Pinapalitan ng sensitibong tahanan ang mga matalinong tahanan

Sa huling linggo ng Nobyembre, ang National Supercomputer Forum ay ginanap sa Pereslavl-Zalessky. Sa loob ng tatlong araw, sinabi at ipinakita ng mga tao kung paano nangyayari ang mga bagay sa pag-unlad ng mga supercomputer sa Russia at kung paano ginagawang mga kalakal ang mga teknolohiyang nasubok sa mga supercomputer.

Pinapalitan ng sensitibong tahanan ang mga matalinong tahananInstitute of Software Systems RAS
(Igor Shelaputin, Wikimedia Commons, CC-BY)

Ang kaukulang Miyembro ng Russian Academy of Sciences na si Sergei Abramov ay nagsalita tungkol sa proyektong "Sensitive House" (Nobyembre 27). Pagbuo ng konsepto ng isang "matalinong tahanan," iminumungkahi niya ang pagmamasid sa mga kagamitan sa bahay, pagbuo at pag-alala sa mga pattern ng pag-uugali nito, pag-aaral mula sa mga pagkakamali nito, at paghula sa kondisyon at mga problema nito nang maaga.

Ang Institute of Software Systems ng Russian Academy of Sciences, sa ilalim ng pamumuno ni Sergei Abramov, ay nagsimulang lumikha ng "mga sensitibong bahay" noong 2014, nang ang reporma ng Academy of Sciences ay nangangailangan ng pagdadala ng mga akademikong proyekto sa komersyal na merkado. Sa oras na ito, ang IPS RAS ay nagkaroon ng magandang development sa mga sensor network at equipment control, at bumubuo ng mga cloud technologies at machine learning.

Ayon kay Sergei Abramov, ang mga gusali ng tirahan at pang-industriya ay puno ng mga kagamitan kung saan nakasalalay ang kagalingan ng tahanan at ang tahimik na gawain ng mga tao. Bagama't ang "matalinong" kagamitang ito ay nagiging isang "matalinong tahanan", wala itong awtomatikong kontrol. Hindi alam ng mga may-ari ang katayuan ng mga device at hindi sila madaling masubaybayan. Ang natitira na lang ay ang manu-manong pangangalaga sa buong imprastraktura, tulad ng isang malaking Tamagotchi, na regular na sinusuri at inaayos ang mga makina.

Pinapalitan ng sensitibong tahanan ang mga matalinong tahananSinusukat ng sensitibong socket ang mga de-koryenteng parameter at iniuulat ang mga ito sa server
(“Sensitive Home”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Gumagana ba nang tama ang matalinong tahanan? O oras na ba para makialam? Malapit na bang magkaroon ng aksidente? Sa pamamagitan ng kanyang sarili, walang "matalinong tahanan" ang lumulutas sa problemang ito; upang masagot ang mga naturang katanungan, kinakailangan ang awtomatikong pangangasiwa at pagsusuri. Samakatuwid, ang sistema ng computer na nilikha sa Institute ay nangongolekta ng mga istatistika mula sa mga sensor, bumubuo ng mga pattern ng pag-uugali ng mga makina ng sambahayan at natututong kilalanin ang mga pattern na ito. Sa pamamagitan ng pagkilala sa normal na pag-uugali mula sa may problemang pag-uugali at pag-detect ng abnormal na operasyon, ang artificial intelligence ay mag-aalerto sa may-ari ng bahay sa oras sa isang potensyal na banta.

Ang "sensitibong tahanan" ay isang "matalinong tahanan", kung saan idinagdag ang pagiging sensitibo, ang kakayahang matuto sa sarili, ang kakayahang makaipon ng pattern ng tamang pag-uugali, ang kakayahang hulaan at tumugon.
(Sergey Abramov, Kaukulang Miyembro ng Russian Academy of Sciences)

