X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

В последние годы явно вырос интерес к применению компьютеров в быту. Такие известные фирмы, как IBM, Apple и многие другие создали компьютеры, предназначенные специально для этих целей. Разработчики программ, занимающие солидное положение в мире бизнеса, неожиданно переключили свое внимание на сферу образования и развлечения для взрослых и детей в домашних условиях. А авторы и издатели обучающих программ для школ в своих новейших разработках имеют в виду и их применение в кругу семьи.

Чем же это вызвано? Почему так возрос интерес к домашнему применению компьютеров? В известном смысле, всем этим мы обязаны достижениям промышленности. Персональный компьютер уже не диковинка, и интерес к нему не объяснишь обычным интересом к новинке. Напротив, микрокомпьютеры стали чем-то обычным в нашей повседневной жизни. Взрослые используют их на работе, дети познают их секреты в школе, и мы встречаемся с ними каждый день где угодно - в магазине, на вокзале, в больнице.

Не менее важно то, что техника достигла такого уровня, что появились компьютеры, "общение" с которыми просто и вместе с тем очень эффективно (результативно) благодаря четкому изображению, высококачественным звуковым эффектам и разнообразию информации.

Цель работы: изучить основные направления использования компьютерной автоматизации в быту и устройства технологии «Умный дом».

Задачи: изучить значение компьютерной автоматизации в быту, познакомиться с протоколами связи и устройствами, которые используются при использовании технологии «Умный дом».

Основные направления использования компьютерной автоматизации в быту

Есть два основных направления использования компьютеров дома.

Обеспечение нормальной жизнедеятельности жилища:

охранная автоматика, противопожарная автоматика, газоанализаторная автоматика;

управление освещенностью, расходом электроэнергии, отопительной системой, управление микроклиматом;

электроплиты, холодильники, стиральные машины со встроенными микропроцессорами.

Обеспечение информационных потребностей людей, находящихся в жилище:

заказы на товары и услуги;

процессы обучения;

общение с базами данных и знаний;

сбор данных о состоянии здоровья;

обеспечение досуга и развлечений;

обеспечение справочной информацией;

электронная почта, телеконференции;

Интернет.

Компьютерные технологии медленно, но верно проникают в наши квартиры, и программное обеспечение поселяется в различных бытовых приборах. Хорошо это или плохо? С одной стороны, многие рутинные действия автоматизируются, что не может не влиять на качество жизни. Но с другой...

Уже давно известно, что спутниковое телевидение мы смотрим с помощью не простого ресивера, а целого компьютера с операционной системой Linux внутри. К нему можно подключать обычную флэшку через USB-порт и воспроизводить фильмы, записанные на неё прямо с эфира или на другом компьютере.

Компания Electrolux разработала новый холодильник I-Kitchen с мини-компьютером внутри, который работает тоже под управлением Linux. Причём, есть даже пользовательские программы, такие как веб-браузер, менеджер фотографий, текстовый редактор, средства для взаимодействия с внешними устройствами, а также присутствует дисплей.

Сделан ещё один шаг к осуществлению проекта «умная кухня», в которой всё будет осуществляться под чутким присмотром электроники. Впрочем, шаг далеко не единственный. Уже существуют кофеварки с дистанционным управлением, несколькими процессорами и операционной системой Windows CE (аббревиатура «CE» расшифровывается как «ConsumerElectronics» — «бытовая техника»). Операционная система Linux также обосновалась в стиральных машинах. К ним есть доступ по Wi-Fi, а по окончании процесса стирки они могут отправлять сообщения на электронный почтовый ящик или мобильный телефон.

