Sensitive thús ferfangt tûke huzen

Yn 'e lêste wike fan novimber waard it Nasjonaal Supercomputer Forum hâlden yn Pereslavl-Zalessky. Trije dagen lang fertelden en lieten minsken sjen hoe't it giet mei de ûntwikkeling fan superkompjûters yn Ruslân en hoe't technologyen dy't op superkomputers testen wurde omset yn guod.

Sensitive thús ferfangt tûke huzenYnstitút fan Software Systems RAS
(Igor Shelaputin, Wikimedia Commons, CC-BY)

Korrespondearjend lid fan 'e Russyske Akademy fan Wittenskippen Sergei Abramov spruts oer it projekt "Sensitive House" (27 novimber). It ûntwikkeljen fan it konsept fan in "tûke hûs", suggerearret hy observearjen fan hûsapparatuer, it bouwen en ûnthâlden fan patroanen fan har gedrach, learen fan har flaters en foarsizze har tastân en problemen foarôf.

It Ynstitút foar Software Systems fan de Russyske Akademy fan Wittenskippen, ûnder lieding fan Sergei Abramov, begûn it meitsjen fan "gefoelige huzen" yn 2014, doe't de herfoarming fan de Akademy fan Wittenskippen easke bringen akademyske projekten nei de kommersjele merk. Tsjin dizze tiid hie de IPS RAS goede ûntjouwings yn sensornetwurken en apparatuerkontrôle, en ûntwikkele wolktechnologyen en masine learen.

Neffens Sergei Abramov binne wen- en yndustriële gebouwen fol mei apparatuer dêr't it wolwêzen fan it hûs en it rêstige wurk fan minsken ôfhinklik binne. Hoewol dizze "tûke" apparatuer ûntwikkelet ta in "tûk thús", hat it gjin automatyske kontrôle. Eigners kenne de status fan 'e apparaten net en kinne se net maklik kontrolearje. Alles wat oerbliuwt is om de heule ynfrastruktuer manuell te fersoargjen, lykas in enoarme Tamagotchi, de masines regelmjittich te kontrolearjen en oan te passen.

Sensitive thús ferfangt tûke huzenSensitive socket mjit elektryske parameters en rapportearret se oan de tsjinner
("Sensitive Home", Wikimedia Commons, CC-BY)

Wurket it tûke hûs goed? Of is it tiid om yn te gripen? Komt der gau in ûngelok? Op himsels lost gjin "tûk hûs" dit probleem op; om sokke fragen te beantwurdzjen is automatyske tafersjoch en analyse nedich. Dêrom sammelet it kompjûtersysteem makke by it Ynstitút statistiken fan sensoren, bout gedrachspatroanen fan húshâldmasines en leart dizze patroanen te werkennen. Troch it ûnderskieden fan normaal gedrach fan problematysk gedrach en it opspoaren fan abnormale operaasje, sil keunstmjittige yntelliginsje de hûseigner op 'e tiid warskôgje foar in potinsjele bedriging.

In "gefoel hûs" is in "tûk hûs", dêr't gefoelichheid, it fermogen om sels te learen, it fermogen om in patroan fan korrekt gedrach te sammeljen, it fermogen om te foarsizzen en te reagearjen, oan tafoege binne.
(Sergey Abramov, korrespondearjend lid fan 'e Russyske Akademy fan Wittenskippen)

Wy binne wend oan de manier wêrop in "tûk hûs" syn parameters behâldt: ynstelde temperatuer en ferljochting, konstante luchtfochtigens, stabile netspanning. In "tûk hûs" kin operearje neffens in skript ôfhinklik fan 'e tiid fan' e dei of evenemint (it sil bygelyks in gaskraan slute op in kommando fan in gasanalysator). "Sensitive Home" nimt de folgjende stap - analysearret sintúchlike gegevens en bout nije senario's foar klassifikaasje: alles giet lykas earder of der binne ferrassingen. It reageart op feroaringen yn 'e eksterne omjouwing en foarseit mooglike mislearrings, rieden anomalies yn' e simultane aksjes fan ferskate apparaten. "Sensitive House" kontrolearret de resultaten fan har wurk, warskôget foar problemen en feroaret it senario, jout oanwizings foar de eigner en lit de eigner defekte apparaten útsette.

Wy oplosse it probleem fan atypysk gedrach fan apparatuer.
(Sergey Abramov, korrespondearjend lid fan 'e Russyske Akademy fan Wittenskippen)

It foarstelde systeem fertrout op in sensornetwurk dat tiidbasearre mjittingen leveret. Bygelyks, in dieseltsjettel giet sa no en dan oan en ferwaarmt it wetter, in sirkulaasjepomp driuwt hyt wetter troch ferwaarmingspipen, en primêre sensors melde hoe't dizze apparaten elektrisiteit konsumearje. Op grûn fan in searje lêzingen fergeliket de sekundêre sensor (programma) se mei it normale profyl en diagnoaze mislearrings. De tertiêre sensor (programma) ûntfangt de bûtenluchttemperatuer en foarseit de takomstige wurking fan it systeem, beoardielet har lading en effisjinsje - hoe't de ferwaarming fan 'e boiler en it waar relatearje. Miskien binne de ruten iepen en de boiler ferwaarmet de strjitte, of miskien is de effisjinsje sakke en is it tiid foar previntive reparaasjes. Op grûn fan de drift fan ôflaat parameters, men kin foarsizze op hokker tiid se sille gean boppe de noarm.