Nakasanayan na namin ang paraan ng pagpapanatili ng isang "matalinong tahanan" sa mga parameter nito: itakda ang temperatura at pag-iilaw, pare-pareho ang kahalumigmigan ng hangin, matatag na boltahe ng mains. Ang isang "smart home" ay maaaring gumana ayon sa isang script depende sa oras ng araw o kaganapan (halimbawa, isasara nito ang isang gas tap sa isang command mula sa isang gas analyzer). Ang "Sensitive Home" ay nagsasagawa ng susunod na hakbang - sinusuri ang sensory data at bumubuo ng mga bagong senaryo para sa pag-uuri: lahat ay nangyayari tulad ng dati o may mga sorpresa. Tumutugon ito sa mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran at hinuhulaan ang mga posibleng pagkabigo, paghula ng mga anomalya sa sabay-sabay na pagkilos ng iba't ibang device. Sinusubaybayan ng "Sensitive House" ang mga resulta ng trabaho nito, nagbabala sa mga problema at binabago ang senaryo, nagbibigay ng mga pahiwatig sa may-ari at pinapayagan ang may-ari na patayin ang mga sirang appliances.

Nalutas namin ang problema ng hindi tipikal na pag-uugali ng kagamitan.
(Sergey Abramov, Kaukulang Miyembro ng Russian Academy of Sciences)

Ang iminungkahing sistema ay umaasa sa isang sensor network na nagbibigay ng time-based na mga sukat. Halimbawa, ang isang diesel boiler ay paminsan-minsan ay bumubukas at nagpapainit ng tubig, ang isang circulation pump ay nagtutulak ng mainit na tubig sa pamamagitan ng mga heating pipe, at ang mga pangunahing sensor ay nag-uulat kung paano kumukonsumo ng kuryente ang mga device na ito. Batay sa isang serye ng mga pagbabasa, ikinukumpara ng pangalawang sensor (program) ang mga ito sa normal na profile at sinusuri ang mga pagkabigo. Ang tertiary sensor (program) ay tumatanggap ng panlabas na temperatura ng hangin at hinuhulaan ang hinaharap na operasyon ng system, tinatasa ang pagkarga at kahusayan nito - kung paano nauugnay ang pag-init ng boiler at ang panahon. Marahil ang mga bintana ay bukas at ang boiler ay nagpapainit sa kalye, o marahil ang kahusayan ay bumaba at oras na para sa pag-aayos ng pag-iwas. Batay sa pag-anod ng mga nagmula na mga parameter, mahuhulaan ng isa kung anong oras sila lalampas sa pamantayan.

Pinapalitan ng sensitibong tahanan ang mga matalinong tahananAng sensitibong socket ay binubuo ng magkahiwalay na mga module-bar
(“Sensitive Home”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Sa pamamagitan ng pagtatasa ng sabay-sabay na pagbabasa ng mga sensor, mapapansin ng "sensitive na bahay" na ang pump ng tubig ay hindi namamatay dahil nagbubuhos ito ng tubig pabalik sa balon (sa pamamagitan ng sira na balbula) o direkta sa sahig (sa pamamagitan ng pagsabog. tubo). Ang diagnosis ay magiging mas maaasahan kung ang mga sensor ng paggalaw ay tahimik at ang bomba ay nagbobomba ng tubig sa isang walang laman na bahay.

Ang mga network ng sensor ay matatagpuan din sa mga smart home. Available din ang cloud infrastructure sa mga smart home. Ngunit ang wala sa "matalinong tahanan" ay ang artificial intelligence, machine learning, ang akumulasyon ng mga pattern ng tamang pag-uugali, pag-uuri at pagtataya.
(Sergey Abramov, Kaukulang Miyembro ng Russian Academy of Sciences)

Ang cloud na bahagi ng "sensitive house" ay batay sa database ng NoSQL na Riak o sa database ng Akumuli, kung saan naka-imbak ang serye ng oras ng mga pagbabasa. Ang pagtanggap at pag-isyu ng data ay ginagawa sa Erlang/OTP platform, pinapayagan ka nitong i-deploy ang database sa maraming node. Ang isang programa para sa mga mobile application at isang web interface ay naka-deploy sa itaas nito upang ipaalam sa customer sa pamamagitan ng Internet at telepono, at sa tabi nito ay isang programa para sa pagsusuri ng data at kontrol sa pag-uugali. Maaari mong ikonekta ang anumang pagsusuri sa serye ng oras dito, kabilang ang mga batay sa mga neural network. Kaya, ang lahat ng kontrol sa mga sistema ng "sensitibong tahanan" ay inilalagay sa isang hiwalay na layer ng pamamahala. Ang access dito ay ibinibigay sa pamamagitan ng iyong personal na account sa cloud service.