Технологии "умного дома" позволяют сегодня контролировать практически все. Некоторые вещи, такие как, например, no устройства no для no включения/выключения no света no по no команде, no просты no и no недороги, no другие, no например, no системы no видеонаблюдения, no требуют no более no значительных no вложений. no no Еще no недавно no системы no SmartHome no привлекали no исключительно no богатых no чудаков, no сегодня no это no уже, no как no говорят, no мейнстрим, no т.е. no привычные no многим no устройства. no И no развитие no этих no технологий, no получившее no мощный no толчок no за no счет no широкого no распространения no широкополосного no мобильного no Интернета, no идет no очень no быстро, no недаром no на no этот no рынок no один no за no другим no пошли no электронные no гиганты, no такие no как no Apple, no Google no и no Samsung.

no no no no Автоматизация no облегчает no и no улучшает no вашу no жизнь no в no доме no или no квартире, no более no того, no она no позволяет no экономить no время no и no деньги. no Вот no несколько no доводов no в no пользу no начала no создания no своего no умного no дома.

Автоматизация повышает эффективность. no Это no относится no как no к no эффективности no отдельных no систем no в no вашем no доме, no так no и no к no эффективности no всего no хозяйства. no Например, no поскольку no система no автоматизации no способна no управлять no несколькими no устройствами, no вы no можете no одним no нажатием no кнопки no отключить no термостаты no и no выключить no свет, no когда no решите no поехать no в no отпуск. no Не no надо no будет no волноваться, no что no вы no что-то no забыли no сделать.

Автоматизация экономит ваши деньги. Только no умное no управление no освещением, no отоплением, no вентиляцией no или no кондиционированием no позволяет no снизить no затраты no на no электроэнергию no на no 15-20%, no по no утверждениям no разработчиков no систем no автоматизации. no Для no владельцев no собственных no домов no сюда no добавляется no и no возможность no использования no нестандартных no систем no обогрева no или no охлаждения, no что no также no резко no уменьшает no затраты no на no электричество no и no позволяет no быстро no окупить no инвестиции no в no "умный no дом".

Автоматизация удобна. no no Возможность no контролировать no множество no электронных no устройств no (свет, no отопление, no аудио/видео, no шторы no и no двери, no замки, no системы no безопасности no и no т.д.) no с no помощью no одного no сенсорного no устройства no на no стене no или no просто no смартфона no - no уже no одно no это no заставляет no задуматься no об no автоматизации no дома.

Автоматизация создает комфорт. no Возможность no активно no контролировать no различные no электронные no элементы no дома no обеспечивает no комфорт, no при no котором no окружающая no вас no среда no - no от no установки no освещения no до no включения no музыкального no центра no - no начинает no вам no подчиняться.

Автоматизация обеспечивает спокойствие. no Система no контроля no домашних no устройств no позволяет no избежать no проблем, no которые no могут no возникнуть no по no забывчивости no или no из-за no неумения. no Вы no из no любого no места no можете no проверить, no все no ли no нормально no в no вашем no доме no и, no при no необходимости, no провести no коррекцию no с no помощью no смартфона.

no no no nПрежде, no чем no заниматься no покупкой no устройств no для no "умного no дома no нужно no разобраться no в no технологиях, no которые no используются no в no этих no устройствах. no Есть no несколько no разных no стандартов no или no протоколов no связи, no которые no используют no эти no устройства no для no коммуникаций no между no собой no и no управляющими no контроллерами. no Некоторые no устройства no соединяются no проводной no связью, no некоторые no - no беспроводной, no какие-то no используют no и no то, no и no другое. no Обязательно no проверьте, no какой no протокол no использует no устройство, no прежде no чем no покупать no его, no чтобы no все no ваши no покупки no были no совместимы no друг no с no другом:

X10. no Это no самый no старый no из no протоколов no домашней no автоматизации, no который no появился no еще no в no 70-х no года no прошлого no века. no Теперь no он no используется no и no для no проводной no связи no и no беспроводной. no X10 no не no отличается no безумной no скоростью no или no сверхнадежной no связью no между no устройствами no в no сети no домашней no автоматизации, no тем no не no менее, no этот no стандарт no давно no отлажен no и no до no сих no пор no многие no предпочитают no применять no именно no X10.

