Самостоятельная работа по информатике умный дом: Самостоятельная работа № 1. Умный дом

Самостоятельная работа № 1. Умный дом

Методические указания к выполнению самостоятельной работы № 1.

Тема: Умный дом

Цель: научиться самостоятельно, работать с предложенным материалом, научиться систематизировать и обобщать информацию по теме, составлять опорный конспект по изученному материалу

Количество часов: 2

Вид работы: изучение темы, разработка конспекта по теме самостоятельной работы

Вопросы (задания):

1. Общие сведения

2. Единая система управления зданием

3. Технологии.

4. Функции умного дома

5. Составить конспект по изученным вопросам, оформить на листе формата А4 в рукописном варианте и сдать на проверку  

Методические рекомендации к выполнению:

Умный дом (англ. Smart House) — жилой дом современного типа, организованный для удобства проживания людей при помощи высокотехнологичных устройств.

Электронные бытовые приборы в умном доме могут быть объединены в домашнюю Universal Plug’n’Play — сеть с возможностью выхода в сети общего пользования.

Понятие «умный дом» было сформулировано Институтом интеллектуального здания в Вашингтоне в 1970-х годах: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…»

Стоит разделять понятия «умный дом» и «системы жизнеобеспечения». Отдельные системы обладают лишь необходимыми интерфейсами управления и контроля. Концепция «Системы интеллектуального управления зданием» предполагает новый подход в организации жизнеобеспечения здания, при котором за счет комплекса программно-аппаратных средств значительно возрастает эффективность функционирования и надежность управления всех систем эксплуатации и исполнительных устройств здания.

Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем различных производителей в единый управляемый комплекс.

Под «умным домом» (intelligent building) следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Английское слово intelligent, буквально означающее «разумный», «понятливый», в сочетании со словом building использовано в значении «гибкий, приспосабливаемый».

«Умный дом» в первоначальном смысле означает «здание, готовое к изменениям» или «приспосабливаемое (гибкое) здание», инженерные системы которого способны обеспечить адаптацию к возможным изменениям в будущем.

Здание проектируют таким образом, чтобы все системы его управления могли интегрироваться друг с другом с минимальными затратами, а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Проект обязательно предполагает возможность наращивать и видоизменять конфигурации инсталлированных систем.

Со временем здания обретут «искусственный интеллект». Тогда с полным основанием можно будет называть их интеллектуальными. Системы смогут отслеживать работу и состояние всей «начинки» здания, включая ограждающие конструкции, и самостоятельно принимать решения в изменяющихся обстоятельствах.

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию в единую систему управления зданием следующих систем:

• Систему отопления, вентиляции и кондиционирования

• Охранно-пожарную сигнализацию, систему контроля доступа в помещения, контроль протечек воды, утечек газа

• Систему видеонаблюдения

• Сети связи (в том числе телефон и локальная сеть здания)

• Систему освещения

• Систему электропитания здания (АВР, промышленные ИБП, дизель-генераторы)

• Механизацию здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т. п.)

• Управление с одного места аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром, мультирум

• Телеметрия — удалённое слежение за системами

• IP-мониторинг объекта — удалённое управление системами по сети

• GSM-мониторинг — удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон (в некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчеты по результатам выполнения действий).

На сегодняшний день технологии позволяют строить домашнюю автоматизацию покомпонентно — выбирать только те функции умного дома, которые действительно нужны. Модульная структура позволяет создавать системы не высокой стоимости, с гарантией 100 % использования.

Один из самых старых и одиозных проектов — коттедж Билла Гейтса. Этот проект, как и множество литературы по научной фантастике, породил огромное количество мифов об «умном доме».

В 1995 году разработчики технологий Java предрекали одним из основных назначений для этой технологии увеличения интеллекта бытовых приборов — например, холодильник сам будет заказывать продукты из магазина. Промышленного распространения эта идея не получила, но такие компании, как Miele и Siemens, уже выпускают бытовую технику с возможностью включения в «умный дом». Правда, эти решения основываются на QNX, а не на Java.

А вот функция выключить весь свет одной кнопкой, как и возможность включать и выключать его из разных мест, сегодня активно реализуется почти во всех проектах домашней автоматизации.

Умный дом как домашняя автоматизация развивается не только в России. Все технологии и системы, которые используются в России, разработаны и производятся в Европе, США и Китае. Основное различие видится скорее в предназначении и в подходе инсталяторов.

В Европе проекты автоматизации частных домов и квартир готовит сам разработчик и производитель систем, инсталлятору же отводится роль фактически обычных, но квалифицированных монтажников, работающих строго по схеме.

В России инсталлятор является важнейшей фигурой в создании умного дома. Как правило он работает со многими производителями систем автоматизации, это позволяет ему подбирать систему максимально оптимально для решения поставленных перед автоматизацией задач. После этого он сам занимается проектированием, монтажом, продажей и запуском построенного умного дома.

Технологии

LanDrive — наиболее доступная на сегодняшний день платформа для построения шинных распределённых систем управления внутренним и уличным освещением, силовыми нагрузками, электроприборами, а также такими системами, как отопление, кондиционирование, вентиляция, охранная сигнализация, контроль доступа и протечек воды. Также возможно управление аудио- и видеотехникой, домашними кинотеатрами, жалюзи, рольставнями, шторами, воротами, насосами, двигателями. В основном ориентирована на применение в составе «умного дома», но в последнее время всё чаще применяется в системах учёта и сбережения энергоресурсов, контроля доступа, охранно-пожарных системах.

LCN — немецкая система автоматизации как для домашней так и для промышленной автоматизации. Полностью распределенный интеллект. В качестве среды передачи используется обычный электрический провод сечением жил 1,5 или 2,5 мм2. Реализуется управление практически любым оборудодванием. Оптимальное соотношение цена/возможности.

iRidium Mobile — программный комплекс для управления системами умный дом с мобильных устройств iPhone, iPad, iPod touch и любых устройств под управлением Windows XP/7, Windows mobile/Ce.

BPT — система домашней автоматизации с распределённым интеллектом, использующая закрытый протокол передачи данных.

В качестве шины используется стандартная витая пара UTP. Реализуется управление освещением, домашней автоматикой, кондиционированием, отоплением, инженерной и охранной сигнализацией, домофонией. Основные мотивы выбора данной системы — низкая стоимость оборудования, простота монтажа и пуско-наладки. Система совместима с любыми типами электроустановочных изделий.

MyHome SCS Интегрируется посредством OpenWebNet-шлюза с системами от различных производителей.

EIB (European Installation Bus — «Европейская инсталляционная шина»).

LON (LonWorks)

UBI (Универсальный шинный интерфейс). Данный интерфейс обеспечивает комбинированную передачу по витой паре (UTP, FTP) сигналов управления умным домом, сигналов Ethernet (компьютерная сеть, цифровое видеонаблюдение, цифровое телевидение и телефония, Интернет). Своими идеей и корнями уходит к концепции взаимодействия открытых систем на базе международной многоуровневой модели ISO OSI.

В будущем все здания станут интеллектуальными, и будут объединены между собой. По мнению большинства специалистов[источник не указан 418 дней], модель взаимодействия открытых систем OSI идеально подходит для объединения в единое целое решений и технологий различных производителей электронного оборудования, будь то электроника стиральной машины, домашнего кинотеатра, системы вентиляции здания или легкового автомобиля. Уже сейчас многие производители (например, Legrand) оборудования для инженерных сетей интеллектуальных зданий предпринимают немалые усилия по унификации кабельных систем под разные технологии и разное назначение. Введено понятие «Оптимальных сетей.

В правильно спроектированном интеллектуальном здании структурированные кабельные системы и оборудование автоматизации здания не зависят друг от друга. Конечному пользователю не нужно заботиться о том, чтобы в конкретном месте была телевизионная розетка или телефонная. Кабельные системы универсальны и унифицированы.

То есть назначение для розетки можно придумать потом. Также потом можно выбрать и конечную реализацию системы автоматизации (будь то EIB, C-BUS, X-10 или что-либо еще). Существуют и получают распространение технологии динамического управляемого «переключения» назначения конечных точек подключения (например, розеток). За доли секунды телефонная розетка превращается в телевизионную. Пользователю лишь остается переткнуть соединительные кабели в другое конечное оборудование (поменять телефонный патч-корд на телевизионный).

C-Bus (protocol) — протокол для домашней автоматизации, а также автоматизации зданий, спортивных сооружений и т. д.[источник не указан 324 дня] C-Bus — это система с распределённым интеллектом (без центрального процессора), использующая кабель 5-категории (Cat.5), длина которого в одном сегменте может составлять 1000 м. Таких сегментов в одну систему можно объединять до 255. В сети используется 36 В переменного тока. Протокол C-Bus используется в Австралии, Новой Зеландии, Азии, на Ближнем Востоке, в России, США, Южной Африке, Великобритании и других частях Европы, включая Грецию, Прибалтику, Румынию и другие страны. В США C-Bus представлен под маркой «SquareD Clipsal». Протокол C-Bus был создан Clipsal Integrated Systems для использования в системах домашней автоматизации и системах управления освещением зданий.

Helvar — для систем управления освещением использует протокол DALI и DSI.

AMX — система домашней автоматизации одноимённой компании Централизованная. Протоколы закрытые. Изначально применялись собственные шины передачи данных. Новые линейки оборудования AMX используют для передачи стандартные протоколы Ethernet, Wi-Fi и Zigbee. Имеет шлюзы для сопряжения с другими системами (EIB, LON и др.).

Crestron — протокол управления систем автоматизации и мультимедийными системами.[источник не указан 324 дня] Разработан компанией Crestron (США). Протокол закрыт. Основной конкурент — AMX (США).

X10 — протокол управления электроприборами. Сигнал передается по электрическим проводам либо в радиодиапазоне. Недостатки — низкая скорость передачи информации и помехозащищенность, проблема ложного срабатывания, отсутствие обратной связи приёмника с передатчиком, возможны конфликты устройств X10 разных производителей и несанкционированный доступ к устройствам X10 по электросети.

