A casa sensibile rimpiazza e case intelligenti

In l'ultima settimana di nuvembre, u Forum Naziunale di Supercomputer hè stata in Pereslavl-Zalessky. Per trè ghjorni, a ghjente hà dettu è hà dimustratu cumu si passanu e cose cù u sviluppu di i supercomputer in Russia è cumu e tecnulugia testate nantu à i supercomputer sò trasformate in merchenzie.

A casa sensibile rimpiazza e case intelligentiIstitutu di Sistemi Software RAS
(Igor Shelaputin, Wikimedia Commons, CC-BY)

U membru currispundente di l'Academia Russa di Scienze Sergei Abramov hà parlatu di u prughjettu "Sensitive House" (27 nuvembre). Sviluppendu u cuncettu di una "casa intelligente", suggerisce osservà l'equipaggiu di casa, custruisce è ricurdà mudelli di u so cumpurtamentu, apprendu da i so sbagli, è predichendu a so cundizione è i prublemi in anticipu.

L'Istitutu di Sistemi di Software di l'Academia Russa di Scienze, sottu a dirigenza di Sergei Abramov, hà cuminciatu à creà "case sensibili" in 2014, quandu a riforma di l'Academia di Scienze hà bisognu di portà prughjetti accademichi à u mercatu cummerciale. À questu tempu, l'IPS RAS hà avutu boni sviluppi in rete di sensori è cuntrollu di l'equipaggiu, è stava sviluppatu tecnulugii di nuvola è l'apprendimentu machine.

Sicondu Sergei Abramov, l'edifizii residenziali è industriali sò pieni di l'equipaggiu nantu à quale dipende u benessimu di a casa è u travagliu tranquillu di e persone. Ancu s'ellu questu equipamentu "intelligente" si sviluppa in una "casa intelligente", ùn hà micca un cuntrollu automaticu. I pruprietarii ùn cunnosci micca u statutu di i dispositi è ùn ponu micca cunvene cunvene cuntrollà. Tuttu ciò chì resta hè di cura manualmente per tutta l'infrastruttura, cum'è un Tamagotchi enormu, cuntrollà regularmente è aghjustendu e macchine.

A casa sensibile rimpiazza e case intelligentiU socket sensitivu misura i paràmetri elettrici è li rapporta à u servitore
("Casa Sensitiva", Wikimedia Commons, CC-BY)

A casa intelligente funziona bè? O hè ora di intervene ? Ci sarà prestu un accidente ? Per ellu stessu, nisuna "casa intelligente" risolve stu prublema per risponde à tali dumande, hè necessariu una supervisione automatica è analisi. Per quessa, u sistema di computer creatu à l'Istitutu raccoglie statistiche da i sensori, custruisce mudelli di cumportamentu di e macchine domestiche è ampara à ricunnosce sti mudelli. Distinguendu u cumpurtamentu nurmale da u cumpurtamentu problematicu è detectendu l'operazione anormali, l'intelligenza artificiale avviserà u pruprietariu in u tempu per una minaccia potenziale.

Una "casa sensitiva" hè una "casa intelligente", à quale a sensibilità, a capacità d'auto-amparà, a capacità di accumulà un mudellu di cumpurtamentu currettu, a capacità di predichendu è di reagisce sò state aghjunte.
(Sergey Abramov, Membru Corrispondente di l'Accademia Russa di Scienze)

Semu abituati à a manera chì una "casa intelligente" mantene i so paràmetri: temperatura stabilita è illuminazione, umidità constante di l'aria, tensione di rete stabile. Una "casa intelligente" pò operà secondu un script secondu l'ora di u ghjornu o l'avvenimentu (per esempiu, chjuderà un tap di gasu nantu à un cumandamentu da un analizatore di gas). "Sensitive Home" face u prossimu passu - analizà e dati sensoriali è custruisce novi scenarii per a classificazione: tuttu va cum'è prima o ci sò sorprese. Reagisce à i cambiamenti in l'ambiente esternu è predice pussibuli fallimenti, guessing anomalies in l'azzioni simultanee di diversi dispositi. "Sensitive House" monitorizza i risultati di u so travagliu, avvirtenu di prublemi è cambia u scenariu, dà suggerimenti à u pruprietariu è permette à u pruprietariu di spegne l'apparecchi difettosi.

Risolvemu u prublema di cumpurtamentu atipicu di l'equipaggiu.
(Sergey Abramov, Membru Corrispondente di l'Accademia Russa di Scienze)

U sistema prupostu si basa in una reta di sensori chì furnisce misure basate in u tempu. Per esempiu, una caldaia di diesel si accende occasionalmente è riscalda l'acqua, una pompa di circulazione conduce l'acqua calda à traversu i tubi di riscaldamentu, è i sensori primari informanu cumu questi apparecchi cunsumanu l'electricità. Basatu nantu à una seria di letture, u sensoru secundariu (programma) li paraguna cù u prufilu normale è diagnostica i fallimenti. U sensoru terziariu (programma) riceve a temperatura di l'aria esterna è predice u funziunamentu futuru di u sistema, valuta a so carica è l'efficienza - cumu u riscaldamentu di a caldaia è u clima in relazione. Forsi i finestri sò aperti è a caldaia scalda a strada, o forse l'efficienza hè cascata è hè u tempu di riparazioni preventive. Basatu nantu à a deriva di i paràmetri derivati, unu pò predichendu à quale tempu andaranu fora di a norma.

