Домашняя автоматизация
| Часть серии на |
| Автоматизация |
|---|
 |
| Автоматизация в целом |
| Робототехника и роботы |
| Влияние автоматизации |
| Выставки и награды |
Домашняя автоматизация или Domotics [ 1 ] строится автоматизация для дома . Система домашней автоматизации будет контролировать и/или управлять атрибутами дома, таких как освещение, климат, развлекательные системы и приборы. Он также может включать в себя домашнюю безопасность , такую как системы управления доступом и сигнализации.
Фраза Умный дом относится к устройствам домашней автоматизации, которые имеют доступ к Интернету. Home Automation, более широкая категория, включает в себя любое устройство, которое можно контролировать или контролировать с помощью беспроводных радиосигналов, а не только тех, которые имеют доступ к Интернету. При подключении к Интернету домашние датчики и устройства активации являются важной компонентом Интернета вещей («IoT»). [ 2 ]
Система домашней автоматизации обычно соединяет контролируемые устройства с центральным концентратором Smart Home (иногда называемый « шлюз »). Пользовательский интерфейс для управления системой использует либо настенные терминалы, планшетные или настольные компьютеры, приложение для мобильного телефона или веб-интерфейс, который также может быть доступен вне площадки через Интернет.
История
Ранняя домашняя автоматизация началась с трудовых машин. Автономные электроэнергии или газовые приборы стали жизнеспособными в 1900-х годах с внедрением распределения электроэнергии электроэнергии [ 3 ] и привел к внедрению стиральных машин (1904), водонагревателей (1889), холодильниках (1913), швейных машин , посудомоечных машин и сушилок для белья .
В 1975 году была разработана первая технология сети Home Automation Home Automation, X10 . Это протокол связи для электронных устройств. В первую очередь он использует электропроводку электропередачи для передачи сигналов и управления, где сигналы включают краткие радиочастотные всплески цифровых данных и остаются наиболее широко доступными. [ 4 ]
К 2012 году в Соединенных Штатах, согласно исследованию ABI, было установлено 1,5 миллиона систем домашней автоматизации. [ 5 ] Для исследовательского государственного деятеля [ 6 ] К концу 2018 года в США будут установлены более 45 миллионов устройств Smart Home. [ 7 ]
Слово « Domotics » - это сокращение латинского слова для дома ( Domus ) и слова Robotics . [ 1 ] Слово «умное» в «умном доме» относится к системе, в которой знает состояние своих устройств, которое осуществляется с помощью протокола информации и технологий связи (ИКТ) и Интернета вещей (IoT). [ 8 ]
Приложения и технологии
Домашняя автоматизация распространена в различных сферах, в том числе:
- Нагревание, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC): возможно иметь дистанционное управление всеми энергетическими мониторами дома через Интернет, включающий простой и дружелюбный пользовательский интерфейс. [ 9 ] [ 10 ]
- Система управления освещением : «интеллектуальная» сеть, которая включает в себя связь между различными входами и выходами системы освещения с использованием одного или нескольких центральных вычислительных устройств.
- Система управления с учетом занятости: можно почувствовать занятость дома, используя интеллектуальные счетчики [ 11 ] и экологические датчики, такие как CO 2 -датчики , [ 12 ] который может быть интегрирован в систему автоматизации здания, чтобы вызвать автоматические ответы для энергоэффективности и применения комфорта здания.
- Управление устройствами и интеграция с интеллектуальной сеткой и интеллектуальным счетчиком , используя, например, с высокой выходом солнечной панели в середине дня для запуска стиральных машин. [ 13 ] [ 14 ]
- Домашние роботы и безопасность: система безопасности домохозяйств , интегрированная с системой автоматизации дома, может предоставить дополнительные услуги, такие как удаленный надзор за камерами безопасности через Интернет или контроль доступа и центральная блокировка всех дверей и окон периметра. [ 15 ]
- Обнаружение утечки, дым и детекторы СО [ 16 ] [ 17 ]
- Машина для белья , самостоятельная кровать
- Системы позиционирования в помещении (IPS).
- Домашняя автоматизация для пожилых людей и инвалидов .