Z-wave запатентованный беспроводный протокол связи, разработанный для домашней автоматизации, в частности для контроля и управления на жилых и коммерческих объектах. Технология использует маломощные и миниатюрные радиочастотные модули, которые встраиваются в бытовую электронику и различные устройства, такие как освещение, отопление, контроль доступа, развлекательные системы и бытовую технику.

LUXOR — система локального управления освещением и климатом. Используется обычный электрический кабель и выключатели. Система производится Theben AG. Протокол закрыт. Основные мотивы выбора данной системы — низкая стоимость оборудования, простота монтажа и пусконаладки. Система совместима с любыми типами электроустановочных изделий.

Smart Bus — шина, разработанная в Канаде. Данная система умный дом является идеальной в сочетании отношения цена-качество.

ONE-NET — открытый протокол беспроводной сети передачи данных, разработанный для целей автоматизации зданий и управления распределёнными объектами.

R-BUS — шина разработанная совместно Российским и Китайским предприятиями с открытым протоколом передачи данных, предназначена для автоматизации больших и малых сооружений.

DOMINTELL — централизованная система домашней, офисной и гостиничной автоматизации. Использует интерфейс RS485 для обмена данными между модулями. Имеются шлюзы Ethernet TCP, UDP, RS232, B&O, DMX(управление светом). Открытая система команд управления «Light Protocol». Была разработана в 1999 году в Бельгии.

Существует два различных принципа построения подобных систем: централизованное (например, IHC от Lexel) и децентрализованное на основе инсталляционной шины (EIB, LonWork, Crastron и др.)

В функции умного дома входит

Управление светом

Управление светом позволяет пользователю создавать световые сценарии из неограниченного числа источников света с различной яркостью, включать их одновременно или с задержкой, имитируя, например, эффект «бегущих огней».

Используя специальные световые светорегуляторы можно не только менять яркость, на которую загорается лампа при включении, но и время, за которое будет достигнута эта яркость.

Функция постоянного контроля освещенности предназначена в основном для офисных помещений и дает возможность поддерживать заданную пользователем освещенность рабочей поверхности независимо светит ли солнце или небо укрыто тучами.

Автоматическое включение наружного овещения в зависимости от времени суток и присутствия людей не только обеспечит дополнительный комфорт, но и отпугнет непрошенных гостей.

Управление микроклиматом

Система постоянно измеряет температуру индивидуально в каждой комнате и поддерживает ее на заданном Вами уровне, управляя непосредственно клапанами радиаторов или заслонками кондиционера, а также, при необходимости, автоматически включает или выключает вентиляцию.

Каждый день EIB помогает Вам экономить денежные средства благодаря различным режимам работы системы: комфортный режим, ночной режим, режим «никого нет в доме». Смена режимов происходит по расписанию или по команде пользователя. Достаточно лишь однажды задать температуру на дисплее сенсорной панели в комнате для каждого из режимов.

Система отопления / кондиционирования выключится автоматически для сбережения энергии, если окна комнаты будут открыты для проветривания (сигнал об этом пошлет межрамный контакт).

Жалюзи

В летнее время их ламели автоматически поворачиваются под определенным углом и предотвращают попадание внутрь комнаты излишнего солнечного света, не уменьшая светового потока. Тем самым они препятствуют нагреванию помещения и помогают экономить электроэнергию, расходуемую кондиционером.

Охрана

Умный дом ведет запись всех событий, которые происходили в нем за время вашего отсутствия: кто и когда приходил, сколько времени находился в доме, какие подозрительные личности долго крутились возле него. Их лица и действия зафиксированы в его памяти.

Не прошеных гостей поджидают неприятные сюрпризы в виде ослепляющего света и звуковой сирены. Кроме того, об их проникновении в Дом сообщит по телефону пользователю и вызовет охрану.

Аварийные ситуации.

При возникновении аварийных ситуаций (например, протечки воды) Дом не только проинформирует пользователя и соответствующую службу, но и предпримет необходимые меры по локализации аварии (прекратит подачу воды).

Эффект присутствия

В отсутствие пользователя Дом может имитировать привычный образ жизни хозяев, включая по вечерам свет и музыку, тем самым создавая эффект присутствия.

В качестве вывода хотелось бы заметить, что система «Умный Дом» является комплексной системой автоматизации жилища с применением с наличием огромного ряда функций. Система относительно популярна во всех странах мира. В систему входят функции управления такими системами как система освещения, вентиляции, охранная система, система противопожарной безопасности, система защиты от протечек воды, система обогрева и т. д. Система работает благодаря платформам для построения шинных распределённых систем управления вышеназванными системами, таким как LanDrive,LCN, iRidium Mobile,BPT,MyHome SCS,EIB.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что понимается под термином «Умный дом»?

2. Какие системы выходят в единую систему управления зданием?

3. Какие виды технологий Вы знаете?

4. Какие функции умного дома Вы знаете?

Список литературы и ссылки на Интернет-ресурсы:

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/, википедия, Свободная энциклопедия

2. http://www.bestreferat.ru/referat-236613.html Банк рефератов

Самостоятельная работа 1 умный дом информатика. Умный дом. Введение. Вопросы для самоконтроля

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Умный дом — интеллектуальная система управления, обеспечивающая согласованную и автоматическую работу всех инженерных сетей дома. Концепция «интеллектуального здания»: возможности, технологии, создание коммуникационных систем; оборудование автоматизации.

дипломная работа , добавлен 16.09.2012


Использование систем интеллектуальной автоматизации. Основные параметры системы «Умный дом» — энергосбережение, освещение, система климат-контроля, контроль проникновения в жилище, контроль протечки воды. Общая схема управления системой «Умный дом».

реферат , добавлен 13.09.2013


Назначение и характеристики составных элементов объекта. Способы устранения недостатков системы «Умный дом». Определение элементов и связей между ними. Разработка структурной и иерархической схемы устройства. Работа подсистемы безопасности и управления.

курсовая работа , добавлен 23.08.2016


Понятие системы «Умный дом» и принципа ее действия. Комплексный подход к проектированию и особенности электро-, водо- и газоснабжения, освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования, канализации. Система общего управления «умный дом» на базе ПК.

курсовая работа , добавлен 05.05.2013


Обзор SCADA-систем как систем диспетчерского управления и сбора данных. Elipse SCADA как мощное программное средство, созданное для управления и контроля над технологическими процессами. Особенности автоматизации Запорожского железорудного комбината.

реферат , добавлен 03.03.2013


Принципы построения радиосистемы «Стрелец». Модуль беспроводной передачи данных по технологии ZigBee, преимущества и недостатки его применения, принцип действия и оценка возможностей. Описание структурной и принципиальной электрической схемы устройства.

дипломная работа , добавлен 24.04.2015


История создания технологий беспроводного доступа. Описания набора стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне. Исследование принципа работы беспроводной связи Wi-Fi. Анализ рынка инфраструктуры Wi-Fi операторского класса.

презентация , добавлен 28.10.2014


Разработка учебно-методического обеспечения практического обучения на тему «Установка и настройка сети на основе беспроводного маршрутизатора» Ознакомление с маршрутизатором. Настройка беспроводной сети, маршрутизации, портов. Контроль выполненной работы.

курсовая работа , добавлен 23.10.2013

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет заочного обучения

Кафедра инженерной психологии и эргономики

Дисциплина: Общая теория систем

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

Система «Умный дом»

Введение

Под «умным» домом подразумевается система, которая обеспечивает безопасность и ресурсосбережение.

Комплекс датчиков непрерывно отслеживает работу всего оборудования и, благодаря взаимодействию всех систем, дает возможность сократить затраты на содержание дома и повысить безопасность, надежность и комфортность, а также бережет силы своих хозяев, выполняя за них ежедневную, рутинную работу.

Наиболее востребованной системой является система освещения и теплоснабжения. Вторая наиболее востребованная система — система безопасности. Третьей важной системой является домашний кинотеатр. Важно еще на стадии проектирования учесть различные системы и проложить для них кабели.

В простейшем случае система должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Кроме того, от автоматизации нескольких подсистем обеспечивается синергетический эффект для всего комплекса.

Это проще понять, если представить, например, что система отопления никогда не сможет работать против системы кондиционирования. А отопление осуществляется не только по погоде, но и с учётом целого ряда других факторов. От силы ветра, по предсказанию, от времени суток (ночью комфортная температура меньше).

Исходя из этого, важной задачей является разработка сценария «Умного дома», т. е. запрограммированное поведение системы «умного дома» для определенного события. Для этого создается «библиотека сценариев», т.е. варианты — «никого нет», «вечеринка», «гость», «праздник», «утро», «вечер», «отпуск» и т.д. Так же необходимо учесть необходимость гибкого изменения сценариев.

Сценарий «Умного дома» будет включаться в ответ на запрограммированное действие — нажатие на кнопку пульта, сигнал с датчика движения, команда компьютера, срабатывание таймера и т.д. В данный момент на стадии разработки «Умного дома» — система распознавания речи.

После завершения работ по проектированию, установке и программированию системы в доме, Вы получаете в руки монитор с сенсорным экраном размером не более экрана ноутбука. На нем, в удобной форме, представлены все необходимые средства управления домом. Системой допускается управлять даже через Интернет.

1. Модель состава системы

1 Определение входов и выходов исследуемого объекта

Исследуем систему, абстрагируясь от её внутреннего состава, как нечто целое, взаимодействующее со средой на своих входах и выходах. Для этого используем метод «черного ящика». Данный метод позволяет предсказать поведение системы на этапе разработки, определить риски не затрачивая большие финансовые и трудовые ресурсы.

Главной целью системы «умный дом» является уменьшение затрат на содержание дома, дополнительные цели — минимальное участие человека, а так же неуловимая цель — комфорт человека, находящегося в доме. Существенные связи системы с объектами окружающей среды — человек, средства телекоммуникации и телеметрии.

Выходы модели описывают результаты деятельности системы, а входы — ресурсы и ограничения.

Графической модели «черный ящик» системы «умный дом» показан на рисунке 1.

