संवेदनशील घर स्मार्ट घरों की जगह ले रहा है

नवंबर के अंतिम सप्ताह में, नेशनल सुपरकंप्यूटर फोरम पेरेस्लाव-ज़ाल्स्की में आयोजित किया गया था। तीन दिनों तक लोगों ने बताया और दिखाया कि रूस में सुपर कंप्यूटर के विकास के साथ चीजें कैसे चल रही हैं और सुपर कंप्यूटर पर परीक्षण की गई तकनीकों को कैसे माल में बदल दिया जाता है।

इंस्टीट्यूट ऑफ सॉफ्टवेयर सिस्टम्स आरएएस
(इगोर शेलापुतिन, विकिमीडिया कॉमन्स, CC-BY)

रूसी विज्ञान अकादमी के संवाददाता सदस्य सर्गेई अब्रामोव ने "सेंसिटिव हाउस" परियोजना (27 नवंबर) के बारे में बात की। "स्मार्ट होम" की अवधारणा विकसित करते हुए, वह घरेलू उपकरणों का अवलोकन करने, निर्माण करने और उसके व्यवहार के पैटर्न को याद रखने, अपनी गलतियों से सीखने और इसकी स्थिति और समस्याओं की पहले से भविष्यवाणी करने का सुझाव देते हैं।

सर्गेई अब्रामोव के नेतृत्व में रूसी विज्ञान अकादमी के सॉफ्टवेयर सिस्टम संस्थान ने 2014 में "संवेदनशील घर" बनाना शुरू किया, जब विज्ञान अकादमी के सुधार के लिए शैक्षणिक परियोजनाओं को वाणिज्यिक बाजार में लाने की आवश्यकता थी। इस समय तक, आईपीएस आरएएस ने सेंसर नेटवर्क और उपकरण नियंत्रण में अच्छा विकास किया था, और क्लाउड प्रौद्योगिकियों और मशीन लर्निंग का विकास कर रहा था।

सर्गेई अब्रामोव के अनुसार, आवासीय और औद्योगिक इमारतें ऐसे उपकरणों से भरी होती हैं जिन पर घर की भलाई और लोगों का शांत काम निर्भर करता है। यद्यपि यह "स्मार्ट" उपकरण "स्मार्ट होम" के रूप में विकसित होता है, लेकिन इसमें स्वचालित नियंत्रण नहीं होता है। मालिकों को उपकरणों की स्थिति का पता नहीं है और वे आसानी से उनकी निगरानी नहीं कर सकते हैं। जो कुछ बचा है वह विशाल तमागोत्ची की तरह पूरे बुनियादी ढांचे की मैन्युअल रूप से देखभाल करना, मशीनों की नियमित जांच करना और समायोजित करना है।

संवेदनशील सॉकेट विद्युत मापदंडों को मापता है और उन्हें सर्वर को रिपोर्ट करता है
("संवेदनशील होम", विकिमीडिया कॉमन्स, CC-BY)

क्या स्मार्ट होम सही ढंग से काम कर रहा है? या क्या अब हस्तक्षेप करने का समय आ गया है? क्या जल्द ही कोई दुर्घटना होगी? अपने आप में, कोई भी "स्मार्ट होम" इस समस्या का समाधान नहीं करता है; ऐसे प्रश्नों का उत्तर देने के लिए स्वचालित पर्यवेक्षण और विश्लेषण की आवश्यकता होती है। इसलिए, संस्थान में बनाया गया कंप्यूटर सिस्टम सेंसर से आंकड़े एकत्र करता है, घरेलू मशीनों के व्यवहार पैटर्न बनाता है और इन पैटर्न को पहचानना सीखता है। सामान्य व्यवहार को समस्याग्रस्त व्यवहार से अलग करके और असामान्य संचालन का पता लगाकर, कृत्रिम बुद्धिमत्ता घर के मालिक को संभावित खतरे के प्रति समय पर सचेत कर देगी।

एक "संवेदनशील घर" एक "स्मार्ट होम" है, जिसमें संवेदनशीलता, स्वयं सीखने की क्षमता, सही व्यवहार के पैटर्न को जमा करने की क्षमता, भविष्यवाणी करने और प्रतिक्रिया करने की क्षमता को जोड़ा गया है।
(सर्गेई अब्रामोव, रूसी विज्ञान अकादमी के संवाददाता सदस्य)