- Уход за домашними животными и детей , например, отслеживать движения домашних животных и детей и контролировать права доступа к домашним животным. [ 18 ]
- Контроль качества воздуха ( внутри и снаружи ). Например, яйцо качества воздуха используется в домашних условиях для контроля качества воздуха и уровня загрязнения в городе и создания карты загрязнения. [ 19 ]
- Умная кухня, с инвентаризацией холодильника , готовыми программами приготовления пищи, кулинарным наблюдением и т. Д.
- Голосовые устройства, такие как Amazon Alexa или Google Nest, используются для управления домашними приборами или системами.
Реализации
В 2011 году Microsoft Research показало, что автоматизация дома может включать высокую стоимость владения, негибкость взаимосвязанных устройств и плохая управляемость. [ 20 ] При проектировании и создании системы автоматизации домашней автоматизации инженеры учитывают несколько факторов, включая масштабируемость, насколько хорошо устройства можно контролировать и контролировать, простоту установки и использование для потребителя, доступность, скорость, безопасность и способность диагностировать проблемы. [ 21 ] Результаты Icontrol показали, что потребители определяют приоритет простой использования в технических инновациях, и хотя потребители признают, что новые подключенные устройства имеют беспрецедентный прохладный фактор, они еще не совсем готовы использовать их в своих домах. [ 22 ]
Исторически, системы продавались в виде полных систем, где потребитель полагается на одного поставщика для всей системы, включая оборудование, протокол связи, центральный концентратор и пользовательский интерфейс. Тем не менее, теперь существуют открытые аппаратные и программные системы с открытым исходным кодом, которые можно использовать вместо или с проприетарным оборудованием. [ 20 ] Многие из этих систем взаимодействуют с потребительской электроникой, такой как Arduino или Raspberry Pi, которые легко доступны в Интернете и в большинстве магазинов электроники. [ 23 ] Кроме того, устройства домашней автоматизации все чаще соединяются с мобильными телефонами через Bluetooth, что позволяет повысить доступность и настраиваемость для пользователя. [ 8 ]
Критика и споры
Домашняя автоматизация страдает от фрагментации платформы и отсутствия технических стандартов [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] Ситуация, когда разнообразие устройств домашней автоматизации с точки зрения как вариаций аппаратного обеспечения, так и различий в программном обеспечении, работающем на них, делает задачу разработки приложений, которые постоянно работают между различными несовместимыми технологическими экосистемами . [ 30 ] Клиенты могут колебаться, чтобы поспорить в будущем IOT на проприетарном программном обеспечении или аппаратных устройствах, которые используют фирменные протоколы , которые могут исчезнуть или стать трудности для настройки и взаимосвязанного соединения. [ 31 ]
Характер устройств домашней автоматизации также может быть проблемой для безопасности , безопасности данных и конфиденциальности данных , поскольку исправления к ошибкам, обнаруженным в основной операционной системе, часто не достигают пользователей более старых и более ценных устройств. [ 32 ] [ 33 ] Один из исследователей говорит, что неспособность поставщиков поддержать старые устройства с исправлениями и обновлениями оставляет более 87% активных устройств уязвимыми. [ 34 ] [ 35 ]
Опасения были подняты арендаторами, арендающимися от арендодателей, которые решают обновить единицы с помощью технологий Smart Home. [ 36 ] Эти опасения включают слабые беспроводные соединения, которые делают дверь или прибор непристойными или непрактичными; безопасность дверных проходов, хранящихся домовладельцем; и потенциальное вторжение в конфиденциальность, которое связано с подключением технологий Smart Home с домашними сетями.
