболее перспективных и будет представлен на отдельной встрече с инвесторами.
Ольга на форуме In’Hub, Новосибирск 2022
Ольга на форуме In’Hub, Новосибирск 2022
За два дня форума я получила много положительных отзывов и полезных рекомендаций. Мне задавали глубокие интересные вопросы, причем как эксперты и специалисты, так и просто посетители, которые пока только задумываются о том, чтобы автоматизировать какие-то процессы в своем доме. Пожалуй, главное для меня то, что на форуме практически не было людей, равнодушных к концепции умного дома в целом, и к моему устройству в частности. Самая большая заслуга конкурса In’Hub как раз в том, что он помог мне взглянуть на мою разработку со стороны, объективно оценить свои возможности и при этом познакомиться с другими инноваторами, узнать, какие идеи они реализуют и как приходят к своим результатам.
Завершением события стала церемония вручения наград. Изначально я была уверена, что если и получу что-то, то только в номинации для начинающих изобретателей. Но поскольку мое устройство уже имело патент, то я автоматически попадала в разряд опытных разработчиков. Однако высшей награды я всё равно никак не ожидала, и когда мне вручили золотую медаль In’Hub наравне с профессиональными разработчиками и научными коллективами, то я даже не сразу в это поверила. Всё это очень сильно вдохновило меня на то, чтобы продолжать воплощать свою идею в жизнь.

Сейчас Ольга планирует доработать корпус и программно связать голосовой помощник со всеми датчиками в устройстве. А уже после этого девушка намерена тестировать спрос и искать финансирование для массового производства МУЗЫ. 

В изобретательской среде многие проекты с анализа рыночного потенциала только начинаются, но я хотела сначала создать рабочий вариант устройства и лишь потом искать финансирование, чтобы не предлагать потенциальным инвесторам исключительно красивый корпус.
С учетом статистических и рыночных показателей, я планирую в ближайшие несколько лет выйти на уровень продаж, ориентировочно, в 30 тысяч устройств. И если ещё совсем недавно я сомневалась в достижении этого результата, то теперь, после всего пройденного мной пути, я считаю, что у моего решения определенно есть потенциал.
Признание: МУЗА и золотая медаль первого конкурса и форума для разработчиков и инноваторов In’Hub
Признание: МУЗА и золотая медаль первого конкурса и форума для разработчиков и инноваторов In’Hub

Источник фото: Newslab