Automatyka domowa - Home automation

Sterownik pokojowy
Panel sterowania CITIB-AMX
Nest Learning Thermostat pokazujący wpływ pogody na zużycie energii
Dzwonek do drzwi wideo z kamerą Wi-Fi

Automatyka domowa lub domotyka to automatyka budynkowa dla domu, zwana inteligentnym domem lub inteligentnym domem . System automatyki domowej będzie monitorował i/lub kontrolował atrybuty domu, takie jak oświetlenie, klimat, systemy rozrywki i urządzenia. Może również obejmować zabezpieczenia domu, takie jak kontrola dostępu i systemy alarmowe. Po połączeniu z Internetem urządzenia domowe są ważnym składnikiem Internetu Rzeczy („IoT”).

System automatyki domowej zazwyczaj łączy sterowane urządzenia z centralnym koncentratorem inteligentnego domu (czasami nazywanym „ bramą ”). Interfejs do sterowania systemem używa albo naścienny terminali, komputerów stacjonarnych, tabletów lub aplikacji telefonu komórkowego lub interfejsu WWW, które mogą być także dostępne off-site za pośrednictwem Internetu.

Chociaż istnieje wielu konkurujących ze sobą dostawców, podejmowane są coraz większe wysiłki w kierunku systemów open source. Istnieją jednak problemy z obecnym stanem automatyki domowej, w tym brak znormalizowanych środków bezpieczeństwa i wycofanie starszych urządzeń bez wstecznej kompatybilności.

Automatyka domowa ma duży potencjał w zakresie udostępniania danych między członkami rodziny lub zaufanymi osobami w celu zapewnienia bezpieczeństwa osobistego i może w przyszłości prowadzić do środków oszczędzania energii z pozytywnym wpływem na środowisko.

Rynek automatyki domowej był wart 5,77 mld USD w 2013 r., a do 2020 r. ma osiągnąć wartość rynkową 12,81 mld USD.

Historia

Wczesna automatyzacja domu rozpoczęła się od maszyn oszczędzających pracę. Niezależne urządzenia gospodarstwa domowego zasilane elektrycznie lub gazem stały się opłacalne w 1900 roku wraz z wprowadzeniem dystrybucji energii elektrycznej i doprowadziły do ​​wprowadzenia pralek (1904), podgrzewaczy wody (1889), lodówek (1913), maszyn do szycia , zmywarek i suszarki do ubrań .

W 1975 roku została opracowana pierwsza technologia sieciowa automatyki domowej X10 . Jest to protokół komunikacyjny dla urządzeń elektronicznych. Wykorzystuje głównie okablowanie do przesyłu energii elektrycznej do sygnalizacji i sterowania, gdzie sygnały obejmują krótkie impulsy danych cyfrowych o częstotliwości radiowej i pozostają najszerzej dostępne. Do 1978 r. produkty X10 zawierały 16-kanałową konsolę poleceń, moduł lampy i moduł urządzenia. Niedługo potem pojawił się moduł przełącznika ściennego i pierwszy timer X10.

Według danych ABI Research do 2012 roku w Stanach Zjednoczonych zainstalowano 1,5 miliona systemów automatyki domowej. Według firmy badawczej Statista do końca 2018 roku w amerykańskich domach zostanie zainstalowanych ponad 45 milionów inteligentnych urządzeń domowych.

Słowo " domotics " (i " domotica " użyte jako czasownik) jest skróceniem łacińskiego słowa oznaczającego dom ( doms ) i słowa robotyka . Słowo „inteligentny” w „inteligentnym domu” odnosi się do systemu, który ma świadomość stanu swoich urządzeń, co odbywa się za pośrednictwem protokołu technologii informacyjno-komunikacyjnych (ICT) oraz Internetu rzeczy (IoT).

Zastosowania i technologie

Automatyka domowa jest powszechna w wielu różnych sferach, w tym:

Realizacje

Karmnik dla kota z dostępem do Internetu

W przeglądzie urządzeń automatyki domowej Consumer Reports wskazał dwa główne problemy konsumentów:

  • Sieć Wi-Fi podłączona do Internetu może być podatna na włamania.
  • Technologia jest wciąż w powijakach, a konsumenci mogą zainwestować w system, który stanie się porzuconym oprogramowaniem . W 2014 roku Google kupił firmę sprzedającą system automatyki domowej Revolv Hub, zintegrowane go z gniazdem i 2016 zamknąć serwery Revolv Hub zależało, rendering sprzęt bezużyteczny.

W 2011 roku Microsoft Research odkrył, że automatyzacja domu może wiązać się z wysokimi kosztami posiadania, nieelastycznością połączonych urządzeń i słabą możliwością zarządzania. Projektując i tworząc system automatyki domowej, inżynierowie biorą pod uwagę kilka czynników, w tym skalowalność, jak dobrze urządzenia mogą być monitorowane i kontrolowane, łatwość instalacji i użytkowania dla konsumenta, przystępność cenową, szybkość, bezpieczeństwo i możliwość diagnozowania problemów. Ustalenia z iControl wykazały, że konsumenci przedkładają łatwość użytkowania nad innowacje techniczne i chociaż konsumenci dostrzegają, że nowe podłączone urządzenia mają niezrównany czynnik chłodzący, nie są jeszcze gotowi do używania ich we własnych domach.