Исследователи также провели исследования пользователей, чтобы определить, что представляют собой барьеры для потребителей при интеграции устройств или систем домашней автоматизации в их повседневную жизнь. Одним из основных выводов была в отношении простоты использования, поскольку потребители склонны направлять к «подключам и воспроизведению» решений по сравнению с более сложными настройками. [ 37 ] Одно исследование показало, что в ментальных моделях были большие пробелы, сгенерированные пользователями относительно того, как на самом деле работают устройства. [ 37 ] В частности, результаты показали, что было много недоразумений, связанных с тем, где хранились данные, собранные смарт -устройствами и как они использовались. [ 37 ] Например, в умной настройке света один участник подумал, что ее iPad напрямую общался со светом, сообщив его о отключении или включении. [ 37 ] В действительности, iPad отправляет сигнал в облачную систему, которую компания использует (в данном случае Hue Bridge), который затем сигнализирует непосредственно на устройство. [ 37 ]
В целом, это поле все еще развивается, и природа каждого устройства постоянно меняется. В то время как технологи работают над созданием более безопасных, оптимизированных и стандартизированных протоколов безопасности, потребители также должны узнать больше о том, как работают эти устройства и каковы последствия их размещения в их домах. Рост этой области в настоящее время ограничен не только технологиями, 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 экономии энергии. [ 38 ] Интегрируя информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) с системами возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия или ветроэнергетика, дома могут автономно принимать решения о том, хранить ли энергию или тратить ее на данное устройство, [ 38 ] приводя к общему положительному воздействию на окружающую среду и снижению счетов за электроэнергию для потребителей, использующих систему. Для этого исследователи предлагают использовать данные от датчиков, касающихся деятельности потребителей в доме, чтобы предвидеть потребности потребителей и сбалансировать это с использованием энергопотребления. [ 39 ]
Кроме того, Home Automation обладает большим потенциалом в отношении безопасности семьи и безопасности. Согласно опросу 2015 года, проведенным Icontrol, основными факторами спроса на интеллектуальные и подключенные устройства являются первая «личная и семейная безопасность» и второе «волнение по поводу экономии энергии». [ 40 ] Домашняя автоматизация включает в себя различные интеллектуальные системы безопасности и настройки наблюдения. Это позволяет потребителям следить за своими домами, находясь в гостях и предоставлять доверенным членам семьи доступ к этой информации на случай, если случится что -нибудь плохое.
Несмотря на то, что существует много конкурирующих поставщиков, существует все больше усилий в отношении систем с открытым исходным кодом . Тем не менее, существуют проблемы с текущим состоянием домашней автоматизации, включая отсутствие стандартизированных мер безопасности и снижение более старых устройств без обратной совместимости.
Home Automation обладает высоким потенциалом для обмена данными между членами семьи или доверенными лицами в целях личной безопасности и может привести к мерам экономии энергии с положительным воздействием на окружающую среду в будущем.
Рынок домашней автоматизации стоил 64 миллиарда долларов США в 2022 году и, по прогнозам, в 2028 году вырастет до более чем 163 миллиарда долларов. [ Цитация необходима ]
Галерея
-
Домашняя патч -панель, неструктурированная -
Хорошо и бустерная автоматизация насоса
Смотрите также
- Компании по автоматизации дома
- Список программного обеспечения для домашней автоматизации
- Индекс статей автоматизации домашней автоматизации
- Домашняя сеть
- Список сетевых автобусов
- Мобильный манипулятор и мобильный робот
- Умное устройство и умный динамик
- Сеть вещей
Ссылки
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Хилл, Джим (12 сентября 2015 г.). «Умный дом: Глоссарий гид для озадаченных» . T3 . Получено 27 марта 2017 года .
- ^ Чакраборти, Ариндом; Ислам, Монирул; Шахрияр, Фахим; Ислам, Шарнали; Заман, Хасан У.; Хасан, Мехеди (2023). «Smart Home System: комплексный обзор» . Журнал электротехники и компьютерной инженерии . 2023 : 1-30. Doi : 10.1155/2023/7616683 .
- ^ Домашняя автоматизация и проводка (1 изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill/Tab Electronics. 1999-03-31. ISBN 978-0-07-024674-4 .
- ^ Рай, Дэйв (октябрь 1999). "Моя жизнь на x10" . АВ и автоматическая индустрия эмагазин . Архивировано с оригинала 30 сентября 2014 года . Получено 8 октября 2014 года .
- ^ «1,5 миллиона систем автоматизации дома, установленные в США в этом году» . ABI Research . 19 ноября 2012 г. Получено 2016-11-22 .
- ^ «Умный дом - Соединенные Штаты | Прогноз рынка статисты» . Статиста . Получено 2019-11-07 .
- ^ Caccavale, Майкл (24 сентября 2018 г.). «Влияние цифровой революции на индустрию умного дома» . Форбс . Получено 2019-11-07 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Мандула, К.; Parupalli, R.; Мурти, Кас; Магеш, E.; Lunagariya, R. (декабрь 2015 г.). «Домашняя автоматизация на основе мобильных устройств с использованием Интернета вещей (IoT)» . Международная конференция 2015 по контролю, инструментализации, коммуникации и вычислительной технологии (ICCICCT) . С. 340–343. doi : 10.1109/iccicct.2015.7475301 . ISBN 978-1-4673-9825-1 Полем S2CID 14737576 .