ZigBee. no Это no другое no имя no беспроводного no стандарта no IEEE no 802.15.4, no no который no используется no группой no производителей, no входящих no в no ZigBeeAlliance. no Основным no достоинством no в no этом no стандарте no является no то, no что no создается no меш-сеть no (ячеистая no сеть), no в no которой no большинство no устройств no равноправны no и no связываются no друг no с no другом no на no равных no условиях. no Ячеистая no сеть no предлагает no повышенную no надёжность no и no устойчивость. no Когда no один no из no узлов no перестаёт no функционировать, no другие no узлы no продолжают no работу, no соединяясь no между no собой no напрямую no или no через no другие no промежуточные no узлы. no Кроме no того, no эта no связь no потребляет no очень no мало no электроэнергии.

Z-Wave. no Еще no один no беспроводной no протокол, no принадлежащий no одной no компании no – no производителю no микросхем, no в no том no числе, no и no для no систем no «умного no дома» no SigmaDesign.

Insteon. no Это, no возможно, no самый no лучший no протокол, no который no комбинирует no протокол no обмена no данными no по no электросети no с no беспроводным no протоколом. no Оба no работают no как no ячеистая no сеть. no Все no узлы no сети no Insteon no равны no и no могут no связываться no друг no с no другом. no Если no один no узел no выходит no из no строя, no связь no идет no через no другие. no Разработчик no протокола no - no компания no Smartlabs. no Протокол no совместим no с no X10.

Wi-Fi. no Этот no сетевой no протокол, no используемый no теперь no не no только no компьютерными no системами. no Очень no быстрый, no хорошо no работающий. no И no неудивительно, no что no часть no производителей no стали no делать no продукты no для no "умного no дома", no использующие no достоинства no этого no протокола. no Другие no протоколы no потребляют no меньше no энергии no и no используют no меньшую no полосу no пропускания, no но no возможности no Wi-Fi no намного no обширнее.

HAI. no Это no протокол, no используемый no при no профессиональных no установках no стоимостью no более no $50 no тыс. no

no noУстройства компьютерной автоматизации системы «Умный дом»

Статистика no говорит, no что no наиболее no популярным no проектом no автоматизации no дома no является no создание no системы no обеспечения no no безопасности. no Создание no домашних no кинотеатров no и no систем no управления no музыкой no дома no стоит no на no втором no месте, no за no ними no следуют no управление no светом, no энергетикой. no Затем no идет no интеграция no нескольких no систем no друг no с no другом.

no Существует no много no линеек no продуктов no для no разных no стандартов. no Здесь no мы no приведем no только no несколько no примеров, no как no нам no кажется, no наиболее no интересных no устройств no автоматизации, no которые no позволят no вам no сделать no свой no дом no или no квартиру no "умнее".

NestLearningThermostat

Термостат no фирмы no Nest no (принадлежит no Google) no не no только no контролирует no температуру no в no доме, no но no и no украшает no его. no Его no дизайн no создавал no человек, no который no разрабатывал no iPod no фирмы no Apple. no Он no работает no в no сети no Wi-Fi no и no вы no можете no удаленно no контролировать no температуру no no с no помощью no смартфона no или no компьютера. no Он no не no очень no дешевый, no но no не no будет no лишним no в no любом no «умном no доме». no Кроме no того, no Nest no имеет no открытый no интерфейс, no что no позволит no в no будущем no подключать no к no нему no новые no устройства, no как no это no обещает no Google.

Беспроводной термостат Honeywell

Это no другой no термостат, no работающий no по no протоколу no Wi-Fi, no от no компании no Honeywell, no которая no изготавливает no домашние no устройства no уже no десятилетиями no и no ее no линия no термостатов no предлагает no множество no опций no подключения.

Термостат no имеет no цветной no сенсорный no экран no и no программное no обеспечение, no способное no обучаться no привычкам no пользователей, no а no также no может no контролировать no внутренние no и no внешние no условия no для no оптимизации no производительности no систем no обогрева no и no охлаждения. no Настройки no термостата no могут no быть no заданы no заранее no по no графику, no либо no введены no непосредственно no через no сенсорный no экран, no компьютер no или no мобильное no устройство. no На no экране no отображаются no комнатная no и no уличная no температура, no значение no влажности, no а no также no местный no прогноз no погоды. no Кроме no того, no несколько no версий no этого no устройства no могут no управляться no голосом.

