Mae cartref sensitif yn disodli cartrefi smart

Yn ystod wythnos olaf mis Tachwedd, cynhaliwyd y Fforwm Uwchgyfrifiaduron Cenedlaethol yn Pereslavl-Zalessky. Am dri diwrnod bu pobl yn dweud ac yn dangos sut mae pethau'n mynd gyda datblygiad uwchgyfrifiaduron yn Rwsia a sut mae technolegau sy'n cael eu profi ar uwchgyfrifiaduron yn cael eu troi'n nwyddau.

Mae cartref sensitif yn disodli cartrefi smartSefydliad Systemau Meddalwedd RAS
(Igor Shelaputin, Wikimedia Commons, CC-BY)

Siaradodd yr Aelod Gohebol o Academi Gwyddorau Rwsia Sergei Abramov am y prosiect “Tŷ Sensitif” (Tachwedd 27). Wrth ddatblygu’r cysyniad o “gartref craff,” mae’n awgrymu arsylwi offer cartref, adeiladu a chofio patrymau ei ymddygiad, dysgu o’i gamgymeriadau, a rhagweld ei gyflwr a’i broblemau ymlaen llaw.

Dechreuodd Sefydliad Systemau Meddalwedd Academi Gwyddorau Rwsia, o dan arweiniad Sergei Abramov, greu “tai sensitif” yn 2014, pan oedd angen dod â phrosiectau academaidd i'r farchnad fasnachol ar gyfer diwygio'r Academi Gwyddorau. Erbyn hyn, roedd gan yr IPS RAS ddatblygiadau da mewn rhwydweithiau synhwyrydd a rheoli offer, ac roedd yn datblygu technolegau cwmwl a dysgu peiriannau.

Yn ôl Sergei Abramov, mae adeiladau preswyl a diwydiannol wedi'u llenwi ag offer y mae lles y cartref a gwaith tawel pobl yn dibynnu arno. Er bod yr offer “clyfar” hwn yn datblygu i fod yn “gartref craff”, nid oes ganddo reolaeth awtomatig. Nid yw perchnogion yn gwybod statws y dyfeisiau ac ni allant eu monitro'n gyfleus. Y cyfan sydd ar ôl yw gofalu am y seilwaith cyfan â llaw, fel Tamagotchi enfawr, gan wirio ac addasu'r peiriannau'n rheolaidd.

Mae cartref sensitif yn disodli cartrefi smartMae soced sensitif yn mesur paramedrau trydanol ac yn eu hadrodd i'r gweinydd
(“Cartref Sensitif”, Comin Wikimedia, CC-BY)

A yw'r cartref smart yn gweithio'n gywir? Neu a yw'n bryd ymyrryd? A fydd damwain yn fuan? Ar ei ben ei hun, nid oes unrhyw “gartref craff” yn datrys y broblem hon; i ateb cwestiynau o'r fath, mae angen goruchwyliaeth a dadansoddiad awtomatig. Felly, mae'r system gyfrifiadurol a grëwyd yn y Sefydliad yn casglu ystadegau o synwyryddion, yn adeiladu patrymau ymddygiad peiriannau cartref ac yn dysgu adnabod y patrymau hyn. Trwy wahaniaethu rhwng ymddygiad arferol ac ymddygiad problemus a chanfod gweithrediad annormal, bydd deallusrwydd artiffisial yn rhybuddio perchennog y tŷ mewn pryd o fygythiad posibl.

Mae “cartref sensitif” yn “gartref craff”, yr ychwanegwyd ato sensitifrwydd, y gallu i hunan-ddysgu, y gallu i gronni patrwm o ymddygiad cywir, y gallu i ragfynegi ac ymateb.
(Sergey Abramov, Aelod Cyfatebol o Academi Gwyddorau Rwsia)

