Сезімтал үй ақылды үйлерді ауыстырады

Қараша айының соңғы аптасында Переславль-Залесскийде Ұлттық суперкомпьютер форумы өтті. Үш күн бойы адамдар Ресейде суперкомпьютерлердің дамуы қалай жүріп жатқанын және суперкомпьютерлерде сынақтан өткен технологиялардың қалай тауарға айналатынын айтып, көрсетті.

Сезімтал үй ақылды үйлерді ауыстырадыРҒА бағдарламалық жүйелерінің институты
(Игорь Шелапутин, Wikimedia Commons, CC-BY)

Ресей Ғылым академиясының корреспондент-мүшесі Сергей Абрамов «Сенситивті үй» жобасы туралы айтты (27 қараша). «Ақылды үй» концепциясын дамыта отырып, ол үй жабдықтарын байқауды, оның мінез-құлқының үлгілерін құруды және есте сақтауды, оның қателерінен сабақ алуды және оның жағдайы мен мәселелерін алдын ала болжауды ұсынады.

Ресей ғылым академиясының бағдарламалық жүйелер институты Сергей Абрамовтың жетекшілігімен 2014 жылы Ғылым академиясының реформасы академиялық жобаларды коммерциялық нарыққа шығаруды талап еткен кезде «сезімтал үйлерді» құруды бастады. Осы уақытқа дейін IPS RAS сенсорлық желілер мен жабдықты басқаруда жақсы жетістіктерге ие болды және бұлтты технологиялар мен машиналық оқытуды дамыта бастады.

Сергей Абрамовтың айтуынша, тұрғын үйлер мен өндірістік ғимараттар үйдің әл-ауқаты мен адамдардың тыныш жұмысына байланысты жабдықтармен толтырылған. Бұл «ақылды» жабдық «ақылды үйге» айналғанымен, оның автоматты басқаруы жоқ. Иелері құрылғылардың күйін білмейді және оларды ыңғайлы түрде бақылай алмайды. Үлкен Tamagotchi сияқты барлық инфрақұрылымға қолмен күтім жасау, машиналарды үнемі тексеріп, реттеп отыру ғана қалады.

Сезімтал үй ақылды үйлерді ауыстырадыСезімтал ұяшық электр параметрлерін өлшейді және оларды серверге хабарлайды
(«Сезімтал үй», Wikimedia Commons, CC-BY)

Ақылды үй дұрыс жұмыс істей ме? Әлде араласатын кез келді ме? Жақында апат бола ма? Ешбір «ақылды үй» өздігінен бұл мәселені шешпейді, мұндай сұрақтарға жауап беру үшін автоматты бақылау және талдау қажет. Сондықтан институтта құрылған компьютерлік жүйе датчиктерден статистика жинап, тұрмыстық машиналардың мінез-құлық үлгілерін құрастырады және осы заңдылықтарды тануды үйренеді. Қалыпты мінез-құлықты проблемалық мінез-құлықтан ажырата отырып және қалыпты емес жұмысты анықтай отырып, жасанды интеллект үй иесін ықтимал қауіп туралы дер кезінде ескертеді.

«Сезімтал үй» - бұл «ақылды үй», оған сезімталдық, өздігінен білім алу қабілеті, дұрыс мінез-құлық үлгісін жинақтау қабілеті, болжау және әрекет ету қабілеті қосылды.
(Сергей Абрамов, Ресей ғылым академиясының корреспондент-мүшесі)