Insteon

Insteon no - no это no имеющая no много no хороших no отзывов no система no автоматизации no дома, no которая no использует no для no коммуникаций no как no электропроводку, no так no и no беспроводной no канал. no Insteon no комбинирует no двухполосную no и no ячеистую no технологии no для no создания no быстрой no и no надежной no сети, no которая no совместима no с no чем no угодно, no начиная no от no термостатов no и no заканчивая no домашним no кинотеатром.

Набор no Insteon no для no начинающих no (InsteonStarterKit) no включает no в no себя no хаб no и no один no модуль no - no диммер no для no регулирования no света. no Хаб no подключает no всю no систему no к no Интернет no (через no домашний no маршрутизатор) no и no работает no с no мобильным no приложением, no позволяющим no управлять no системой no откуда no угодно, no программировать no таймеры no и no собственные no "сценарии", no а no также no контролировать no статус no системы. no Хаб no также no может no отправлять no email no и no текстовые no сообщения, no когда no в no доме no срабатывают no датчики. no По no словам no производителей, no Insteon no предлагает no практически no все, no от no выключателей no света no и no датчиков no движения, no до no систем no открывания no гаражных no дверей, no камер no ночного no видения, no датчиков no утечки no воды no и no т.п.

KevoSmartDeadbolt

Если no вы no можете no открыть no свою no машину no без no ключей, no почему no бы no вам no не no делать no это no же no с no домом no или no квартирой? no Один no из no вариантов no - no это no KevoSmartDeadbolt no компании no Kwikset, no ригельный no замок no с no сенсорным no кольцом no снаружи no и no умным no механизмом no на no базе no Bluetooth no 4.0 no внутри. no Kevo no использует no сразу no несколько no методов no для no открывания: no брелок, no iPhone no с no приложением no Kevo, no прикосновение no к no упомянутому no кольцу no пальцем, no а no также no слово-пароль no для no открывания. no Правда, no согласно no отзывам no пользователей, no приложение no пока no работает no не no очень no хорошо.

BelkinWeMo

Это no простое no no в no установке no устройство, no которое no может no служить no отличным no стартом no для no создания no «умного no дома» no и no которое no может no начать no работать no уже no через no несколько no минут no после no инсталляции. no no Розетки no Belkin, no работающие no в no сети no Wi-Fi, no позволяют no дистанционно no включать no или no выключать no приборы, no подключенные no к no электрической no сети no через no них. no Компания no Belkin no выпустила no еще no несколько no очень no удобных no устройств no - no это, no например, no выключатель no WeMoHomeLightSwitch, no датчик no движения, no который no позволяет no активировать no приборы, no включенные no в no розетку no WeMo, no видео-няня no с no доступом no в no Wi-Fi. no Все no это no контролируется no через no мобильное no приложение no на no базе no iOS no или no Android.

Система освещения PhilipsHue

Hue no no - no это no система no освещения, no состоящая no из no ламп, no световых no лент no и no беспроводного no моста, no которые no контролируются no через no приложение no на no базе no iOS. no Согласно no информации no компании, no "каждая no лампа no HUE no имеет no 600 no люмен no светового no потока no и no может no производить no все no варианты no белого no света, no от no теплого no до no холодного, no а no также no различные no варианты no цветного no света. no Каждая no лампа no использует no на no 80% no меньше no энергии, no чем no традиционная no лампа". no Свет no можно no плавно no уменьшать no и no увеличивать, no перестраивать no его no цвет no и no все no это no возможно no из no любого no места, no где no вы no можете no войти no в no Интернет. no Кроме no того, no приложение no содержит no ряд no "рецептов" no от no экспертов no по no свету, no которые no помогут no вам no лучше no концентрироваться no или no расслабляться. no Система no Hue no совместима no с no рядом no других no устройств no для no "умного no дома", no в no частности no с no выключателями no BelkinMeMo.

Минимальный no набор no (HueStarterPack) no содержит no беспроводной no хаб no и no три no лампы, no дополнительные no лампы no и no светильники no могут no приобретаться no отдельно.

