Shtëpitë e ndjeshme po zëvendësojnë shtëpitë inteligjente

Në javën e fundit të nëntorit, Forumi Kombëtar i Superkompjuterëve u mbajt në Pereslavl-Zalessky. Për tre ditë njerëzit treguan dhe treguan se si po shkojnë gjërat me zhvillimin e superkompjuterëve në Rusi dhe se si teknologjitë e testuara në superkompjuterë kthehen në mallra.

Shtëpitë e ndjeshme po zëvendësojnë shtëpitë inteligjenteInstituti i Sistemeve Softuerike RAS
(Igor Shelaputin, Wikimedia Commons, CC-BY)

Anëtari korrespondues i Akademisë së Shkencave Ruse Sergei Abramov foli për projektin "Shtëpia e ndjeshme" (27 nëntor). Duke zhvilluar konceptin e një "shtëpie inteligjente", ai sugjeron vëzhgimin e pajisjeve të shtëpisë, ndërtimin dhe kujtimin e modeleve të sjelljes së saj, mësimin nga gabimet e saj dhe parashikimin e gjendjes dhe problemeve të saj paraprakisht.

Instituti i Sistemeve Softuerike të Akademisë së Shkencave Ruse, nën udhëheqjen e Sergei Abramov, filloi krijimin e "shtëpive të ndjeshme" në vitin 2014, kur reforma e Akademisë së Shkencave kërkoi sjelljen e projekteve akademike në tregun tregtar. Në këtë kohë, IPS RAS kishte zhvillime të mira në rrjetet e sensorëve dhe kontrollin e pajisjeve, dhe po zhvillonte teknologjitë cloud dhe mësimin e makinerive.

Sipas Sergei Abramov, ndërtesat e banimit dhe ato industriale janë të mbushura me pajisje nga të cilat varet mirëqenia e shtëpisë dhe puna e qetë e njerëzve. Edhe pse kjo pajisje "e zgjuar" zhvillohet në një "shtëpi të zgjuar", ajo nuk ka kontroll automatik. Pronarët nuk e dinë statusin e pajisjeve dhe nuk mund t'i monitorojnë ato me lehtësi. E tëra që mbetet është të kujdesemi manualisht për të gjithë infrastrukturën, si një Tamagotchi i madh, duke kontrolluar dhe rregulluar rregullisht makinat.

Shtëpitë e ndjeshme po zëvendësojnë shtëpitë inteligjentePriza e ndjeshme mat parametrat elektrikë dhe i raporton ato te serveri
("Shtëpia e ndjeshme", Wikimedia Commons, CC-BY)

A funksionon si duhet shtëpia inteligjente? Apo është koha për të ndërhyrë? A do të ketë një aksident së shpejti? Në vetvete, asnjë "shtëpi e zgjuar" nuk e zgjidh këtë problem; për t'iu përgjigjur pyetjeve të tilla, nevojitet mbikëqyrje dhe analizë automatike. Prandaj, sistemi kompjuterik i krijuar në Institut mbledh statistika nga sensorët, ndërton modele sjelljeje të makinave shtëpiake dhe mëson t'i njohë këto modele. Duke dalluar sjelljen normale nga sjellja problematike dhe duke zbuluar funksionimin jonormal, inteligjenca artificiale do të paralajmërojë pronarin e shtëpisë në kohë për një kërcënim të mundshëm.

Një "shtëpi e ndjeshme" është një "shtëpi e zgjuar", së cilës i është shtuar ndjeshmëria, aftësia për të vetë-mësuar, aftësia për të grumbulluar një model sjelljeje korrekte, aftësia për të parashikuar dhe reaguar.
(Sergey Abramov, Anëtar korrespondent i Akademisë së Shkencave Ruse)