Rydym yn gyfarwydd â'r ffordd y mae “cartref craff” yn cynnal ei baramedrau: tymheredd gosod a goleuo, lleithder aer cyson, foltedd prif gyflenwad sefydlog. Gall “cartref craff” weithredu yn ôl sgript yn dibynnu ar amser y dydd neu ddigwyddiad (er enghraifft, bydd yn cau tap nwy ar orchymyn dadansoddwr nwy). Mae “Cartref Sensitif” yn cymryd y cam nesaf - yn dadansoddi data synhwyraidd ac yn adeiladu senarios newydd ar gyfer dosbarthu: mae popeth yn mynd fel o'r blaen neu mae yna bethau annisgwyl. Mae'n ymateb i newidiadau yn yr amgylchedd allanol ac yn rhagweld methiannau posibl, gan ddyfalu anghysondebau yng ngweithrediadau gwahanol ddyfeisiau ar yr un pryd. Mae “Sensitive House” yn monitro canlyniadau ei waith, yn rhybuddio am broblemau ac yn newid y senario, gan roi awgrymiadau i'r perchennog a chaniatáu i'r perchennog ddiffodd offer diffygiol.

Rydym yn datrys problem ymddygiad annodweddiadol offer.
(Sergey Abramov, Aelod Cyfatebol o Academi Gwyddorau Rwsia)

Mae'r system arfaethedig yn dibynnu ar rwydwaith synhwyrydd sy'n darparu mesuriadau ar sail amser. Er enghraifft, mae boeler disel weithiau'n troi ymlaen ac yn gwresogi'r dŵr, mae pwmp cylchrediad yn gyrru dŵr poeth trwy bibellau gwresogi, ac mae synwyryddion sylfaenol yn adrodd sut mae'r dyfeisiau hyn yn defnyddio trydan. Yn seiliedig ar gyfres o ddarlleniadau, mae'r synhwyrydd eilaidd (rhaglen) yn eu cymharu â'r proffil arferol ac yn canfod methiannau. Mae'r synhwyrydd trydyddol (rhaglen) yn derbyn tymheredd yr aer y tu allan ac yn rhagweld gweithrediad y system yn y dyfodol, yn asesu ei lwyth a'i heffeithlonrwydd - sut mae gwresogi'r boeler a'r tywydd yn berthnasol. Efallai bod y ffenestri ar agor a'r boeler yn gwresogi'r stryd, neu efallai bod yr effeithlonrwydd wedi gostwng a'i bod hi'n bryd gwneud atgyweiriadau ataliol. Yn seiliedig ar ddrifft y paramedrau deilliadol, gellir rhagweld pryd y byddant yn mynd y tu hwnt i'r norm.

Mae cartref sensitif yn disodli cartrefi smartMae'r soced sensitif yn cynnwys bariau modiwlau ar wahân
(“Cartref Sensitif”, Comin Wikimedia, CC-BY)

Trwy asesu darlleniadau cydamserol y synwyryddion, mae'r "tŷ sensitif" yn gallu sylwi nad yw'r pwmp dŵr yn diffodd oherwydd ei fod yn arllwys dŵr yn ôl i'r ffynnon (trwy falf ddiffygiol) neu'n uniongyrchol ar y llawr (trwy fyrst pibell). Bydd y diagnosis hyd yn oed yn fwy dibynadwy os yw'r synwyryddion mudiant yn dawel a bod y pwmp yn pwmpio dŵr i mewn i dŷ gwag.

Mae rhwydweithiau synhwyrydd hefyd i'w cael mewn cartrefi smart. Mae seilwaith cwmwl hefyd ar gael mewn cartrefi smart. Ond yr hyn nad oes gan “gartrefi craff” yw deallusrwydd artiffisial, dysgu peirianyddol, cronni patrymau ymddygiad cywir, dosbarthu a rhagweld.
(Sergey Abramov, Aelod Cyfatebol o Academi Gwyddorau Rwsia)

Mae rhan cwmwl y “tŷ sensitif” yn seiliedig ar gronfa ddata NoSQL Riak neu gronfa ddata Akumuli, lle mae cyfresi amser o ddarlleniadau yn cael eu storio. Mae derbyn a chyhoeddi data yn cael ei wneud ar blatfform Erlang/OTP, mae'n caniatáu ichi ddefnyddio'r gronfa ddata ar lawer o nodau. Gosodir rhaglen ar gyfer cymwysiadau symudol a rhyngwyneb gwe uwch ei ben i hysbysu'r cwsmer dros y Rhyngrwyd a thros y ffôn, ac wrth ei ymyl mae rhaglen ar gyfer dadansoddi data a rheoli ymddygiad. Gallwch gysylltu unrhyw ddadansoddiad cyfres amser yma, gan gynnwys y rhai sy'n seiliedig ar rwydweithiau niwral. Felly, rhoddir yr holl reolaeth dros y systemau “cartref sensitif” mewn haen reoli ar wahân. Darperir mynediad iddo trwy eich cyfrif personol yn y gwasanaeth cwmwl.