Приведем способы устранения недостатков системы «умный дом»:

для предотвращения коррозии необходимо поддерживать в помещении оптимальные или допустимые параметры микроклимата, а так же производить профилактику средств телеметрии находящихся на улице;

необходимо обеспечить эффективное заземление, для предотвращения выхода из троя автоматики при попадании молнии, а так же включить в систему устройства защитного отключения, отрабатывающие при возникновении короткого замыкания;

необходимо обеспечить регулярное техническое обслуживание для исключения возможности загрязнения контроллеров и центральной системы управления и как следствия выхода из строя.

Рисунок 1. Модель «черный ящик» системы «умный дом».

2 Анализ состава объекта

Рассмотрим внутреннюю составляющую модели «черного ящика», от которой мы абстрагировались выше. Для этого необходимо построить модель состава системы. Она ограничивается снизу тем, что считается элементом, а сверху — границей системы. При детальном рассмотрении можем разбить систему «умный дом» на подсистемы, которые в свою очередь разбиваются на элементы. Данное разбиение субъективно и зависит от степени детализации рассмотрения системы. Ниже на рисунке 2 представлена модель состава системы «умный дом».

Рисунок 2. Модель состава системы «умный дом»

1.3 Назначение и характеристики составных элементов объекта

Модем — устройство для связи между компьютером(управляющим всей системой умного дома) и пользователем за пределом дома.

Мини-компьютер — предназначен для выполнения вычислений, управления автономной работы «умного дома», а так же для управления компонентами системы человеком. Должен обладать запасом оперативной памяти для анализа больших объемов телеметрии, а так же хорошим ресурсом процессора для обработки данных телеметрии в кратчайшие сроки.

Концентратор — необходим для сосредоточения всех сигналов от контроллеров. Хватит концентратора на 8 портов.

Пульт управления — предназначен для управления сценариями «умного дома». Должен обладать большим запасом времени автономной работы и достаточным радиусом действия. Подойдет планшет или телефон с установленным программным обеспечением. Что позволит унифицировать элемент.

Универсальный блок управления -необходимый для сбора параметров телеметрии, передачи на мини-компьютер и включения исполняющих блоков, выбирается относительно выполняемых задач, легко программируется под необходимую задачу.

Циркуляционный насос — необходим для циркуляции горячей воды отопления по дому, выбирается относительно объемов и этажности отапливаемого помещения.

Кондиционер — выполняет функцию как приточной так и вытяжной вентиляции, увлажняет воздух, поддерживает заданную температуру.

Обогрев водостоков — нагревательный элемент для поддержания ливневой системы в работоспособном состоянии в зимние месяцы.

Газовый котел — обеспечивает необходимую температуру воды для обогрева дома.

Устройство отключения воды — необходимо для аварийного отключения подачи воды.

Устройство отключения подачи газа — необходимо для аварийного отключения подачи газа.

Устройство защитного отключения электричества(эл-ва) — необходимо для аварийного отключения подачи электричества.

Регулировка яркости — необходимо для регулирования яркости освещения до более комфортного в данный момент.

Метеорологический датчик — необходим для определения метеорологических параметров окружающей среды.

Сумрачный датчик — определяет степень освещенности и передает информацию контроллеру.

Датчик температуры — определяет температуру в помещении и передает информацию контроллеру.

Датчик утечки CO2 — определяет наличие в воздухе угарного газа и передает об этом информацию контроллеру.

Датчик утечки воды — определяет утечку воды при прорыве труб или запорной арматуры и передает об этом информацию контроллеру.

Датчик перегрузки системы — определяет и передает информацию о перегрузке системы электроснабжения дома, для аварийного отключения.

Датчик движения — определяет нахождение в пределах датчика движения и передает информацию, для включения(отключения) освещения.

2 Модель структуры системы

1 Определение элементов и связей между ними

Для того что бы система функционировали и выполняла возложенные на неё задачи необходимо правильно соединить все детали между собой, или, говоря в обще, установить между элементами определенные связи — отношения. Перечень существенных связей между элементами системы называется моделью структуры системы. Связь, с точки зрения структуры системы, формирует эту самую структуру.

Модель структуры системы рассматриваемой системы «умный дом» представлена в таблице 1

Таблица 1 — Модель структуры системы «умный дом»

2 Анализ связей между элементами системы

Для связей направленных в одну стороны, к примеру датчик — универсальный блок управления выбираем двухжильную медную пару, этого хватит для того чтобы передать информацию от датчика к блоку управления.

Для связей же двухсторонних не связанных с передачей большого объема информации подходит четырехжильная медная витая пара.

Для обмена информацией между блоком управления и концентратором используем сетевой кабель, который позволяет передавать данные большее количество информации.

Чтобы передать сконцентрированный поток информации подойдет оптоволокно, оно позволит быстро передать всю информацию.

Представленные связи являются динамическими. Так же следует отметить, что элемент «концентратор» по сути, является связью между универсальными блоками управления, которые собирают информацию и передают миникомпьютеру и обратно, когда миникомпьютер передает свою реакцию на переданные ему параметры.

Структурная схема системы

1 Разработка структурной схемы устройства

Структурная схема устройства это объединение модели «черный ящик», модели состава системы и структуры системы. По сути мы раскрываем черный ящик и переходим от модели «входов-выходов» к «живой» модели в которой имеет значение состав системы и взаимодействие всех элементов системы, а не только взаимодействие системы с окружающей средой.

В структурной схеме системы отражается состав системы и связи, а так же отображается направление этих связей, что отражает зависимость блоков системы друг от друга.

Перед моделированием внутренней структуры, то есть перед тем как набрать и связать друг с другом компоненты, необходимо определить и понять, зачем эти компоненты нужны (чтобы не включать лишних компонентов и связей между ними). Исходя из этого, вначале должны быть прописаны функции компонентов, затем прописывается последовательность функций компонентов, необходимая для проявления интегративного свойства системы.

Таким образом, все предыдущие построенные модели вели нас к построению осмысленной структурной схемы системы «умный дом» отбросив все ненужные элементы и подсистемы.

Структурная схема системы «умный дом» представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Структурная схема системы «умный дом»

3.2 Разработка иерархической структуры устройства

Работу всей системы регулирует миникомпьютер. Он является основным элементом системы, отвечающим за логику и обработку информации. В свою очередь миникомпьютер реагирует на показания датчиков переданных ему и соответственно принимает решения на включение тех или иных исполняющих блоков, а так же реализует заложенные в него сценарии поведения системы.

Универсальный блок управления во всех представленных подсистемах обрабатывает переданную от датчиков информацию и передает её дальше на миникомпьютер, который и примет решение о действии. Универсальный блок в свою очередь после того, как примет ответ от миникомпьютера по обработанным данным датчика будет реализовывать принятое решение миникомпьютера(к примеру, открывает электрозадвижку и включает газовый котел, пока не повысится температура в доме).

Для реакции на окружающую среду нам необходимо фиксировать изменения среды, для этого предназначены датчики(температурный датчик, датчик утечки газа, датчик утечки воды и т.д.) Именно датчики реагируют на изменения среды и дают информацию, на основании которой происходит построение логики миникомпьютера.

Управление системой может быть описано с помощью следующих страт: реакция датчиков на изменение окружающей среды -> формирование сигнала от универсального блока управления к миникомпьютеру -> принятие решения миникомпьютером и формирование ответного сигнала -> принятие сигнала универсальным блоком управления -> реализация логики.

4. Описание работы системы

Подсистема безопасности контролирует утечку воды, утечку угарного газа и перегрузку системыкак и в подсистеме климатической все данные собранные от датчиков передаются к миникомпьютеру, который в свою очередь обрабатывает их и принимает решение о отключении подачи воды, газа или электричестваумный дом подсистема

Подсистема управления освещением собирает информацию о количестве света, а так же о присутствии человека и в зависимости от собранной информации мини компьютер при помощи регулятора яркости освещения, позволяет подобрать максимально комфортный и экономически выгодный режим освещения.

Пульт управления позволяет вмешиваться в автоматизированное управление домом и выставить желаемые параметры, к примеру, повысить температуру в доме. А так же при помощи пульта можно запрограммировать дом на определенные сценарии. К примеру, к определенному времени повышать температуру в доме, таким образом, удастся экономить ресурсы на отопление, когда в доме никого нет и достигать комфортной температуры, ко времени, когда по плану домой должны вернуться хозяева. Так же можно задавать сценарии освещения: вечеринка, отдых, отпуск и т.д. Единственная подсистема недоступная к управлению дистанционно это система контроля безопасности, она должна функционировать автономно для избежания человеческого фактора.

Заключение

Разработанная в курсовом проекте система экономически выгодна, а так же вполне легка в реализации. По ходу выполнения данной работы мною были выявлены и доработаны слабые стороны системы.

Благодаря поэтапному проектированию от модели «черный ящик» до построения структурной схемы системы были учтены все нюансы системы.

На начальном этапе при проектировании модели «черный ящик» были поставлены цели и задачи, которые должна выполнять система, что позволила сконцентрироваться на определенных её функциях и пренебречь другими, задать уровень детализации и абстрагирования. Это позволило не тратить время на проработку не нужных и не существенных деталей для выбранного уровня детализации.

Далее определив состав системы, мы смогли сконцентрироваться на том, из чего состоит система, на её отдельных подсистемах и элементах. Далее определив связи, мы получили целостную и вполне работоспособную, относительно выбранного уровня детализации.

В итоге мы практически подтвердили важность построения моделей «черный ящик», состав системы, структура системы и структурная схема системы для экономии времени ресурсов и более тщательной проработке системы с выбранным уровнем детализации, что позволяет спроектировать более качественную и совершенную систему, но необходимо помнить что ошибка, совершенная на более раннем этапе, будет более серьезно отражаться на конечно системе.