Ne jemi mësuar me mënyrën se si një "shtëpi e zgjuar" ruan parametrat e saj: temperaturën dhe ndriçimin e caktuar, lagështinë konstante të ajrit, tensionin e qëndrueshëm të rrjetit. Një "shtëpi e zgjuar" mund të funksionojë sipas një skenari në varësi të kohës së ditës ose ngjarjes (për shembull, ajo do të mbyllë një rubinet gazi në një komandë nga një analizues gazi). “Shtëpia e ndjeshme” bën hapin tjetër - analizon të dhënat shqisore dhe ndërton skenarë të rinj për klasifikim: gjithçka po shkon si më parë ose ka surpriza. Ai reagon ndaj ndryshimeve në mjedisin e jashtëm dhe parashikon dështime të mundshme, duke hamendësuar anomali në veprimet e njëkohshme të pajisjeve të ndryshme. "Shtëpia e ndjeshme" monitoron rezultatet e punës së saj, paralajmëron problemet dhe ndryshon skenarin, duke i dhënë sugjerime pronarit dhe duke i lejuar pronarit të fikë pajisjet me defekt.

Ne zgjidhim problemin e sjelljes atipike të pajisjeve.
(Sergey Abramov, Anëtar korrespondent i Akademisë së Shkencave Ruse)

Sistemi i propozuar mbështetet në një rrjet sensor që ofron matje të bazuara në kohë. Për shembull, një kazan me naftë ndizet herë pas here dhe ngroh ujin, një pompë qarkullimi drejton ujin e nxehtë përmes tubave të ngrohjes dhe sensorët kryesorë raportojnë se si këto pajisje konsumojnë energjinë elektrike. Bazuar në një seri leximesh, sensori sekondar (programi) i krahason ato me profilin normal dhe diagnostikon dështimet. Sensori terciar (programi) merr temperaturën e ajrit të jashtëm dhe parashikon funksionimin e ardhshëm të sistemit, vlerëson ngarkesën dhe efikasitetin e tij - si lidhet ngrohja e bojlerit dhe moti. Ndoshta dritaret janë të hapura dhe kaldaja po ngroh rrugën, ose ndoshta efikasiteti ka rënë dhe është koha për riparime parandaluese. Bazuar në lëvizjen e parametrave të prejardhur, mund të parashikohet se në çfarë kohe ata do të shkojnë përtej normës.

Shtëpitë e ndjeshme po zëvendësojnë shtëpitë inteligjentePriza e ndjeshme përbëhet nga module-bare të veçanta
("Shtëpia e ndjeshme", Wikimedia Commons, CC-BY)

Duke vlerësuar leximet e njëkohshme të sensorëve, "shtëpia e ndjeshme" është në gjendje të vërejë se pompa e ujit nuk fiket sepse po derdh ujë përsëri në pus (përmes një valvule të dëmtuar) ose direkt në dysheme (përmes një shpërthimi. tub). Diagnoza do të jetë edhe më e besueshme nëse sensorët e lëvizjes janë të heshtur dhe pompa pompon ujin në një shtëpi të zbrazët.

Rrjetet e sensorëve gjenden gjithashtu në shtëpitë inteligjente. Infrastruktura cloud është gjithashtu e disponueshme në shtëpitë inteligjente. Por ajo që nuk kanë "shtëpitë inteligjente" është inteligjenca artificiale, mësimi i makinerive, grumbullimi i modeleve të sjelljes korrekte, klasifikimi dhe parashikimi.
(Sergey Abramov, Anëtar korrespondent i Akademisë së Shkencave Ruse)

Pjesa cloud e "shtëpisë së ndjeshme" bazohet në bazën e të dhënave NoSQL Riak ose bazën e të dhënave Akumuli, ku ruhen seritë kohore të leximeve. Marrja dhe lëshimi i të dhënave bëhet në platformën Erlang/OTP, ju lejon të vendosni bazën e të dhënave në shumë nyje. Një program për aplikacione celulare dhe një ndërfaqe ueb është vendosur mbi të për të informuar klientin nëpërmjet internetit dhe telefonit, dhe pranë tij është një program për analizën e të dhënave dhe kontrollin e sjelljes. Këtu mund të lidhni çdo analizë të serive kohore, përfshirë ato të bazuara në rrjetet nervore. Kështu, i gjithë kontrolli mbi sistemet e "shtëpive të ndjeshme" vendoset në një shtresë të veçantë menaxhimi. Qasja në të sigurohet përmes llogarisë tuaj personale në shërbimin cloud.