Sensitive thús ferfangt tûke huzenDe gefoelige socket bestiet út aparte modules-bars
("Sensitive Home", Wikimedia Commons, CC-BY)

Troch de simultane lêzings fan 'e sensoren te beoardieljen, kin it "gefoelige hûs" fernimme dat de wetterpomp net útskeakelt, om't it wetter wer yn 'e put giet (troch in defekt klep) of direkt op 'e flier (troch in burst piip). De diagnoaze sil noch betrouberder wêze as de bewegingssensors stil binne en de pomp wetter yn in leech hûs pompt.

Sensornetwurken wurde ek fûn yn tûke huzen. Wolke-ynfrastruktuer is ek beskikber yn tûke huzen. Mar wat "tûke huzen" net hawwe is keunstmjittige yntelliginsje, masine learen, it sammeljen fan patroanen fan korrekt gedrach, klassifikaasje en foarsizzing.
(Sergey Abramov, korrespondearjend lid fan 'e Russyske Akademy fan Wittenskippen)

It wolkdiel fan it "gefoelige hûs" is basearre op de NoSQL-database Riak as de Akumuli-database, wêr't tiidrige fan lêzingen wurde opslein. It ûntfangen en útjaan fan gegevens wurdt dien op it Erlang / OTP-platfoarm, it lit jo de databank op in protte knopen ynsette. Dêrboppe wurdt in programma foar mobile tapassingen en in webynterface ynset om de klant fia ynternet en telefoan te ynformearjen, en njonken it is in programma foar data-analyze en gedrachskontrôle. Jo kinne hjir elke analyse fan tiidsearjes ferbine, ynklusyf dy basearre op neurale netwurken. Sa wurdt alle kontrôle oer de "gefoelige thús" systemen pleatst yn in aparte behearslaach. Tagong ta it wurdt levere fia jo persoanlike akkount yn 'e wolktsjinst.

Sensitive thús ferfangt tûke huzenSensitive controller sammelt sinjalen fan sensors en thermometers
("Sensitive Home", Wikimedia Commons, CC-BY)

Sensitive thús ferfangt tûke huzen

Erlang biedt alle foardielen fan in funksjonele oanpak. It hat meganismen foar ferdielde operaasje, en de maklikste manier om in parallel ferspraat programma te meitsjen is Erlang te brûken. Us arsjitektuer befettet software "sekundêre sensoren"; d'r kinne ferskate fan har per fysike sensor wêze, en as wy rekkenje op tsientûzenen kliïnten mei tsientallen apparaten, sille wy in enoarme stream fan gegevens moatte ferwurkje. Se hawwe lichtgewicht prosessen nedich dy't yn grutte hoemannichten kinne wurde lansearre. Erlang lit jo tsientûzenen prosessen útfiere op ien kearn; dit systeem skaalet goed.
(Sergey Abramov, korrespondearjend lid fan 'e Russyske Akademy fan Wittenskippen)

Neffens de ûntwikkelder is Erlang maklik om in ferskaat team fan programmeurs te organisearjen, wêryn studinten en ljochten ien systeem meitsje. Yndividuele fragminten fan it softwaresysteem ferûngelokke mei in flater, mar it heule systeem bliuwt wurkje, wêrtroch jo ferkearde gebieten op 'e flecht kinne korrigearje.

Sensitive thús ferfangt tûke huzenSensitive controller stjoert gegevens fia WiFi of RS-485
("Sensitive Home", Wikimedia Commons, CC-BY)

It "gefoelige hûs" systeem brûkt alle technologyen dy't IPS RAS brûkte om supercomputers te kontrolearjen. Dit omfettet elektroanyske sensoren, tafersjoch en remote control systemen. Op it stuit rint it gefoelige programma op har eigen sensoren en kin ferbine mei lus fan brânwacht, mar d'r is in plan om gegevens te sammeljen fan 'e sensoren fan alle "tûke huzen".

"Sensitive Home" is nijsgjirrich om't komplekse yntelliginte oplossingen foar stêd, buert en hûs op it aljemint komme. Wat hjir nijsgjirrich is, is net om in superkompjûter te bouwen, mar in sosjaal-kompjûterkompleks te bouwen, in superkomputer yn it deistich libben yn te fieren, sadat de masine it libben fan minsken feroaret.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., senior lektor by Sechenov University)

Tsjin 'e maitiid fan 2020 sille ûntwikkelders in basisset programma's en apparatuer tariede om systemen fan ferskate grutte te sammeljen yn gebouwen en apparteminten. Se tasizze dat it resultaat maklik yn te stellen is, net yngewikkelder as in robotstofsûger. De basis kit sil stypje alle tafersjoch apparatuer: ferwaarming boilers, wetter kachels, kuolkasten, wetter pompen en septic tanks. Dan sil it de beurt wêze fan lytsskalige ferkeap, dan fabelsproduksje, tafoeging fan nije sensoren en modules. En yn 'e takomst binne alle soarten diversifikaasje en oanpassing mooglik - in gefoelige pleats, in gefoelich sikehûs, in gefoelich skip, en sels in heul gefoelige tank.

Tekst: CC-BY-SA 4.0.
Portret: CC-BY-SA 3.0.

Boarne: www.habr.com

Add a comment