हम उस तरह से आदी हैं जिस तरह से एक "स्मार्ट होम" अपने मापदंडों को बनाए रखता है: सेट तापमान और रोशनी, निरंतर वायु आर्द्रता, स्थिर मुख्य वोल्टेज। एक "स्मार्ट होम" दिन या घटना के समय के आधार पर एक स्क्रिप्ट के अनुसार काम कर सकता है (उदाहरण के लिए, यह गैस विश्लेषक के आदेश पर गैस नल को बंद कर देगा)। "सेंसिटिव होम" अगला कदम उठाता है - संवेदी डेटा का विश्लेषण करता है और वर्गीकरण के लिए नए परिदृश्य बनाता है: सब कुछ पहले की तरह चल रहा है या आश्चर्य होगा। यह बाहरी वातावरण में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करता है और विभिन्न उपकरणों की एक साथ क्रियाओं में विसंगतियों का अनुमान लगाते हुए संभावित विफलताओं की भविष्यवाणी करता है। "सेंसिटिव हाउस" अपने काम के परिणामों की निगरानी करता है, समस्याओं की चेतावनी देता है और परिदृश्य बदलता है, मालिक को संकेत देता है और मालिक को दोषपूर्ण उपकरणों को बंद करने की अनुमति देता है।

हम उपकरणों के असामान्य व्यवहार की समस्या का समाधान करते हैं।
(सर्गेई अब्रामोव, रूसी विज्ञान अकादमी के संवाददाता सदस्य)

प्रस्तावित प्रणाली एक सेंसर नेटवर्क पर निर्भर करती है जो समय-आधारित माप प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, एक डीजल बॉयलर कभी-कभी चालू होता है और पानी को गर्म करता है, एक परिसंचरण पंप हीटिंग पाइप के माध्यम से गर्म पानी चलाता है, और प्राथमिक सेंसर रिपोर्ट करते हैं कि ये उपकरण बिजली की खपत कैसे करते हैं। रीडिंग की एक श्रृंखला के आधार पर, द्वितीयक सेंसर (प्रोग्राम) उनकी तुलना सामान्य प्रोफ़ाइल से करता है और विफलताओं का निदान करता है। तृतीयक सेंसर (प्रोग्राम) बाहरी हवा का तापमान प्राप्त करता है और सिस्टम के भविष्य के संचालन की भविष्यवाणी करता है, इसके भार और दक्षता का आकलन करता है - बॉयलर का ताप और मौसम कैसे संबंधित हैं। हो सकता है कि खिड़कियाँ खुली हों और बॉयलर सड़क को गर्म कर रहा हो, या हो सकता है कि दक्षता गिर गई हो और यह निवारक मरम्मत का समय हो। व्युत्पन्न मापदंडों के बहाव के आधार पर, कोई यह अनुमान लगा सकता है कि वे किस समय मानक से आगे निकल जाएंगे।

संवेदनशील सॉकेट में अलग-अलग मॉड्यूल-बार होते हैं
("संवेदनशील होम", विकिमीडिया कॉमन्स, CC-BY)

सेंसर की एक साथ रीडिंग का आकलन करके, "संवेदनशील घर" यह नोटिस करने में सक्षम है कि पानी पंप बंद नहीं होता है क्योंकि यह पानी को वापस कुएं में (एक दोषपूर्ण वाल्व के माध्यम से) या सीधे फर्श पर (विस्फोट के माध्यम से) डाल रहा है। पाइप)। निदान और भी अधिक विश्वसनीय होगा यदि मोशन सेंसर चुप हैं और पंप एक खाली घर में पानी पंप करता है।

सेंसर नेटवर्क स्मार्ट घरों में भी पाए जाते हैं। स्मार्ट घरों में क्लाउड इंफ्रास्ट्रक्चर भी उपलब्ध है। लेकिन "स्मार्ट घरों" में जो नहीं है वह है कृत्रिम बुद्धिमत्ता, मशीन लर्निंग, सही व्यवहार के पैटर्न का संचय, वर्गीकरण और पूर्वानुमान।
(सर्गेई अब्रामोव, रूसी विज्ञान अकादमी के संवाददाता सदस्य)

"संवेदनशील घर" का क्लाउड भाग NoSQL डेटाबेस Riak या अकुमुली डेटाबेस पर आधारित है, जहां रीडिंग की समय श्रृंखला संग्रहीत की जाती है। डेटा प्राप्त करना और जारी करना एर्लांग/ओटीपी प्लेटफॉर्म पर किया जाता है, यह आपको कई नोड्स पर डेटाबेस तैनात करने की अनुमति देता है। इंटरनेट और टेलीफोन के माध्यम से ग्राहक को सूचित करने के लिए इसके ऊपर मोबाइल एप्लिकेशन और एक वेब इंटरफ़ेस के लिए एक प्रोग्राम तैनात किया गया है, और इसके बगल में डेटा विश्लेषण और व्यवहार नियंत्रण के लिए एक प्रोग्राम है। आप यहां किसी भी समय श्रृंखला विश्लेषण को कनेक्ट कर सकते हैं, जिसमें तंत्रिका नेटवर्क पर आधारित विश्लेषण भी शामिल है। इस प्रकार, "संवेदनशील होम" प्रणालियों पर सारा नियंत्रण एक अलग प्रबंधन परत में रखा गया है। क्लाउड सेवा में आपके व्यक्तिगत खाते के माध्यम से इस तक पहुंच प्रदान की जाती है।