Список используемой литературы

Гулякина Н.А. Общая теория систем [Электронный ресурс]: электронный учебно-методический комплекс. — Мн.: БГУИР, 2007 (Кафедра интеллектуальных информационных технологий)

Эргатические системы. Пособие по дисциплине «Эргатические системы» для студ. всех форм обуч. спец.1-58 01 01 Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий и 1-40 05 01-09 Информационные системы и технологии (в обеспечении промышленной безопасности). / Л.П. Пилиневич, Н.В. Щербина, К. Д. Яшин. — Минск: БГУИР, 2015. — 92 с.

Актуальность дипломной работы настройка голосового интерфейса в автоматизированной системе » Умный дом» связана с возможностью управления всеми имеющимися инженерными системами в доме: электропитанием, освещением, отоплением, вентиляцией и ид. Голосовому управлению можно подчинить почти каждый электронный прибор, любую электронную систему и любые функции, сценарии и сюжеты в доме.

Цель дипломной работы подробно изучить настройку голосового интерфейса, видов квалификации, а также создание прибора для наглядного пособия работы голосового интерфейса в автоматизированной системе «Умный дом».

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

провести подробный аналитический обзор по автоматизированной системе «Умный дом»

Предметом исследования является анализ использования и настройка голосового управления.

Методы исследования. При исследовании данной темы использовались аналитические и практические методы.

В первой главе рассмотрена классификации системы голосового интерфейса в автоматизированной системе «Умный дом», их достоинства и недостатки, инженерные системы, системы управления освещением. Так же были подробно изучены синтез и распознавание речи. Разработана принципиальная и функциональная схема устройства.

Во второй главе описаны меры безопасности при техническом обслуживании компьютерной техники, требования к оборудованию рабочего места техника и требования пожарной безопасности.

Глава 1. Техническая часть. Настройка голосового интерфейса в автоматизированной системе «умный дом»

1.1 Аналитический обзор

1.1.1 Автоматизированная система «Умный дом»

Представьте картину: вы входите домой, автоматически включается свет и приятный голос приветствует вас. Вы небрежно бросаете фразу в сторону микрофона: «Дом, включи мой компьютер». Через несколько секунд слышите привычный шелест кулеров своего ПК.

Все мы когда-нибудь видели подобные картины в зарубежных фантастических фильмах и мечтали: «Когда-нибудь такое будет и у нас». Спешу вас обрадовать — подобие увиденного можно реализовать уже сейчас и без гигантских затрат.

«Умный дом (англ. digital home) — жилой автоматизированный дом современного типа, организованный для удобства проживания людей при помощи высокотехнологичных устройств. Под «умным домом» следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем в единый управляемый комплекс. Важной особенностью и свойством «Умного дома» отличающим его от других способов организации жизненного пространства является то, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством, когда человек одной командой задает желаемую обстановку, а уже автоматика в соответствии с внешними и внутренними условиями задает и отслеживает режимы работы всех инженерных систем и электроприборов. В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и сигнализации, воротами и прочим. В доме оборудованном системой «Умный дом» достаточно одним нажатием на настенной клавише (или пульте ДУ, сенсорной панели и т. д.) выбрать один из сценариев. Дом сам настроит работу всех систем в соответствии с Вашим пожеланием, временем суток, Вашим положением в доме, погодой, внешней освещённостью и т. д. для обеспечения комфортного состояния внутри дома.

Вне зависимости от области применения, будь то здание, сборочный цех или поезд метро, целью внедрения таких систем являются снижение эксплуатационных расходов, обеспечение важной информацией, повышение безопасности и комфорта. Для того чтобы понять, как сильно изменились возможности в области автоматизации за последние годы и как они еще поменяются, важно осознать значение некоторых технологических прорывов, которые произошли за последние годы. Разработчики не стоят на месте. Предсказать, как далеко они уйдут вперед всего через несколько лет, можно только, бросив взгляд назад.

Широкое развитие получили сети миникомпьютеров, а затем, дешевых персональных ЭВМ, способных, тем не менее, решать достаточно сложные профессиональные задачи. Правда, на пути технического прогресса оказалось немало серьезных препятствий. Мало того, что системы автоматики различного назначения были автономны, но и сходные по управляющим функциям системы различных производителей были, как правило, несовместимы между собой. Фирмы-разработчики использовали свои закрытые коммуникационные протоколы и не предусматривали интерфейсов для взаимодействия с системами других производителей. Являясь собственностью отдельных компаний, соответствующие продукты и технологии автоматизации с трудом поддавались интеграции друг с другом. Для решения этой проблемы требовались дорогостоящие технические решения, связанные с написанием нового программного обеспечения, изменения топологии сети и закупки дополнительных компонентов.

Таким образом, в определенный момент на рынке сложились объективные предпосылки для успешного внедрения новых подходов в области автоматизации.

Как комплексное решение задачи сначала появились Intelligence Buildings (интеллектуальные здания), основой которых были структурированные кабельные сети. Система позволяла коммутировать и использовать один и тот же кабель для нужд АТС, компьютерной сети, системы безопасности и т.д. Потом начали появляться системы мультиплексирования каналов связи, позволяющие передавать по одному кабелю различную информацию одновременно. Бурно развивающаяся информатика позволила форсировать эти работы, когда всем стало ясно, что любой проект кабельной системы здания устаревает к моменту завершения строительства.

Поскольку развитие данного направления представлялась более чем сверхприбыльным, на него были пущены немалые средства, и в результате появилась идея «Умного дома». Типичный пример такого здания показан на рис. 1.

«Умный дом» — это комплекс электроники, которая работает внутри или снаружи дома и выполняет централизованное управление всеми (или почти всеми) инженерными системами. Под инженерными системами понимается всё техническое оборудование дома (от канализации до аудио-видео техники). Идея «умного дома» состоит в том, что единый комплекс электроники согласованно управляет работой всего инженерного обеспечения дома.

Очень важно, чтобы алгоритмы взаимодействия подсистем в доме были гибкими, и могли приспосабливаться под изменяющиеся нужды владельца дома. В данной дипломной работе некоторые фрагменты текста отсутствуют или замещены на текст не соответствующий теме этого диплома. Отсутствуют или не соответствуют некоторые необходимые формулы, расчеты, диаграммы и таблицы. Для получения оригинальной версии работы пишите на электронный адрес, указанный в конце дипломной работы, в заключении. Самая главная аксиома «умного дома» состоит в том, что система управления и её инженерные подсистемы должны быть построены по блочному принципу. Это означает, что каждая подсистема должна уметь работать автономно, чтобы её работу можно было отладить и обслуживать, отключив оборудование от центрального управления.

Рис.1. макет «Умный дом»

«Умный дом» имеет ряд преимуществ: позволяет экономить до 10-18% электроэнергии, повышать комфорт и безопасность и т.д.

Принцип работы «умного» дома заключается в центральном компьютере, принимающем сигналы от командных устройств, затем эти сигналы передаются исполнительным системам. Управление различными устройствами осуществляется простейшей системой автоматики.

Впервые задача по созданию «умного дома» была решена в 1978 году компаниями Х10 USA и Leviton, которые разработали технологию для управления бытовыми приборами по проводам бытовой электросети. В данной дипломной работе некоторые фрагменты текста отсутствуют или замещены на текст не соответствующий теме этого диплома. Отсутствуют или не соответствуют некоторые необходимые формулы, расчеты, диаграммы и таблицы. Для получения оригинальной версии работы пишите на электронный адрес, указанный в конце дипломной работы, в заключении. Но технология эта была рассчитана на напряжение 110В и частоту сети 60 Гц, поэтому не получила распространения в России. Впрочем, Х10 сегодня уже считается устаревшим, поскольку создавался для управления электроосветительными устройствами и поддерживал всего шесть команд управления питанием. Для создания «интеллектуального дома» этого явно недостаточно. Аудио- и видеотехника требуют как минимум команд смены каналов, изменения громкости, перемотки и управления воспроизведением; а ведь требуется управлять еще системой HVAC (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха). В поисках решений этой проблемы различными компаниями предпринимались попытки к разработкам новых протоколов передачи данных.

Распознавание человеческой речи является одной из сложных научно-технических задач. В настоящее время пользователями вычислительных машин и средств, оснащенных вычислительными машинами, становятся люди, не являющиеся специалистами в области программирования. Проблема речевого управления возникла, кроме того, в связи с тем, что в некоторых областях применения речь стала единственно возможным средством общения с техникой (в условиях перегрузок, темноты или резкого изменения освещенности, при занятости рук, чрезвычайной сосредоточенности внимания на объекте, который не позволяет отвлечься ни на секунду, и т. д.). Хотя в этой области и достигнуты существенные успехи, тем не менее, системы распознавания еще весьма далеки по своим возможностям от человеческих.

Проблема реализации речевого диалога человека и технических средств — актуальная задача современной кибернетики.

Задача машинного распознавания речи привлекает внимание специалистов уже очень давно. Тем не менее, продвинуться далеко в этом направлении пока не удалось. Чисто формально процесс распознавания речи можно описать буквально в нескольких фразах. Аналоговый сигнал, генерируемый микрофоном, оцифровывается, и далее в речи выделяются так называемые фонемы, то есть элементарные фрагменты, из которых состоят все произносимые слова. Затем определяется, какое слово, какому сочетанию фонем соответствует, и строится соответствующий словарь. Распознать слово — значит найти его в этом словаре по произнесенному сочетанию фонем. По мере развития компьютерных систем становится все более очевидным, что использование этих систем намного расширится, если станет возможным использование человеческой речи при работе непосредственно с компьютером, и в частности станет возможным управление машиной обычным голосом в реальном времени, а также ввод и вывод информации в виде обычной человеческой речи.

В настоящее время всё более актуальным становится управление роботом при помощи голосовых команд. Однако создание программного обеспечения для голосового управления промышленным роботом предусматривает проведение экспериментов во время разработки программы на всех этапах разработки. Проведение таких экспериментов, обеспечивающих устранение недостатков, ошибок программы, является экономически невыгодным в условиях промышленного производства и приводит к повышению стоимости разработки и отладки программного обеспечения. Для уменьшения затрат на создание программного обеспечения целесообразно разработать программу, которая обеспечит трёхмерное моделирование голосового управления промышленным роботом, что приводит к необходимости проведения экспериментов в условиях производства лишь на последнем этапе разработки программного обеспечения.