Mae cartref sensitif yn disodli cartrefi smartMae rheolydd sensitif yn casglu signalau o synwyryddion a thermomedrau
(“Cartref Sensitif”, Comin Wikimedia, CC-BY)

Mae cartref sensitif yn disodli cartrefi smart

Mae Erlang yn darparu holl fanteision dull swyddogaethol. Mae ganddo fecanweithiau ar gyfer gweithrediad gwasgaredig, a'r ffordd hawsaf o wneud rhaglen ddosranedig gyfochrog yw defnyddio Erlang. Mae ein pensaernïaeth yn cynnwys meddalwedd “synwyryddion eilaidd”; gall fod nifer ohonynt fesul synhwyrydd corfforol, ac os ydym yn cyfrif ar ddegau o filoedd o gleientiaid gyda dwsinau o ddyfeisiau, bydd yn rhaid i ni brosesu llif enfawr o ddata. Mae angen prosesau ysgafn arnynt y gellir eu lansio mewn niferoedd enfawr. Mae Erlang yn caniatáu ichi redeg degau o filoedd o brosesau ar un craidd; mae'r system hon yn graddio'n dda.
(Sergey Abramov, Aelod Cyfatebol o Academi Gwyddorau Rwsia)

Yn ôl y datblygwr, mae Erlang yn hawdd trefnu tîm amrywiol o raglenwyr, lle mae myfyrwyr ac enwogion yn creu un system. Mae darnau unigol o'r system feddalwedd yn chwalu gyda gwall, ond mae'r system gyfan yn parhau i weithio, sy'n eich galluogi i gywiro mannau gwallus ar y hedfan.

Mae cartref sensitif yn disodli cartrefi smartMae rheolydd sensitif yn trosglwyddo data trwy WiFi neu RS-485
(“Cartref Sensitif”, Comin Wikimedia, CC-BY)

Mae'r system “cartref sensitif” yn defnyddio'r holl dechnolegau a ddefnyddiodd IPS RAS i reoli uwchgyfrifiaduron. Mae hyn yn cynnwys synwyryddion electronig, systemau monitro a rheoli o bell. Ar hyn o bryd, mae'r rhaglen sensitif yn rhedeg ar ei synwyryddion ei hun a gall gysylltu â dolenni adran dân, ond mae cynllun i gasglu data o synwyryddion unrhyw “gartrefi craff.”

Mae “Cartref Sensitif” yn ddiddorol oherwydd mae atebion deallus cymhleth ar gyfer y ddinas, y gymdogaeth a'r cartref yn dod i'r amlwg. Yr hyn sy'n ddiddorol yma yw nid adeiladu uwchgyfrifiadur, ond adeiladu cyfadeilad cyfrifiadurol cymdeithasol, gan gyflwyno uwchgyfrifiadur i fywyd bob dydd, fel bod y peiriant yn newid bywydau pobl.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., uwch ddarlithydd ym Mhrifysgol Sechenov)

Erbyn gwanwyn 2020, bydd datblygwyr yn paratoi set sylfaenol o raglenni ac offer i gydosod systemau o wahanol feintiau mewn adeiladau a fflatiau. Maent yn addo y bydd y canlyniad yn hawdd i'w sefydlu, heb fod yn fwy cymhleth na sugnwr llwch robot. Bydd y pecyn sylfaenol yn cefnogi unrhyw offer dan oruchwyliaeth: boeleri gwresogi, gwresogyddion dŵr, oergelloedd, pympiau dŵr a thanciau septig. Yna tro gwerthiannau ar raddfa fach fydd hi, yna cynhyrchu gwych, ychwanegu synwyryddion a modiwlau newydd. Ac yn y dyfodol, mae pob math o arallgyfeirio ac addasu yn bosibl - fferm sensitif, ysbyty sensitif, llong sensitif, a hyd yn oed tanc sensitif iawn.

Testun: CC-BY 4.0.
Portread: CC-BY-SA 3.0.

Ffynhonnell: hab.com

Ychwanegu sylw