संवेदनशील नियंत्रक सेंसर और थर्मामीटर से सिग्नल एकत्र करता है
("संवेदनशील होम", विकिमीडिया कॉमन्स, CC-BY)

एरलांग कार्यात्मक दृष्टिकोण के सभी लाभ प्रदान करता है। इसमें वितरित संचालन के लिए तंत्र हैं, और समानांतर वितरित कार्यक्रम बनाने का सबसे आसान तरीका एर्लैंग का उपयोग करना है। हमारे आर्किटेक्चर में सॉफ्टवेयर "सेकेंडरी सेंसर" शामिल हैं; प्रत्येक भौतिक सेंसर में उनमें से कई हो सकते हैं, और यदि हम दर्जनों उपकरणों के साथ हजारों ग्राहकों पर भरोसा करते हैं, तो हमें डेटा के एक विशाल प्रवाह को संसाधित करना होगा। उन्हें हल्की प्रक्रियाओं की आवश्यकता है जिन्हें भारी मात्रा में लॉन्च किया जा सके। एर्लैंग आपको एक ही कोर पर हजारों प्रक्रियाएं चलाने की अनुमति देता है; यह प्रणाली अच्छी तरह से स्केल करती है।
(सर्गेई अब्रामोव, रूसी विज्ञान अकादमी के संवाददाता सदस्य)

डेवलपर के अनुसार, एर्लैंग प्रोग्रामर्स की एक विविध टीम को व्यवस्थित करना आसान है, जिसमें छात्र और दिग्गज एक सिस्टम बनाते हैं। सॉफ़्टवेयर सिस्टम के अलग-अलग टुकड़े किसी त्रुटि के साथ क्रैश हो जाते हैं, लेकिन संपूर्ण सिस्टम काम करना जारी रखता है, जो आपको त्रुटिपूर्ण क्षेत्रों को तुरंत ठीक करने की अनुमति देता है।

संवेदनशील नियंत्रक वाईफाई या आरएस-485 के माध्यम से डेटा प्रसारित करता है
("संवेदनशील होम", विकिमीडिया कॉमन्स, CC-BY)

"संवेदनशील होम" प्रणाली उन सभी प्रौद्योगिकियों का उपयोग करती है जिनका उपयोग आईपीएस आरएएस सुपर कंप्यूटर को नियंत्रित करने के लिए करता था। इसमें इलेक्ट्रॉनिक सेंसर, मॉनिटरिंग और रिमोट कंट्रोल सिस्टम शामिल हैं। वर्तमान में, संवेदनशील प्रोग्राम अपने स्वयं के सेंसर पर चलता है और अग्निशमन विभाग के लूप से जुड़ सकता है, लेकिन किसी भी "स्मार्ट होम" के सेंसर से डेटा एकत्र करने की योजना है।

"संवेदनशील घर" दिलचस्प है क्योंकि शहर, पड़ोस और घर के लिए जटिल बुद्धिमान समाधान सामने आ रहे हैं। यहां जो दिलचस्प है वह एक सुपर कंप्यूटर बनाना नहीं है, बल्कि एक सामाजिक-कंप्यूटर कॉम्प्लेक्स का निर्माण करना है, एक सुपर कंप्यूटर को रोजमर्रा की जिंदगी में पेश करना है, ताकि मशीन लोगों के जीवन को बदल दे।
(ओल्गा कोलेस्निचेंको, पीएच.डी., सेचेनोव विश्वविद्यालय में वरिष्ठ व्याख्याता)

2020 के वसंत तक, डेवलपर्स इमारतों और अपार्टमेंटों में विभिन्न आकारों के सिस्टम को इकट्ठा करने के लिए कार्यक्रमों और उपकरणों का एक बुनियादी सेट तैयार करेंगे। वे वादा करते हैं कि परिणाम स्थापित करना आसान होगा, रोबोट वैक्यूम क्लीनर से अधिक जटिल नहीं। बुनियादी किट किसी भी पर्यवेक्षित उपकरण का समर्थन करेगी: हीटिंग बॉयलर, वॉटर हीटर, रेफ्रिजरेटर, पानी पंप और सेप्टिक टैंक। फिर छोटे पैमाने पर बिक्री की बारी आएगी, फिर फैबलेस उत्पादन, नए सेंसर और मॉड्यूल को जोड़ने की बारी आएगी। और भविष्य में, सभी प्रकार के विविधीकरण और अनुकूलन संभव हैं - एक संवेदनशील खेत, एक संवेदनशील अस्पताल, एक संवेदनशील जहाज और यहां तक ​​कि एक बहुत ही संवेदनशील टैंक।

पाठ: सीसी-बाय 4.0.
चित्र: CC-BY-SA 3.0।

स्रोत: www.habr.com