У́мный дом (англ. Smart House) — жилой дом современного типа, организованный для удобства проживания людей при помощи высокотехнологичных устройств. Электронные бытовые приборы в умном доме могут быть объединены в домашнюю Universal Plug’n’Play — сеть с возможностью выхода в сети общего пользования.Содержание

Понятие «умный дом» было сформулировано Институтом интеллектуального здания в Вашингтоне в 1970-х годах: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…»

Стоит разделять понятия «умный дом» и «системы жизнеобеспечения». Отдельные системы обладают лишь необходимыми интерфейсами управления и контроля. Концепция «Системы интеллектуального управления зданием» предполагает новый подход в организации жизнеобеспечения здания, при котором за счет комплекса программно-аппаратных средств значительно возрастает эффективность функционирования и надежность управления всех систем эксплуатации и исполнительных устройств здания.

Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем различных производителей в единый управляемый комплекс.

Под «умным домом» (intelligent building) следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Английское слово intelligent, буквально означающее «разумный», «понятливый», в сочетании со словом building использовано в значении «гибкий, приспосабливаемый».

«Умный дом» в первоначальном смысле означает «здание, готовое к изменениям» или «приспосабливаемое (гибкое) здание», инженерные системы которого способны обеспечить адаптацию к возможным изменениям в будущем.

Здание проектируют таким образом, чтобы все системы его управления могли интегрироваться друг с другом с минимальными затратами, а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Проект обязательно предполагает возможность наращивать и видоизменять конфигурации инсталлированных систем.

Со временем здания обретут «искусственный интеллект». Тогда с полным основанием можно будет называть их интеллектуальными. Системы смогут отслеживать работу и состояние всей «начинки» здания, включая ограждающие конструкции, и самостоятельно принимать решения в изменяющихся обстоятельствах.

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию в единую систему управления зданием следующих систем:

Систему отопления, вентиляции и кондиционирования

Охранно-пожарную сигнализацию, систему контроля доступа в помещения, контроль протечек воды, утечек газа

Систему видеонаблюдения

Сети связи (в том числе телефон и локальная сеть здания)

Систему освещения

Систему электропитания здания (АВР, промышленные ИБП, дизель-генераторы)

Механизацию здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т. п.)

Управление с одного места аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром, мультирум

Телеметрия — удалённое слежение за системами

IP-мониторинг объекта — удалённое управление системами по сети

GSM-мониторинг — удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон (в некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчеты по результатам выполнения действий).

На сегодняшний день технологии позволяют строить домашнюю автоматизацию покомпонентно — выбирать только те функции умного дома, которые действительно нужны. Модульная структура позволяет создавать системы не высокой стоимости, с гарантией 100 % использования.

Один из самых старых и одиозных проектов — коттедж Билла Гейтса. Этот проект, как и множество литературы по научной фантастике, породил огромное количество мифов об «умном доме».[источник не указан 418 дней]

В 1995 году разработчики технологий Java предрекали одним из основных назначений для этой технологии увеличения интеллекта бытовых приборов — например, холодильник сам будет заказывать продукты из магазина. Промышленного распространения эта идея не получила, но такие компании, как Miele и Siemens, уже выпускают бытовую технику с возможностью включения в «умный дом». Правда, эти решения основываются на QNX, а не на Java.

А вот функция выключить весь свет одной кнопкой, как и возможность включать и выключать его из разных мест, сегодня активно реализуется почти во всех проектах домашней автоматизации.

Умный дом как домашняя автоматизация развивается не только в России. Все технологии и системы, которые используются в России, разработаны и производятся в Европе, США и Китае. Основное различие видится скорее в предназначении и в подходе инсталяторов.

В Европе проекты автоматизации частных домов и квартир готовит сам разработчик и производитель систем, инсталятору же отводится роль фактически обычных, но квалифицированных монтажников, работающих строго по схеме.

В России инсталятор является важнейшей фигурой в создании умного дома. Как правило он работает со многими производителями систем автоматизации, это позволяет ему подбирать систему максимально оптимально для решения поставленных перед автоматизацией задач. После этого он сам занимается проектированием, монтажом, продажей и запуском построенного умного дома.

Технологии

LanDrive — наиболее доступная на сегодняшний день платформа для построения шинных распределённых систем управления внутренним и уличным освещением, силовыми нагрузками, электроприборами, а также такими системами, как отопление, кондиционирование, вентиляция, охранная сигнализация, контроль доступа и протечек воды. Также возможно управление аудио- и видеотехникой, домашними кинотеатрами, жалюзи, рольставнями, шторами, воротами, насосами, двигателями. В основном ориентирована на применение в составе «умного дома», но в последнее время всё чаще применяется в системах учёта и сбережения энергоресурсов, контроля доступа, охранно-пожарных системах.

LCN — немецкая система автоматизации как для домашней так и для промышленной автоматизации. Полностью распределенный интеллект. В качестве среды передачи используется обычный электрический провод сечением жил 1,5 или 2,5 мм2. Реализуется управление практически любым оборудодванием. Оптимальное соотношение цена/возможности.

iRidium Mobile — программный комплекс для управления системами умный дом с мобильных устройств iPhone, iPad, iPod touch и любых устройств под управлением Windows XP/7, Windows mobile/Ce.

BPT — система домашней автоматизации с распределённым интеллектом, использующая закрытый протокол передачи данных. В качестве шины используется стандартная витая пара UTP. Реализуется управление освещением, домашней автоматикой, кондиционированием, отоплением, инженерной и охранной сигнализацией, домофонией. Основные мотивы выбора данной системы — низкая стоимость оборудования, простота монтажа и пуско-наладки. Система совместима с любыми типами электроустановочных изделий.

MyHome SCS Интегрируется посредством OpenWebNet-шлюза с системами от различных производителей.

EIB (European Installation Bus — «Европейская инсталляционная шина»).

UBI (Универсальный шинный интерфейс). Данный интерфейс обеспечивает комбинированную передачу по витой паре (UTP, FTP) сигналов управления умным домом, сигналов Ethernet (компьютерная сеть, цифровое видеонаблюдение, цифровое телевидение и телефония, Интернет). Своими идеей и корнями уходит к концепции взаимодействия открытых систем на базе международной многоуровневой модели ISO OSI. В будущем все здания станут интеллектуальными, и будут объединены между собой. По мнению большинства специалистов[источник не указан 418 дней], модель взаимодействия открытых систем OSI идеально подходит для объединения в единое целое решений и технологий различных производителей электронного оборудования, будь то электроника стиральной машины, домашнего кинотеатра, системы вентиляции здания или легкового автомобиля. Уже сейчас многие производители (например, Legrand) оборудования для инженерных сетей интеллектуальных зданий предпринимают немалые усилия по унификации кабельных систем под разные технологии и разное назначение. Введено понятие «Оптимальных сетей».[источник не указан 418 дней] В правильно спроектированном интеллектуальном здании структурированные кабельные системы и оборудование автоматизации здания не зависят друг от друга. Конечному пользователю не нужно заботиться о том, чтобы в конкретном месте была телевизионная розетка или телефонная. Кабельные системы универсальны и унифицированы. То есть назначение для розетки можно придумать потом. Также потом можно выбрать и конечную реализацию системы автоматизации (будь то EIB, C-BUS, X-10 или что-либо еще). Существуют и получают распространение технологии динамического управляемого «переключения» назначения конечных точек подключения (например, розеток). За доли секунды телефонная розетка превращается в телевизионную. Пользователю лишь остается переткнуть соединительные кабели в другое конечное оборудование (поменять телефонный патч-корд на телевизионный).

C-Bus (protocol) — протокол для домашней автоматизации, а также автоматизации зданий, спортивных сооружений и т. д.[источник не указан 324 дня] C-Bus — это система с распределённым интеллектом (без центрального процессора), использующая кабель 5-категории (Cat.5), длина которого в одном сегменте может составлять 1000 м. Таких сегментов в одну систему можно объединять до 255. В сети используется 36 В переменного тока. Протокол C-Bus используется в Австралии, Новой Зеландии, Азии, на Ближнем Востоке, в России, США, Южной Африке, Великобритании и других частях Европы, включая Грецию, Прибалтику, Румынию и другие страны. В США C-Bus представлен под маркой «SquareD Clipsal». Протокол C-Bus был создан Clipsal Integrated Systems для использования в системах домашней автоматизации и системах управления освещением зданий.

Helvar — для систем управления освещением использует протокол DALI и DSI.

AMX — система домашней автоматизации одноимённой компании.[источник не указан 324 дня] Централизованная. Протоколы закрытые. Изначально применялись собственные шины передачи данных. Новые линейки оборудования AMX используют для передачи стандартные протоколы Ethernet, Wi-Fi и Zigbee. Имеет шлюзы для сопряжения с другими системами (EIB, LON и др.).

Crestron — протокол управления систем автоматизации и мультимедийными системами.[источник не указан 324 дня] Разработан компанией Crestron (США). Протокол закрыт. Основной конкурент — AMX (США).

X10 — протокол управления электроприборами. Сигнал передается по электрическим проводам либо в радиодиапазоне. Недостатки — низкая скорость передачи информации и помехозащищенность, проблема ложного срабатывания, отсутствие обратной связи приёмника с передатчиком, возможны конфликты устройств X10 разных производителей и несанкционированный доступ к устройствам X10 по электросети.

Z-wave запатентованный беспроводный протокол связи, разработаннй для домашней автоматизации, в частности для контроля и управления на жилых и коммерческих объектах. Технология использует маломощные и миниатюрные радиочастотные модули, которые встраиваются в бытовую электронику и различные устройства, такие как освещение, отопление, контроль доступа, развлекательные системы и бытовую технику.

LUXOR[источник не указан 324 дня] — система локального управления освещением и климатом. Используется обычный электрический кабель и выключатели. Система производится Theben AG. Протокол закрыт. Основные мотивы выбора данной системы — низкая стоимость оборудования, простота монтажа и пусконаладки. Система совместима с любыми типами электроустановочных изделий.