A casa sensibile rimpiazza e case intelligentiU socket sensitivu hè custituitu da moduli-barre separati
("Casa Sensitiva", Wikimedia Commons, CC-BY)

Evaluendu e letture simultanee di i sensori, a "casa sensitiva" hè capaci di nutà chì a pompa d'acqua ùn si spegne micca perchè torna l'acqua in u pozzu (attraversu una valvula difettu) o direttamente nantu à u pianu (per mezu di un burst). pipa). U diagnosticu serà ancu più affidabile se i sensori di muvimentu sò silenziu è a pompa pompa l'acqua in una casa viota.

E rete di sensori si trovanu ancu in case intelligenti. L'infrastruttura cloud hè ancu dispunibule in case intelligenti. Ma ciò chì "case intelligenti" ùn anu micca hè l'intelligenza artificiale, l'apprendimentu automaticu, l'accumulazione di mudelli di cumpurtamentu currettu, classificazione è previsione.
(Sergey Abramov, Membru Corrispondente di l'Accademia Russa di Scienze)

A parte nuvola di a "casa sensitiva" hè basatu annantu à a basa di dati NoSQL Riak o a basa di dati Akumuli, induve a serie di tempu di leghje sò almacenati. A ricivimentu è l'emissione di dati hè fatta nantu à a piattaforma Erlang / OTP, vi permette di implementà a basa di dati in parechji nodi. Un prugramma per l'applicazioni mobili è una interfaccia web hè implementatu sopra per informà u cliente via Internet è u telefunu, è vicinu à questu hè un prugramma per l'analisi di dati è u cuntrollu di cumportamentu. Pudete cunnette qualsiasi analisi di serie temporale quì, cumprese quelli basati nantu à e rete neurali. Cusì, tuttu u cuntrollu nantu à i sistemi di "casa sensitiva" hè postu in una strata di gestione separata. L'accessu à questu hè furnitu attraversu u vostru contu persunale in u serviziu di nuvola.

A casa sensibile rimpiazza e case intelligentiU controller sensitivu raccoglie i segnali da sensori è termometri
("Casa Sensitiva", Wikimedia Commons, CC-BY)

A casa sensibile rimpiazza e case intelligenti

Erlang furnisce tutti i benefici di un accostu funziunale. Hà miccanismi per u funziunamentu distribuitu, è u modu più faciule per fà un prugramma distribuitu parallelu hè di utilizà Erlang. A nostra architettura cuntene software "sensori secundarii" ci ponu esse parechji per sensori fisichi, è se cuntemu decine di millaie di clienti cù decine di dispusitivi, avemu da processà un grande flussu di dati. Hanu bisognu di prucessi ligeri chì ponu esse lanciati in quantità enormi. Erlang permette di eseguisce decine di millaie di prucessi nantu à un core unicu stu sistema scala bè.
(Sergey Abramov, Membru Corrispondente di l'Accademia Russa di Scienze)

Sicondu u sviluppatore, Erlang hè faciule d'urganizà una squadra diversa di programatori, in quale i studienti è i luminari creanu un sistema. Frammenti individuali di u sistema di u software crash cù un errore, ma u sistema tutale cuntinueghja à travaglià, chì permette di curregà i spazii erronei nantu à a mosca.

A casa sensibile rimpiazza e case intelligentiU controller sensitivu trasmette dati via WiFi o RS-485
("Casa Sensitiva", Wikimedia Commons, CC-BY)

U sistema di "casa sensitiva" usa tutte e tecnulugia chì IPS RAS hà utilizatu per cuntrullà i supercomputer. Questu include sensori elettronichi, sistemi di monitoraghju è di cuntrollu remoto. Attualmente, u prugramma sensibile funziona nantu à i so sensori è pò cunnette à i loops di u dipartimentu di u focu, ma ci hè un pianu di cullà dati da i sensori di qualsiasi "casa intelligente".

"Casa Sensitiva" hè interessante perchè e soluzioni intelligenti cumplessi per a cità, u quartiere è a casa venenu in prima linea. Ciò chì hè interessante quì ùn hè micca di custruisce un supercomputer, ma di custruisce un cumplessu sucial-computer, introducendu un supercomputer in a vita di ogni ghjornu, per chì a macchina cambia a vita di e persone.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., docente senior à l'Università Sechenov)

Da a primavera di u 2020, i sviluppatori preparanu un inseme di basi di prugrammi è equipaghji per assemblà sistemi di diverse dimensioni in edifici è appartamenti. Prumettenu chì u risultatu serà faciule da stallà, micca più complicatu di un aspiratore robot. U kit di basa sustenerà qualsiasi equipamentu tutelatu: caldaie di riscaldamentu, riscaldatori d'acqua, frigoriferi, pompe d'acqua è fosse settiche. Allora serà u turnu di a vendita à piccula scala, dopu a produzzione senza fables, l'aghjunzione di novi sensori è moduli. È in u futuru, tutti i tipi di diversificazione è adattazione sò pussibuli - una splutazioni sensitiva, un hospitalu sensitivu, una nave sensitiva, è ancu un tank assai sensitivu.

Testu: CC-BY 4.0.
Ritrattu: CC-BY-SA 3.0.

Source: www.habr.com

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