- ^ Preville, Cherie (26 августа 2013 г.). «Контролируйте свой замок: последняя в HVAC Home Automation» . Ахрньюс . Получено 15 июня 2015 года .
- ^ Асадулла, Мухаммед (22 декабря 2016 г.). «Обзор систем домашней автоматизации». Конференц -документ . IEEE. С. 27–31. doi : 10.1109/icrai.2016.7791223 . ISBN 978-1-5090-4059-9 .
- ^ Джин, М.; Цзя, Р.; Spanos, C. (2017-01-01). «Ощущение виртуальной занятости: использование интеллектуальных счетчиков для указания вашего присутствия». IEEE транзакции на мобильных вычислениях . С. (99): 3264–3277. Arxiv : 1407.4395 . doi : 10.1109/tmc.2017.2684806 . ISSN 1536-1233 . S2CID 1997078 .
- ^ Джин, М.; Bekiaris-liberis, n.; Еженедельно, К.; Spanos, CJ; Байен, AM (2016-01-01). «Обнаружение занятости с помощью экологического зондирования». IEEE транзакции по науке об автоматизации и технике . С. (99): 443–455. doi : 10.1109/tase.2016.2619720 . ISSN 1545-5955 . S2CID 4600376 .
- ^ Бергер, Ларс Т.; Швагер, Андреас; Pagani, Pascal; Шнайдер, Даниэль М. (февраль 2014 г.). Умные сетки приложения, коммуникации и безопасность . Устройства, схемы и системы. CRC Press. ISBN 978-1-4665-5752-9 .
- ^ «Советы: интеллектуальные приборы | Департамент энергетики» . Energy.gov . Архивировано из оригинала 2015-09-29 . Получено 2016-04-20 .
- ^ Гриффитс, Мелани (июнь 2016 г.). «Умная безопасность дома» . Домашние строительство и ремонт . Получено 27 февраля 2012 года .
- ^ «Гнездовое защиту | дым и тревогам - новости потребительских отчетов» . www.consumerreports.org . Получено 2016-04-20 .
- ^ «Гнездовое защиту | дым и тревогам - новости потребительских отчетов» . Получено 2016-11-22 .
- ^ «Конечно, лоскут - Smart Cat Sleess скоро ! Умные домашние фанаты . 2017-04-06 . Получено 2017-08-11 .
- ^ Камел Булос, MAGED N; Аль-Шорбаджи, Наджиб М. (2014). «В Интернете вещей, умных городов и города ВОЗ здоровых» . Международный журнал географии здравоохранения . 13 (1): 10. doi : 10.1186/1476-072x-13-10 . PMC 3987056 . PMID 24669838 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Щетка, AJ; Ли, Бонгин ; Махаджан, Ратул; Агарвал, Шарад; Саруи, Стефан; Диксон, Колин (2011-05-01). «Домашняя автоматизация в дикой природе: проблемы и возможности» . Microsoft Research .
- ^ Sriskanthan, N.; Тан, ф.; Каранде А. (август 2002 г.). «Система домашней автоматизации на основе Bluetooth» . Микропроцессоры и микросистемы . 26 (6): 281–289. doi : 10.1016/s0141-9331 (02) 00039-x .
- ^ «Отчет о состоянии Smart Home 2015» (PDF) . Сетти ICONTROL . Архивировано из оригинала (PDF) 29 июня 2021 года . Получено 5 ноября 2020 года .
- ^ Rout, Kshirod Kumar; Маллик, Самучита; Мишра, Сиквинар (июль 2018 г.). «Разработка и реализация прототипа на основе Интернета вещей для системы автоматизации интеллектуального дома» . Международная конференция 2018 по недавним инновациям в области электротехники, электроники и коммуникации (ICRIEECE) . Бхубанешвар, Индия: IEEE. С. 67–72. doi : 10.1109/icrieece44171.2018.9008410 . ISBN 978-1-5386-5995-3 Полем S2CID 211688876 .