Pinapalitan ng sensitibong tahanan ang mga matalinong tahananKinokolekta ng sensitibong controller ang mga signal mula sa mga sensor at thermometer
(“Sensitive Home”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Pinapalitan ng sensitibong tahanan ang mga matalinong tahanan

Nagbibigay ang Erlang ng lahat ng mga benepisyo ng isang functional na diskarte. Ito ay may mga mekanismo para sa distributed operation, at ang pinakamadaling paraan para gumawa ng parallel distributed program ay ang paggamit ng Erlang. Naglalaman ang aming arkitektura ng software na "mga pangalawang sensor"; maaaring mayroong ilan sa mga ito sa bawat pisikal na sensor, at kung aasa kami sa libu-libong mga kliyente na may dose-dosenang mga device, kakailanganin naming magproseso ng malaking daloy ng data. Kailangan nila ng magaan na proseso na maaaring ilunsad sa napakalaking bilang. Binibigyang-daan ka ng Erlang na magpatakbo ng sampu-sampung libong mga proseso sa isang core; ang sistemang ito ay mahusay na sumusukat.
(Sergey Abramov, Kaukulang Miyembro ng Russian Academy of Sciences)

Ayon sa developer, madaling mag-organisa si Erlang ng magkakaibang pangkat ng mga programmer, kung saan ang mga mag-aaral at luminaries ay lumikha ng isang sistema. Ang mga indibidwal na fragment ng software system ay nag-crash nang may error, ngunit ang buong system ay patuloy na gumagana, na nagbibigay-daan sa iyo upang iwasto ang mga maling lugar sa mabilisang.

Pinapalitan ng sensitibong tahanan ang mga matalinong tahananAng sensitibong controller ay nagpapadala ng data sa pamamagitan ng WiFi o RS-485
(“Sensitive Home”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Ang sistema ng "sensitibong tahanan" ay gumagamit ng lahat ng mga teknolohiya na ginamit ng IPS RAS upang kontrolin ang mga supercomputer. Kabilang dito ang mga electronic sensor, monitoring at remote control system. Sa kasalukuyan, tumatakbo ang sensitibong programa sa sarili nitong mga sensor at maaaring kumonekta sa mga loop ng departamento ng bumbero, ngunit may planong mangolekta ng data mula sa mga sensor ng anumang "matalinong tahanan."

Ang "Sensitive Home" ay kawili-wili dahil ang mga kumplikadong matalinong solusyon para sa lungsod, kapitbahayan at tahanan ay nauuna. Ang kawili-wili dito ay hindi ang pagbuo ng isang supercomputer, ngunit ang pagbuo ng isang social-computer complex, ang pagpapakilala ng isang supercomputer sa pang-araw-araw na buhay, upang ang makina ay magbago ng buhay ng mga tao.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., senior lecturer sa Sechenov University)

Sa tagsibol ng 2020, maghahanda ang mga developer ng pangunahing hanay ng mga programa at kagamitan para mag-assemble ng mga system na may iba't ibang laki sa mga gusali at apartment. Nangangako sila na ang resulta ay magiging madaling i-set up, hindi mas kumplikado kaysa sa isang robot vacuum cleaner. Susuportahan ng pangunahing kit ang anumang pinangangasiwaang kagamitan: heating boiler, water heater, refrigerator, water pump at septic tank. Pagkatapos ay magiging turn ng maliliit na benta, pagkatapos ay fabless na produksyon, pagdaragdag ng mga bagong sensor at module. At sa hinaharap, lahat ng uri ng diversification at adaptation ay posible - isang sensitibong bukid, sensitibong ospital, sensitibong barko, at kahit isang napakasensitibong tangke.

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

Pinagmulan: www.habr.com

Magdagdag ng komento