Iris

Разработанная no английской no компанией no AlertMe no система no теперь no продается no в no США no как no коробочное no решение. no Есть no несколько no вариантов, no различающихся no составом no и no назначением. no Это no набор no системы no безопасности no для no начинающих, no включающий no датчики no для no дверей, no окон no и no движения, no или no набор no для no энергетики, no содержащий no умный no термостат, no комплект no для no включения no и no хаб. no Хаб no можно no купить no и no отдельно, no а no наборы no можно no совмещать. no С no этими no системами no можно no докупить no дополнительные no устройства no - no внутреннюю no или no внешнюю no камеру, no дверной no замок, no умные no выключатели no и no детектор no дыма. no Все no устройства no работают no через no хаб, no поддерживающий no стандарты no Z-Wave no и no ZigBee, no и no который, no в no свою no очередь, no может no через no Wi-Fi no выходить no в no Интернет no и, no значит, no контролироваться no со no смартфона no или no компьютера.

Ubi

Все, no что no описано no выше, no уже no можно no приобрести. no Ubi no - no это no то, no что no можно no будет no купить no в no ближайшем no будущем. no Это no устройство no получило no финансирование no через no краудфандинговый no проект no (проект no народного no финансирования) no Kikstarter no и no теперь no доступно no для no предзаказа. no Ubi no - no небольшая no коробочка, no миниатюрный no компьютер, no содержащий no несколько no датчиков, no который no подключается no к no WiFi-сети no и no управляется no голосовыми no командами. no В no настоящее no время no (проект no пока no не no завершен) no Ubi no может no осуществлять no поиск no в no Интернет, no отсылать no SMS no и no email, no а no также no управлять no рядом no «умных no устройств». no no Разработчики no намерены no очень no сильно no расширить no функционал no Ubi no и, no поскольку no этот no компьютер no работает no на no базе no Android no no и no имеет no открытый no API no (интерфейс no для no разработчиков), no он no может no легко no обновляться.

Заключение

В no наши no дни no жизнедеятельность no современного no человека no реализуется no на no путях no все no более no активного no общения no с no техническими no устройствами. no Стремление no постоянно no использовать no компьютер no для no решения no все no более no широкого no круга no задач no имеет no серьезное no значение, no так no как no позволяет no человеку no успешно no использовать no огромные no возможности no машины.

no no no no Формирование no единого no глобального no экономического, no социального no и no культурного no пространства no — no это no объективная no реальность no современного no мира. no Сегодня no компьютеры, no объединенные no обширной no сетью, no берут no на no себя no функции no и no всемирного no банка no информации no и no самого no мобильного no средства no связи.

no no noТаким образом, можно заметить, что количество автоматических систем достаточно велико и охватывает все сферы жизни человека, причем дальнейшая интеграция взаимодействия искусственного интеллекта и различных отраслей жизни социума подтверждается активными разработками в данной области. Это является наиболее перспективным направлением, в полной мере соответствующим условиям научно-технического прогресса в контексте современной информационно-вычислительной действительности.

Список использованной литературы

1. Громов Ю.Ю., Дидрих В.Е. и др. Информационные технологии. //ТГТУ 2011- 152с.

2. Кудинов Ю.И., Пащенко Ф.Ф.Основы современной информатики.// Изд-во «Лань» ,2011- 256с.

3. Схиртладзе А.Г. Автоматизация технологических процессов: Учебное пособие / А.Г. Схиртладзе, С.В. Бочкарев, А.Н. Лыков. - Ст. Оскол: ТНТ, 2013. - 524 c.

4. Селевцов Л.И. Автоматизация технологических процессов / Л.И. Селевцов, А.Л. Селевцов. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2014. - 352 c.

5. Гребенюк Е.И. Технические средства информатизации / Е.И. Гребенюк, Н.А. Гребенюк. М.: Академия, 2007.-276

Митрофанов Е. П. Процесс информатизации общества. [Эл. ресурс: https://cyberleninka.ru/article/n/protsess-informatizatsii-obschestva ]

Код для цитирования: Скопировать