- ^ «Эксперты IoT беспокоятся о фрагментации» . Мобильный мир живет . 2016-02-25 . Получено 2016-11-22 .
- ^ «Фрагментация - это враг Интернета вещей» . Qualcomm . 2016-02-19 . Получено 2016-11-22 .
- ^ «Интернет вещей: возможности и проблемы для полупроводниковых компаний» . McKinsey & Company . Получено 2016-11-22 .
- ^ «IoT приносит фрагментацию на платформе» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2016-10-07 . Получено 2018-03-19 .
- ^ «Противодействие фрагментации с паутиной вещей» (PDF) .
- ^ Стив Ковач (30 июля 2013 г.). «Отчет о фрагментации Android» . Бизнес -инсайдер . Получено 19 октября 2013 года .
- ^ Браун, Эрик (13 сентября 2016 г.). "Кому нужен Интернет вещей?" Полем Linux.com . Получено 2016-11-22 .
- ^ «21 проекты с открытым исходным кодом для IoT» . Linux.com . 20 сентября 2016 года . Получено 2016-11-22 .
- ^ Франчески-Бичхерай, Лоренцо (29 июля 2015 г.). «Прощай, Android» . Материнская плата . Порок . Получено 2 августа 2015 года .
- ^ Кингсли-Хьюз, Адриан (9 июня 2014 г.). «Руководство по выживанию Android» . Zdnet . Получено 2 августа 2015 года .
- ^ Тунг, Лиам (2015-10-13). «Android Security A« Рынок для лимонов », который оставляет 87 процентов уязвимыми» . Zdnet . Получено 2015-10-14 .
- ^ Томас, Даниэль Р.; Бересфорд, Аластер Р.; Райс, Эндрю (2015). Материалы 5 -го ежегодного семинара ACM CCS по безопасности и конфиденциальности на смартфонах и мобильных устройствах - SPSM '15 (PDF) . Компьютерная лаборатория, Кембриджский университет . С. 87–98. doi : 10.1145/2808117.2808118 . ISBN 978-1-4503-3819-6 Полем S2CID 14832327 . Получено 2015-10-14 .
- ^ Нг, Альфред (7 марта 2019 г.). "Ваш арендодатель превращает вашу квартиру в умный дом. Что теперь?" Полем CNET . Получено 2020-10-02 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и Кааз, Ким Дж.; Хоффер, Алекс; Saeidi, Mahsa; Сарма, Анита; Бобба, Ракеш Б. (октябрь 2017 г.). «Понимание восприятия пользователями конфиденциальности и задач конфигурации в домашней автоматизации» . Симпозиум IEEE 2017 года по визуальным языкам и человеческому вычислениям (VL/HCC) . Роли, Северная Каролина: IEEE. С. 297–301. doi : 10.1109/vlhcc.2017.8103482 . ISBN 978-1-5386-0443-4 Полем S2CID 36313196 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Risteska Stojkoska, Biljana L.; Триводалиев, Кир В. (январь 2017 г.). «Обзор Интернета вещей для умного дома: проблемы и решения» . Журнал чистого производства . 140 : 1454–1464. doi : 10.1016/j.jclepro.2016.10.006 . S2CID 53696817 .
- ^ Heierman, EO; Кук, DJ (2003). «Улучшение автоматизации дома, обнаружив регулярно происходящие шаблоны использования устройства» . Третья Международная конференция IEEE по добыче данных . Мельбурн, Флорида, США: IEEE Comput. Соц С. 537–540. doi : 10.1109/icdm.2003.1250971 . ISBN 978-0-7695-1978-4 Полем S2CID 10329347 .
- ^ Кааз, Ким Дж.; Хоффер, Алекс; Saeidi, Mahsa; Сарма, Анита; Бобба, Ракеш Б. (октябрь 2017 г.). «Понимание восприятия пользователями конфиденциальности и задач конфигурации в домашней автоматизации» . Симпозиум IEEE 2017 года по визуальным языкам и человеческому вычислениям (VL/HCC) . Роли, Северная Каролина: IEEE. С. 297–301. doi : 10.1109/vlhcc.2017.8103482 . ISBN 978-1-5386-0443-4 Полем S2CID 36313196 .
Внешние ссылки
СМИ, связанные с домашней автоматизацией в Wikimedia Commons