Smart Bus[источник не указан 258 дней] — шина, разработанная в Канаде. Данная система умный дом является идеальной в сочетании отношения цена-качество.

ONE-NET — открытый протокол беспроводной сети передачи данных, разработанный для целей автоматизации зданий и управления распределёнными объектами.

R-BUS — шина разработанная совместно Российским и Китайским предприятиями с открытым протоколом передачи данных, предназначена для автоматизации больших и малых сооружений.

DOMINTELL — централизованная система домашней, офисной и гостиничной автоматизации. Использует интерфейс RS485 для обмена данными между модулями. Имеются шлюзы Ethernet TCP, UDP, RS232, B&O, DMX(управление светом). Открытая система команд управления «Light Protocol». Была разработана в 1999 году в Бельгии.

Существует два различных принципа построения подобных систем: централизованное (например, IHC от Lexel) и децентрализованное на основе инсталляционной шины (EIB, LonWork, Crastron и др.)

В функции умного дома входит

Управление светом

Управление светом позволяет пользователю создавать световые сценарии из неограниченного числа источников света с различной яркостью, включать их одновременно или с задержкой, имитируя, например, эффект «бегущих огней».

Используя специальные световые светорегуляторы можно не только менять яркость, на которую загорается лампа при включении, но и время, за которое будет достигнута эта яркость.

Функция постоянного контроля освещенности предназначена в основном для офисных помещений и дает возможность поддерживать заданную пользователем освещенность рабочей поверхности независимо светит ли солнце или небо укрыто тучами.

Автоматическое включение наружного овещения в зависимости от времени суток и присутствия людей не только обеспечит дополнительный комфорт, но и отпугнет непрошенных гостей.

Управление микроклиматом

Система постоянно измеряет температуру индивидуально в каждой комнате и поддерживает ее на заданном Вами уровне, управляя непосредственно клапанами радиаторов или заслонками кондиционера, а также, при необходимости, автоматически включает или выключает вентиляцию.

Каждый день EIB помогает Вам экономить денежные средства благодаря различным режимам работы системы: комфортный режим, ночной режим, режим «никого нет в доме». Смена режимов происходит по расписанию или по команде пользователя. Достаточно лишь однажды задать температуру на дисплее сенсорной панели в комнате для каждого из режимов.

Система отопления / кондиционирования выключится автоматически для сбережения энергии, если окна комнаты будут открыты для проветривания (сигнал об этом пошлет межрамный контакт).

В летнее время их ламели автоматически поворачиваются под определенным углом и предотвращают попадание внутрь комнаты излишнего солнечного света, не уменьшая светового потока. Тем самым они препятствуют нагреванию помещения и помогают экономить электроэнергию, расходуемую кондиционером.

Умный дом ведет запись всех событий, которые происходили в нем за время вашего отсутствия: кто и когда приходил, сколько времени находился в доме, какие подозрительные личности долго крутились возле него. Их лица и действия зафиксированы в его памяти.

Непрошенных гостей поджидают неприятные сюрпризы в виде ослепляющего света и звуковой сирены. Кроме того, об их проникновении в Дом сообщит по телефону пользователю и вызовет охрану.

Аварийные ситуации.

При возникновении аварийных ситуаций (например, протечки воды) Дом не только проинформирует пользователя и соответствующую службу, но и предпримет необходимые меры по локализации аварии (прекратит подачу воды).

Эффект присутствия

В отсутствие пользователя Дом может имитировать привычный образ жизни хозяев, включая по вечерам свет и музыку, тем самым создавая эффект присутствия.

В качестве вывода хотелось бы заметить, что система «Умный Дом» является комплексной системой автоматизации жилища с применением с наличием огромного ряда функций. Система относительно популярна во всех странах мира. В систему входят функции управления такими системами как система освещения, вентиляции, охранная система, система противопожарной безопасности, система защиты от протечек воды, система обогрева и т.д. Система работает благодаря платформам для построения шинных распределённых систем управления вышеназванными системами, таким как LanDrive,LCN, iRidium Mobile,BPT,MyHome SCS,EIB.

Проекты «умных» домов предполагают постройки жилого типа, которые оборудованы с помощью высокотехнологичных устройств и автоматизации.

Общее описание

Под вышеупомянутым выражением стоит понимать систему, обеспечивающую ресурсосбережение и безопасность, а также комфорт для каждого пользователя. В самом простом случае она имеет способность распознавать определенные ситуации, которые происходят в доме, а также соответствующим образом реагировать на них. Таким образом, одна из систем способна управлять поведением других по выработанным алгоритмам. Это проще понять, если удастся представить, что система отопления не функционирует против системы кондиционирования. Отопление дома осуществляется по погоде и с учетом множества других факторов. Среди последних можно выделить силу ветра и время суток. Например, ночью наиболее комфортная температура меньше, чем днем. Данную концепцию можно назвать наиболее прогрессивной при взаимодействии человека с жилым пространством. Проекты «умных» домов исключают необходимость использования сразу нескольких пультов, выключателей и отдельных блоков управления. Это касается просмотра телевизионных передач, управления освещением, а также системами охранной сигнализации и видеонаблюдения.

Технологии

Проекты «умных» домов могут быть созданы на основе нескольких или одного протокола/ платформы. С их помощью связываются в единую сеть подсистемы дома. LanDrive, например, является самой доступной на сегодня платформой для шинных распределенных систем управления, сюда можно отнести уличное и внутреннее освещение, электроприборы, силовые нагрузки, кондиционирование, контроль доступа, а также протечки воды. Помимо прочего, есть возможность управлять видео- и аудиотехникой, рольставнями, насосами, домашними кинотеатрами, жалюзи, шторами и двигателями. Наиболее часто такая система используется в составе именно умного дома, однако в последнее время ее все чаще можно встретить в качестве части системы сбережения и учета энергоресурсов, контроля доступа пожарно-охранных систем.

TELETASK — это протокол/шина, которая предназначается для домашней автоматизации помещений и зданий, где владелец находится достаточно продолжительное время. Сюда можно отнести гостиницы, коттеджи, офисы и квартиры. Протокол управления X10 предназначается для автоматизации контроля за электроприборами. Сигнал подается с помощью проводов или в радиодиапазоне. Среди недостатков можно выделить низкую скорость передачи информации, возможность проблемы ложного срабатывания, а также отсутствие обратной связи. 1-Wire — это технология, позволяющая связать приборы и датчики в единую сеть, управление которых производится с помощью персонального компьютера. Для передачи информации в данной сети применяются один провод. Отличается данная технология простотой монтажа и низкой стоимостью.

Система кондиционирования и отопления

Проекты «умных» домов предполагают наличие систем кондиционирования, отопления и вентиляции. С помощью данной технологии можно обеспечивать постоянную температуру, интенсивность поступления свежего воздуха и заданный уровень влажности. Помимо прочего, технология способна экономить энергию за счет экономного применения использования температуры внутренней среды. Могут иметь место быть механизмы автоматического закрытия и открытия окон для поступления теплого и холодного воздуха в определенное время суток. Управление происходит через сеть кондиционирования.

Система освещения

Рассматривая задачи проекта «Умный дом», можно выделить наиболее высокую степень комфорта проживания человека. Среди прочих технологий можно выделить систему освещения, которая контролирует уровень света. Данная технология используется и для экономии электроэнергии. Добиться такого эффекта возможно за счет использования Среди подсистем можно выделить автоматику для выключения и включения света в определённые промежутки суток, датчики движения, автоматику для закрытия открытия ставней, а также регулировки прозрачности специальных стекол.

Система электропитания

Цель проекта «Умный дом», помимо вышеназванных задач, состоит еще и в бесперебойном питании системы электричества. Это достигается за счет переключения на альтернативные источники. Среди подсистем можно выделить промышленные ИБП, а также дизель-генераторы.

Система безопасности

Сюда можно отнести контроль доступа внутрь здания, видеонаблюдение, слежение за системами методом удаленного контроля, пожарно-охранную сигнализацию. Система обеспечивает защиту от протечек, возникновение которых блокирует водоснабжение при заливе помещения. Проведение монтажных работ предполагает наличие специальных датчиков и кранов, которые способны детектировать проблемные ситуации. Хозяин может использовать систему удаленного информирования по ситуации в доме, на объекте или в квартире. Управление можно производить с помощью телефона.

Подъезд к дому

Готовый проект «умного» дома обязательно должен предполагать встречу хозяина методом использования соответствующих технологий. Таким образом, освещение должно быть задействовано над воротами или входной дверью. Управление есть возможность осуществлять с помощью датчиков движения, а также радиобрелоков. Последний вариант позволяет включить освещение еще до подъезда машины.

Внутренний двор

Когда составляется проект по технологии «Умный дом», то создается план территории двора. Управление может производиться сразу тремя способами, а именно: с помощью датчиков, по графику или посредством выключателей. Есть необходимость добавить возможность управления от сигнализации. «Умный» дом имеет возможность указать на группы освещения и время их использования. Например, до 23:00, в случае обнаружения движения, система может задействовать основное освещение на полную яркость. Тогда как после указанного времени интенсивность может быть снижена на 50%. Если хозяин прибыл после 24:00, то во дворе могут загораться только лишь дорожки.

Вход в дом

Составляя проект «Умный дом» (7 класс сложности), вы можете учесть наличие контроллера, который может быть в одном или нескольких экземплярах. Он необходим для обработки информации, поступающей с экрана домофона. С человеком можно будет переговорить по любому телефону, так как каждый аппарат подключен к микро-МТС. Если дома никого нет, то изображение гостя будет немедленно отправлено на электронную почту, после чего хозяин сможет решить, пустить ли посетителя внутрь или оставить его без внимания. Отключение сигнализации будет происходить методом набора секретного кода по телефону.