Shtëpitë e ndjeshme po zëvendësojnë shtëpitë inteligjenteKontrolluesi i ndjeshëm mbledh sinjale nga sensorët dhe termometrat
("Shtëpia e ndjeshme", Wikimedia Commons, CC-BY)

Shtëpitë e ndjeshme po zëvendësojnë shtëpitë inteligjente

Erlang ofron të gjitha përfitimet e një qasjeje funksionale. Ka mekanizma për funksionimin e shpërndarë, dhe mënyra më e lehtë për të krijuar një program të shpërndarë paralel është përdorimi i Erlang. Arkitektura jonë përmban softuer "sensorë dytësorë"; mund të ketë disa prej tyre për sensor fizik dhe nëse llogarisim në dhjetëra mijëra klientë me dhjetëra pajisje, do të na duhet të përpunojmë një fluks të madh të dhënash. Ata kanë nevojë për procese të lehta që mund të nisin në një numër të madh. Erlang ju lejon të ekzekutoni dhjetëra mijëra procese në një bërthamë të vetme; ky sistem shkallëzohet mirë.
(Sergey Abramov, Anëtar korrespondent i Akademisë së Shkencave Ruse)

Sipas zhvilluesit, Erlang është e lehtë për të organizuar një ekip të larmishëm programuesish, në të cilin studentët dhe ndriçuesit krijojnë një sistem. Fragmente individuale të sistemit të softuerit rrëzohen me një gabim, por i gjithë sistemi vazhdon të funksionojë, gjë që ju lejon të korrigjoni zonat e gabuara në fluturim.

Shtëpitë e ndjeshme po zëvendësojnë shtëpitë inteligjenteKontrolluesi i ndjeshëm transmeton të dhëna nëpërmjet WiFi ose RS-485
("Shtëpia e ndjeshme", Wikimedia Commons, CC-BY)

Sistemi i "shtëpisë së ndjeshme" përdor të gjitha teknologjitë që përdorte IPS RAS për të kontrolluar superkompjuterët. Kjo përfshin sensorë elektronikë, monitorim dhe sisteme të telekomandës. Aktualisht, programi i ndjeshëm funksionon me sensorët e vet dhe mund të lidhet me unazat e zjarrfikësve, por ekziston një plan për të mbledhur të dhëna nga sensorët e çdo "shtëpie inteligjente".

"Shtëpia e ndjeshme" është interesante sepse zgjidhjet komplekse inteligjente për qytetin, lagjen dhe shtëpinë po dalin në plan të parë. Ajo që është interesante këtu nuk është të ndërtosh një superkompjuter, por të ndërtosh një kompleks kompjuterik social, duke futur një superkompjuter në jetën e përditshme, në mënyrë që makina të ndryshojë jetën e njerëzve.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., pedagoge e lartë në Universitetin Sechenov)

Deri në pranverën e vitit 2020, zhvilluesit do të përgatisin një grup bazë programesh dhe pajisjesh për të montuar sisteme të madhësive të ndryshme në ndërtesa dhe apartamente. Ata premtojnë se rezultati do të jetë i lehtë për t'u vendosur, jo më i komplikuar se një fshesë me korrent robotik. Kompleti bazë do të mbështesë çdo pajisje të mbikëqyrur: kaldaja për ngrohje, ngrohës uji, frigoriferë, pompa uji dhe gropa septike. Më pas do të jetë radha e shitjeve në shkallë të vogël, pastaj prodhimi pa fabul, shtimi i sensorëve dhe moduleve të reja. Dhe në të ardhmen, të gjitha llojet e diversifikimit dhe përshtatjes janë të mundshme - një fermë e ndjeshme, një spital i ndjeshëm, një anije e ndjeshme dhe madje edhe një rezervuar shumë i ndjeshëm.

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

Burimi: www.habr.com

Shto një koment