W przeszłości systemy były sprzedawane jako kompletne systemy, w których konsument polegał na jednym dostawcy całego systemu, w tym sprzętu, protokołu komunikacyjnego, centralnego koncentratora i interfejsu użytkownika. Jednak obecnie istnieją systemy otwartego sprzętu i oprogramowania o otwartym kodzie źródłowym , które mogą być używane zamiast lub z zastrzeżonym sprzętem. Wiele z tych systemów współpracuje z elektroniką użytkową, taką jak Arduino lub Raspberry Pi, które są łatwo dostępne w Internecie oraz w większości sklepów z elektroniką. Ponadto urządzenia automatyki domowej są coraz częściej połączone z telefonami komórkowymi przez Bluetooth, co pozwala na zwiększenie przystępności cenowej i możliwości dostosowania do potrzeb użytkownika.

Krytyka i kontrowersje

Automatyka domowa cierpi z powodu fragmentacji platformy i braku standardów technicznych sytuacja, w której różnorodność urządzeń automatyki domowej, zarówno pod względem wariacji sprzętowych, jak i różnic w uruchomionym na nich oprogramowaniu, sprawia, że ​​zadanie tworzenia aplikacji, które działają spójnie pomiędzy różnymi niespójnymi ekosystemami technologicznymi twardy. Klienci mogą się wahać, czy postawić swoją przyszłość IoT na zastrzeżone oprogramowanie lub urządzenia sprzętowe, które korzystają z zastrzeżonych protokołów, które mogą zanikać lub być trudne do dostosowania i połączenia.

Charakter urządzeń automatyki domowej może być również problemem dla bezpieczeństwa , bezpieczeństwa danych i prywatności danych , ponieważ poprawki błędów znalezionych w podstawowym systemie operacyjnym często nie docierają do użytkowników starszych i tańszych urządzeń. Jeden z badaczy twierdzi, że brak obsługi starszych urządzeń przez dostawców za pomocą poprawek i aktualizacji powoduje, że ponad 87% aktywnych urządzeń jest podatnych na ataki.

Obawy wzbudzają najemcy wynajmujący od właścicieli, którzy decydują się na modernizację lokali o technologię inteligentnego domu. Obawy te obejmują słabe połączenia bezprzewodowe, które sprawiają, że drzwi lub urządzenie nie nadają się do użytku lub są niepraktyczne; bezpieczeństwo haseł do drzwi przechowywanych przez wynajmującego; oraz potencjalną inwazję na prywatność związaną z podłączeniem technologii inteligentnego domu do sieci domowych.

Naukowcy przeprowadzili również badania użytkowników, aby określić, jakie bariery napotykają konsumenci podczas integracji urządzeń lub systemów automatyki domowej z ich codziennym stylem życia. Jednym z głównych wniosków była łatwość użytkowania, ponieważ konsumenci skłaniają się ku rozwiązaniom typu „plug and play” w przypadku bardziej skomplikowanych konfiguracji. Jedno z badań wykazało, że w modelach mentalnych generowanych przez użytkowników istniały duże luki dotyczące rzeczywistego działania urządzeń. W szczególności odkrycia wykazały, że istnieje wiele nieporozumień związanych z miejscem przechowywania danych zebranych przez inteligentne urządzenia i sposobem ich wykorzystania. Na przykład w konfiguracji inteligentnego oświetlenia jedna z uczestniczek myślała, że ​​jej iPad komunikuje się bezpośrednio ze światłem, nakazując mu wyłączenie lub włączenie. W rzeczywistości iPad wysyła sygnał do systemu chmury, z którego korzysta firma (w tym przypadku Hue Bridge), który następnie wysyła sygnał bezpośrednio do urządzenia.

Ogólnie rzecz biorąc, dziedzina ta wciąż ewoluuje, a charakter każdego urządzenia stale się zmienia. Podczas gdy technolodzy pracują nad stworzeniem bezpieczniejszych, usprawnionych i ustandaryzowanych protokołów bezpieczeństwa, konsumenci muszą również dowiedzieć się więcej o tym, jak działają te urządzenia i jakie mogą być konsekwencje umieszczenia ich w domach. Rozwój tej dziedziny jest obecnie ograniczony nie tylko technologią, ale także zdolnością użytkownika do zaufania do urządzenia i skutecznego zintegrowania go ze swoim codziennym życiem.

Uderzenie

Wykorzystanie automatyki domowej może doprowadzić do bardziej wydajnych i inteligentnych technik oszczędzania energii. Integrując technologie informacyjno-komunikacyjne (ICT) z systemami energii odnawialnej, takimi jak energia słoneczna lub wiatrowa, domy mogą autonomicznie podejmować decyzje o tym, czy przechowywać energię, czy wydatkować ją na dane urządzenie, co prowadzi do ogólnego pozytywnego wpływu na środowisko i niższych rachunków za energię elektryczną dla konsumentów korzystających z systemu. W tym celu naukowcy proponują wykorzystanie danych z czujników dotyczących aktywności konsumentów w domu, aby przewidywać potrzeby konsumentów i równoważyć je ze zużyciem energii.

Ponadto automatyka domowa ma duży potencjał w zakresie bezpieczeństwa i ochrony rodziny. Według ankiety przeprowadzonej przez iControl w 2015 r. głównymi czynnikami napędzającymi popyt na inteligentne i połączone urządzenia są po pierwsze „bezpieczeństwo osobiste i rodzinne”, a po drugie „ekscytacja oszczędnością energii”. Automatyka domowa obejmuje wiele inteligentnych systemów bezpieczeństwa i konfiguracji nadzoru. Dzięki temu konsumenci mogą monitorować swoje domy podczas nieobecności i dać zaufanym członkom rodziny dostęp do tych informacji na wypadek, gdyby wydarzyło się coś złego.

Galeria

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki

  • Multimedia związane z automatyką domową na Wikimedia Commons