Біз «ақылды үйдің» параметрлерін сақтау тәсіліне үйреніп қалдық: белгіленген температура мен жарықтандыру, ауаның тұрақты ылғалдылығы, тұрақты желі кернеуі. «Ақылды үй» күннің немесе оқиғаның уақытына байланысты сценарий бойынша жұмыс істей алады (мысалы, ол газ анализаторының пәрмені бойынша газ шүмегін жабады). «Sensitive Home» келесі қадамды жасайды - сенсорлық деректерді талдайды және жіктеу үшін жаңа сценарийлер жасайды: бәрі бұрынғыдай болып жатыр немесе тосын сыйлар болады. Ол сыртқы ортадағы өзгерістерге жауап береді және әртүрлі құрылғылардың бір уақыттағы әрекеттеріндегі ауытқуларды болжайтын ықтимал сәтсіздіктерді болжайды. «Sensitive House» өз жұмысының нәтижелерін бақылайды, проблемалар туралы ескертеді және сценарийді өзгертеді, иесіне кеңестер береді және иесіне ақаулы құрылғыларды өшіруге мүмкіндік береді.

Біз жабдықтың атипикалық мінез-құлқы мәселесін шешеміз.
(Сергей Абрамов, Ресей ғылым академиясының корреспондент-мүшесі)

Ұсынылған жүйе уақыт бойынша өлшеулерді қамтамасыз ететін сенсорлық желіге сүйенеді. Мысалы, дизельді қазандық анда-санда қосылып, суды қыздырады, айналым сорғысы ыстық суды жылыту құбырлары арқылы жүргізеді және бастапқы сенсорлар бұл құрылғылардың электр энергиясын қалай тұтынатынын хабарлайды. Бірқатар көрсеткіштер негізінде қайталама сенсор (бағдарлама) оларды қалыпты профильмен салыстырады және ақауларды диагностикалайды. Үшіншілік сенсор (бағдарлама) сыртқы ауа температурасын қабылдайды және жүйенің болашақ жұмысын болжайды, оның жүктемесі мен тиімділігін бағалайды - қазандықты жылыту және ауа-райы қалай байланысты. Мүмкін, терезелер ашық, қазандық көшені жылытып жатыр, немесе тиімділік төмендеп, профилактикалық жөндеуге уақыт келді. Алынған параметрлердің ауытқуына сүйене отырып, олардың қай уақытта нормадан асып түсетінін болжауға болады.

Сезімтал үй ақылды үйлерді ауыстырадыСезімтал розетка бөлек модуль-барлардан тұрады
(«Сезімтал үй», Wikimedia Commons, CC-BY)

Датчиктердің бір уақыттағы көрсеткіштерін бағалау арқылы «сезімтал үй» су сорғысының өшпейтінін байқай алады, себебі ол суды қайтадан құдыққа (ақаулы клапан арқылы) немесе тікелей еденге (жарылу арқылы) құйып жатыр. құбыр). Қозғалыс сенсорлары үнсіз болса және сорғы бос үйге су айдаса, диагноз одан да сенімді болады.

Сенсорлық желілер смарт үйлерде де кездеседі. Бұлтты инфрақұрылым смарт үйлерде де қол жетімді. Бірақ «ақылды үйлерде» жасанды интеллект, машиналық оқыту, дұрыс мінез-құлық үлгілерін жинақтау, жіктеу және болжау жоқ.
(Сергей Абрамов, Ресей ғылым академиясының корреспондент-мүшесі)

«Сезімтал үйдің» бұлтты бөлігі NoSQL Riak дерекқорына немесе оқулардың уақыттық қатары сақталатын Akumuli дерекқорына негізделген. Мәліметтерді қабылдау және беру Erlang/OTP платформасында жүзеге асырылады, ол көптеген түйіндерде дерекқорды орналастыруға мүмкіндік береді. Мобильді қосымшалар мен веб-интерфейс үшін бағдарлама оның үстінде Интернет және телефон арқылы тұтынушыны хабардар ету үшін орналастырылған, ал оның жанында деректерді талдау және мінез-құлықты бақылау бағдарламасы орналасқан. Мұнда нейрондық желілерге негізделген кез келген уақыт қатарын талдауды қоса аласыз. Осылайша, «сезімтал үй» жүйелерін басқарудың барлығы жеке басқару қабатында орналастырылған. Оған қол жеткізу бұлттық қызметтегі жеке кабинет арқылы қамтамасыз етіледі.