Прихожая

Если вами рассматривается проект на тему «Умный дом», то нельзя не обратить внимание на систему этой части дома ночью включается автоматически. Технология избавляет хозяин от необходимости задействовать разного рода кнопки. В продаже можно найти всевозможные устройства автоматизации, они позволят проанализировать, из какой комнаты и в каком часу человек вышел в прихожую. При этом свет включается на необходимый уровень яркости. Плавное включение не приводит к частому перегоранию ламп, продлевая срок их службы. Подобные системы наиболее часто устанавливаются в проходных зонах или помещениях, которые используются достаточно редко. Функциональный и творческий проект «Умный дом» предусматривает в прихожей наличие полезного приспособления, который отвечает за выключение всего освещения постройки методом нажатии всего лишь одной кнопки. После того как она будет задействована, не придется производить обход всей территории для проверки света. Помимо прочего, нажатие данной кнопки способно вызвать выключение некоторых розеток, к которым наиболее часто подключаются пожароопасные устройства по типу утюгов.

Гостиная

Творческий проект «Умный дом» гарантирует комфортное нахождение в самом главном помещении постройки. Речь идет о гостиной, в которой должно быть много света. Здесь достаточно часто устанавливается домашний кинотеатр. Здесь наиболее часто устанавливают до 10 групп освещения. Рядом с выключателями света целесообразно расположить которые отвечают за определенную световую сцену. Для примера можно рассмотреть заблаговременно записанную последовательность действий, которая называется макросом. Если семейство решило посмотреть кино, то для этого необходимо будет усесться на диван и нажать всего лишь одну кнопку. Шторы при этом закрываются, определенные группы света приглушаются, а остальные и вовсе выводятся из действия. Первые две минуты подсветка работает на 50%, тогда как по истечении этого времени она гаснет полностью. Когда составляется творческий проект «Умный дом» (7 класс), технология которого может предполагать наличие всех вышеописанных систем, то программирование обеспечивается с помощью пульта дистанционного управления. Посредством данного инструмента возможно управлять всей техникой.

Спальня

Это помещение должно быть одним из самых уютных. Однако и здесь имеет место быть автоматизация. Иногда хозяин ложится в кровать для того, чтобы почитать книгу, но через некоторое время понимает, что есть необходимость выключить свет, а также приглушить его в других помещениях. Подобные рейды перед сном нельзя назвать приятными, однако совершать их все же приходится. С системой «Умный дом» можно будет забыть об этом, так как в спальне наиболее часто располагается кнопка, которая выводит из действия все остальное освещение в доме. Для этого можно использовать радиовыключатель, который укрепляется на стене и имеет толщину в 7 миллиметров. Фиксация данного элемента может быть осуществлена на любой поверхности, в том числе, на спинку кровати. С помощью данного выключателя можно управлять шторами и освещением самого помещения.

В спальне целесообразно установить еще одну систему автоматизации, которая будет отвечать за температуру. Во время сна специалисты рекомендуют поддерживать ее уровень в пределах от 14 до 18 градусов. Утром вылезать из-под одеяла при прохладном внутреннем климате совсем не хочется. Система «Умный дом» способна решить данную проблему. После отбоя столбик термометра постепенно достигает необходимой отметки, а ближе к пробуждению поднимается до комфортной во время дневного бодрствования. Летом за это будет отвечать кондиционер, тогда как в зимнее время — электромагнитный клапан. Он корректирует поток теплоносителя в отопительной системе. Когда составляется творческий проект «Умный дом» (7 класс), технология которого может предусматривать наличие всех систем, описанных в статье, то спальня наиболее часто снабжается специальной сенсорной панелью, отвечающей за освещение. Ее можно использовать еще и в качестве будильника. На панели время подъема может быть установлено, например, на 8:30. В 8:15 в спальне может загораться основное освещение с интенсивностью в 30% от обычного уровня яркости. В 8:30 освещение достигает стопроцентной яркости, в то же время могут автоматически открываться шторы.

Ванная комната

Если вы рассматриваете проект на тему: «Умный дом» (7 класс сложности), то необходимо позаботиться и технологичной ванной. С помощью данной системы будет удобно управлять теплыми полами. Достаточно часто потребители задаются вопросом о том, зачем управлять данной системой, если она обладает собственным регулятором температуры. Ответить на этот вопрос можно приведением факта, который указывает на высокое потребление электроэнергии теплыми полами. Большую часть времени система не используется, а если отключить ее на ночь, то экономия окажется значительной. «Умный» дом без посторонней помощи самостоятельно будет выключать и включать систему. Ее можно настроить на суточную автоматическую регулировку. Включить такие полы можно будет даже по телефону, сидя в офисе, или по дороге домой из машины. Особенно удобно, если управление полами будет производиться вместе с будильником. Например, отключение может быть произведено в 23:00, а включение — за час до пробуждения.

Заключение

Если вы решили выбрать для своего жилья проект «Умный дом», проблемная ситуация вам будет не страшна. В случае необходимости технология система позволит отключить водоснабжение и подачу газа, а также электроэнергии, что очень удобно для обеспечения безопасности. Понемногу данные системы частично входят в нашу жизнь. Например, во многих частных домах уже установлены современные системы освещения, работающие за счет датчиков движения.

Практическая работа по информатике «Умный дом»

Практическая работа № 1

Тема: «Система «Умный дом»»

Цель работы: научиться объяснять и применять концепции, теории и перспективы развития системы «умный дом»; анализировать возможности и перспективы развития средств обеспечения контроля и управления системой «умный дом»; грамотно использовать полученные знания для проектирования систем «умный дом»

Ход работы:

Задание №1 Ознакомиться с основными понятиями системы «умный дом», заполнить таблицу.

В современных интеллектуальных зданиях системы автоматизации и управления зданиями занимают ключевое место, обеспечивая взаимосвязь всего инженерного оборудования и систем здания. Под «Умным домом» следует понимать жильё, автоматизированное для удобства и комфорта людей при помощи высокотехнологичных устройств. Такая система умеет распознавать конкретные ситуации, происходящие в помещении, и автоматически на них реагировать, причём все элементы управления связаны друг с другом и работают в едином комплексе.

По данным агентства MiDart, в «интеллектуальных зданиях» эксплуатационные расходы уменьшаются на 30%, платежи за электроэнергию также на 30%, за воду — на 41%, за тепло — на 50%, а снижение страховых рисков достигает 60%. Очевидно, что это возможность добиться не только высочайшей степени комфорта и безопасности человека, живущего в «Умном доме», но и экономии природных ресурсов и затрат.

К преимуществам «Умного дома» в первую очередь относятся: 1. Комфорт – это значит, что такая технология направлена на то, чтобы освободить жильцов дома от ежедневного «общения» с различными системами инженерных коммуникаций. В основном она сама управляет различными приборами, учитывая особенности каждого из них. Если необходимо вмешательство человека, то компьютерная программа сообщит об этом. И то, в большинстве случаев такое вмешательство ограничивается нажатием нескольких кнопок на специальном пульте управления.

2. Безопасность. Современное жильё сегодня практически всегда оборудуется системами пожарной безопасности, охранной сигнализации, технической сигнализации и видеонаблюдением. И эти все системы интегрируются в технологию управления «Умный дом»;

3. Экономия — «Умный дом» позволяет снижать затраты на электрическую и тепловую энергию, путём регулирования освещения и климата в неиспользуемых в конкретный момент помещениях. Особое место занимает система безопасности зданий класса «Умный Дом». Интегрированная система безопасности значительно снизит, а порой и исключит возможность появления опасных ситуаций на любом объекте: в квартире, коттедже, офисе, бизнес-центре, торгово-развлекательном центре, магазине, складе, гостинице, музее, театре, промышленном предприятии и других объектах любой степени сложности.

Пожары, неисправности в системах подачи воды и несовершенные системы охраны становятся причиной серьёзных материальных потерь. Вместе с тем, экономический рост последних лет, ведет от избытка электроэнергии в прошлом к ее дефициту в будущем, что, в свою очередь, создает предпосылки более широкого внедрения энергосберегающих технологий и алгоритмов управления, которые, в первую очередь, обеспечиваются системами автоматизации зданий. Использование данной системы в Европе, США, и многих азиатских странах уже достаточно давно являются стандартом для оснащения новых зданий, типовые возможности подобных систем закладываются практически в каждый проект. Популярность же «Умного дома» в России пока невелика.

Основными причинами являются: • неправильное восприятие самого понятия «Умный дом», а также негативное отношение к этой теме, вызванное некачественной работой некоторых компаний-инсталляторов на этапе формирования российского рынка систем домашней автоматизации;

• отсутствие опыта у компаний-инсталляторов, способствовало тому, что представители компаний часто давали заведомо невыполнимые обещания, и в результате воплощенные системы сильно отличались от ожиданий заказчика.

• восприятие понятия «Умный дом» очень узко – как набор датчиков присутствия или движения, с помощью которых свет будет загораться и гаснуть автоматически или по хлопку;

• низкое качество поставляемой электрической энергии.

Таблица 1 – Основные понятия системы «Умный дом»

1

2

…

Вывод:

Задание №2 Используя данные, представленные в задании, опишите проект своего «Умного дома» в котором предусмотрите элементы системы «Умный дом» для помещений вашей квартиры(дома). Проект необходимо представить в виде схемы (рисунок 1).

Одним из самых популярных способов реализации концепции интеллектуального здания является технология KNX (развернуть). Суть её работы заключается в том, что подключённые к сети абоненты (устройства) могут обмениваться информацией через общую информационную шину. На данный момент KNX – это открытый мировой стандарт, который поддерживают более 300 производителей по всему миру. Эта технология представляет собой логическое развитие требований к инженерным системам зданий.