Сезімтал үй ақылды үйлерді ауыстырадыСезімтал контроллер сенсорлар мен термометрлерден сигналдарды жинайды
(«Сезімтал үй», Wikimedia Commons, CC-BY)

Сезімтал үй ақылды үйлерді ауыстырады

Erlang функционалдық тәсілдің барлық артықшылықтарын қамтамасыз етеді. Оның таратылған жұмыс механизмдері бар және параллель таратылған бағдарламаны жасаудың ең оңай жолы - Erlang пайдалану. Біздің архитектурамызда бағдарламалық жасақтама «екінші реттік сенсорлар» бар; бір физикалық сенсорда олардың бірнешеуі болуы мүмкін және ондаған құрылғылары бар он мыңдаған клиенттерге сенетін болсақ, бізге деректердің үлкен ағынын өңдеуге тура келеді. Олар үлкен көлемде іске қосылуы мүмкін жеңіл процестерді қажет етеді. Erlang бір ядрода ондаған мың процестерді орындауға мүмкіндік береді; бұл жүйе жақсы масштабталады.
(Сергей Абрамов, Ресей ғылым академиясының корреспондент-мүшесі)

Әзірлеушінің айтуы бойынша, Erlang бағдарламасы студенттер мен жарықтанушылар бір жүйені құрайтын әртүрлі бағдарламашылар командасын ұйымдастыру оңай. Бағдарламалық жүйенің жеке фрагменттері қателікпен бұзылады, бірақ бүкіл жүйе жұмысын жалғастыруда, бұл қате жерлерді жылдам түзетуге мүмкіндік береді.

Сезімтал үй ақылды үйлерді ауыстырадыСезімтал контроллер деректерді WiFi немесе RS-485 арқылы жібереді
(«Сезімтал үй», Wikimedia Commons, CC-BY)

«Сезімтал үй» жүйесі суперкомпьютерлерді басқару үшін IPS RAS пайдаланатын барлық технологияларды пайдаланады. Бұған электронды сенсорлар, бақылау және қашықтан басқару жүйелері кіреді. Қазіргі уақытта сезімтал бағдарлама өз сенсорларында жұмыс істейді және өрт сөндіру бөлімінің ілмектеріне қосыла алады, бірақ кез келген «ақылды үйлердің» сенсорларынан деректерді жинау жоспары бар.

«Сезімтал үй» қызықты, өйткені қалаға, ауданға және үйге арналған күрделі интеллектуалды шешімдер бірінші орынға шығады. Бұл жерде қызық суперкомпьютер жасау емес, әлеуметтік-компьютер кешенін құру, суперкомпьютерді күнделікті өмірге енгізіп, машина адамдардың өмірін өзгертеді.
(Ольга Колесниченко, п.ғ.д., Сеченов атындағы университеттің аға оқытушысы)

2020 жылдың көктеміне қарай әзірлеушілер ғимараттар мен пәтерлерде әртүрлі көлемдегі жүйелерді құрастыру үшін бағдарламалар мен жабдықтардың негізгі жиынтығын дайындайды. Олар нәтижені орнату оңай, робот шаңсорғыштан күрделі емес болады деп уәде береді. Негізгі жинақ кез келген бақыланатын жабдықты қолдайды: жылыту қазандықтары, су жылытқыштар, тоңазытқыштар, су сорғылары және септиктер. Содан кейін шағын көлемді сатылымдар, содан кейін ертегісіз өндіріс, жаңа сенсорлар мен модульдерді қосу кезегі болады. Болашақта әртараптандыру мен бейімдеудің барлық түрлері мүмкін - сезімтал ферма, сезімтал аурухана, сезімтал кеме, тіпті өте сезімтал танк.

мәтін: CC-BY 4.0.
Портрет: CC-BY-SA 3.0.

Ақпарат көзі: www.habr.com

пікір қалдыру