Для того чтобы превратить обычный дом в интеллектуальный, в соответствии с технологией KNX потребуются следующие элементы: — Сенсоры (датчики и элементы управления) – настенные панели и выключатели, датчики физических величин (температуры, влажности и др.), терморегуляторы, датчики движения и присутствия, таймеры. Они отвечают за регистрацию тех или иных внешних событий, наступление которых должно вызвать определённую ответную реакцию системы. Например, датчик фиксирует повышение температуры и посылает по сети управляющую команду на включение кондиционера; —

Исполнительные устройства (активаторы) – регуляторы освещения (диммеры), релейные модули, элементы управления жалюзи, радиаторы отопления и др. Они меняют своё состояние (включено/выключено, открыто/закрыто) в соответствии с командами, поступающими от сенсоров, управляя тем самым различным электрооборудованием; — Системные устройства – блоки питания, контроллеры, интерфейсные и логические модули, шинные соединения и др. Они устанавливаются в отдельном электрическом шкафу и обеспечивают возможность построения и работоспособность сети KNX в целом.

Комфортный микроклимат в помещении – это сбалансированное соотношение температуры и влажности воздуха. Технические средства, с помощью которых можно этого достичь, сегодня широко доступны, а задача «Умного дома» – синхронизировать их работу и в каждом конкретном случае выбирать оптимальный сценарий включения/выключения устройств.

Панель управления системой «Умный дом» с лёгкостью решает задачу создания различных световых сцен, так как в одном элегантном модульном элементе сочетает несколько программируемых выключателей и необходимых датчиков (автоматическое регулирование освещения).

Проектирование «Умного дома» один из наиболее важных этапов. Как правило, стоимость разработки проекта не превышает 10% от стоимости самого оборудования

— системы безопасности. Именно они определяют высокую степень защиты здоровья, жизни и имущества владельцев «Умного дома». Здесь подразумевается обустройство многочисленных датчиков и видеонаблюдения, которые станут следить за территорией всего жилого комплекса и целостностью инженерных коммуникаций.

— бытовые комплексы. К примеру, внутренний («Теплый пол») и внешний (антиобледенение) обогрев, электроснабжение и защита от молний. Системы обеспечивающие комфортный микроклимат в доме, бесперебойное электропитание и целостность оборудования.

УД предназначен для максимально комфортной жизни людей посредством использования современных высокотехнологических средств. К основным подсистемам умного дома относятся: климат-контроль, освещение, мультимедиа (аудио и видео), охранные системы, селекторная связь, и другие (рисунок 1).

Рисунок 1 – Структура умного дома

Контрольные вопросы:

1. Основные компоненты Умного дома.

2. Назовите принципиальное отличие Умного дома?

3. Является ли технология «Умный дом» экономичной? Ответ аргументируйте.

НАЧАЛЬНОЕ И СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. Информатика и ИКТ

Введение. Основы интерфейса.

Назначение программы Автоматизация всех видов действий с текстами. Функции создание, редактирование, форматирование, сохранение, обработка и вывод на печать. Word2007 профессиональный текстовый редактор,

Подробнее

Введение. Основы интерфейса.

Назначение программы Автоматизация всех видов действий с текстами. Функции создание, редактирование, форматирование, сохранение, обработка и вывод на печать. Word 2007 профессиональный текстовый редактор,

Подробнее

Т.В. Глотова. Методические указания

Т.В. Глотова Методические указания для выполнения практических и самостоятельных работ раздел Основы работы с офисным пакетом OpenOffice.org 3.2 Часть 6 История OpenOffice.org. Платформы и системные требования

Подробнее

Занятие 1. SharePoint

1 Занятие 1 (Для слушателей курсов повышения квалификации «Технологии совместной работы на образовательном портале ГОУВПО ВГАСУ», имеющих разрешения для доступа к узлу подразделения «Участник») ВВЕДЕНИЕ

Подробнее

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Настоящая рабочая программа Информатика и ИКТ для 7-9 классов составлена на основе авторской программы профессора Н.В. Макаровой. Программа представляет собой один из возможных вариантов

Подробнее

ЦМК ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (НИУ «БелГУ») МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ

Подробнее

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

УДОСТОВЕРЯЮЩИЙ ЦЕНТР НП МосГорУслуга РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ по установке и настройке программного обеспечения для работы электронной подписи 2016 г. СОДЕРЖАНИЕ УСТАНОВКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ… 3

Подробнее

Санкт-Петербург 2010 г

Приложение 7.9 МИНИСТЕРСТВО ЗДР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ БАЗОВЫЙ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ИНФОРМАТИКА» к Государственному образовательному стандарту среднего профессионального образования по специальности

Подробнее

ВВЕДЕНИЕ. Дорогой друг!

ВВЕДЕНИЕ 4 Дорогой друг! Перед тобой практикум по изучению Линукс и свободных программ. Линукс (Linux) это свободная операционная система. По своим возможностям она не уступает операционной системе Windows.

Подробнее

2 Перечень технических средств обучения

Практическая работа 15 Создание форм и отчетов к базе данных Цель работы: научиться создавать формы и работать с таблицей с помощью форм в многотабличной базе данных, научиться создавать отчеты в базе

Подробнее

Пошаговая инструкция

Пошаговая инструкция Вступление..3 1 шаг. Создаем презентацию Microsoft Power Point…4 2 шаг. Открываем презентацию…5 3 шаг. Задаем размер страницы…6 4 шаг. Создаём фон…7 5 шаг. Вставляем рисунок…10

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка Рабочая программа составлена на основе примерной программы «Информатика и ИКТ» федерального компонента государственного стандарта основного общего образования. Курс нацелен на формирование

Подробнее

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ИНФОРМАТИКЕ

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ИНФОРМАТИКЕ Рабочая тетрадь предназначена для отработки навыков и проверки домашних работ по ключевым вопросам курса информатики и подготовки к зачетам и практическим занятиям. Тетрадь

Подробнее

Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы 1. Как подключить услугу Личный кабинет бытового потребителя? Для подключения услуги Личный кабинет бытового потребителя необходимо заполнить онлайн-заявку, на страницу которой

Подробнее

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

УДОСТОВЕРЯЮЩИЙ ЦЕНТР НП «МосГорУслуга» РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ по установке и настройке программного обеспечения для работы электронной подписи 2017 г. СОДЕРЖАНИЕ УСТАНОВКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ…

Подробнее

УНИВЕРСИТЕТСКАЯ БИБЛИОТЕКА online

Новокузнецкий институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет» НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Электронно-библиотечная система УНИВЕРСИТЕТСКАЯ БИБЛИОТЕКА online РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Новокузнецк,

Подробнее

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Мончегорский политехнический колледж» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Информатика —

Подробнее

PDF created with pdffactory Pro trial version

Практическая работа 3.3. Работа с программой MS Word. Создание и редактирование графических объектов. Вставка в документ формул. Структурирование документа Цель работы. Выполнив эту работу, Вы научитесь:

Подробнее

Инструкция по установке ОМС-плеера

Инструкция по установке ОМС-плеера 1. Требования к аппаратному обеспечению Процессор Оперативная память Видеокарта ПК с процессором Pentium IV 1.0 ГГц. не менее 256 МБ ОЗУ Видеокарты, обеспечивающие аппаратную

Подробнее

КОНТРОЛЬНО- ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «ВОЛОКОЛАМСКИЙ КОЛЛЕДЖ ПРАВА,ЭКОНОМИКИ И БЕЗОПАСНОСТИ» УТВЕРЖДЕНО

Подробнее

Введение. Уважаемые ученики!

Введение Уважаемые ученики! Вам предлагается лабораторный журнал по информатике для 9 класса. Данное пособие поможет вам организовать выполнение лабораторных работ на основе учебника для 9 класса Н. Д.

Подробнее

Загрузка файлов на сайт

Загрузка файлов на сайт По умолчанию все страницы на сайте создаются шаблоном веб-страница. В этом случае в нижней части страницы появляется строка Добавить файлы, с помощью которой можно загрузить на

Подробнее

«Пользователь ПК» 2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

«Пользователь ПК» 2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА В период перехода к информационному обществу одним из важнейших аспектов деятельности человека становится умение оперативно и качественно работать с информацией,

Подробнее

Arilot CMS руководство пользователя

Arilot CMS руководство пользователя 1 Вход в систему администрирования Внешний вид формы авторизации зависит от дизайна 1.1 При наличии кнопки «Вход» Нажмите кнопку «Вход» (Рисунок 1: Кнопка входа). Рисунок

Подробнее

Основы работы в операционной системе

СПбГУ Основы работы в операционной системе Дисциплина «Информатика» Преподаватель Порошин А.Н. Вспоминая Его Величество АЛГОРИТМ! метод, с помощью которого исходные данные преобразуются в результат за

Подробнее

КОНТРОЛЬНО- ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «ВОЛОКОЛАМСКИЙ КОЛЛЕДЖ ПРАВА,ЭКОНОМИКИ И БЕЗОПАСНОСТИ» УТВЕРЖДЕНО

Подробнее

Система Умный дом, как работает, принципы построения

Автоматизация домашних инженерных сетей обеспечивает их четкое взаимодействие для создания зоны максимальной безопасности и комфорта проживания. Все коммуникации объединены в одну сеть, элементы работают согласованно, взаимосвязано, под постоянным контролем, программируются под потребности и пожелания человека.

Содержание:

Как работает система Умный дом

Основное оборудование — управляющие, исполнительные устройства, датчики/сенсоры/кнопки/выключатели, прочие компоненты. Управляющие элементы принимают сигналы с датчиков, контролируют работу исполнительных устройств. Обмен данными происходит через проводные шины или без кабеля, по радиоканалу.

Проводные технологии характеризуются быстрым откликом на команды, высокой надежностью элементов, возможностью подключения дополнительного оборудования для реализации различных сценариев. Единственно, придется продумать, где удобней расположить кнопки, заранее построить схему, определить точки вывода кабеля к панелям управления. Программист станет вашим надежным помощником, поскольку из-за сложного программирования сделать это самостоятельно будет затруднительно.

Достоинства беспроводной технологии — малое количество проводов, не нужно предварительное проектирование, сокращается время на монтажные работы. Минусы — на качество радиосвязи влияют многие бытовые приборы, из-за нестабильности передаваемых сигналов функциональность достаточно ограничена, для радиопередатчика, запитанного от сети переменного тока, нужно проложить дополнительный нулевой провод. Еще один важный недостаток — глушение хакерами радиосигнала, перевод датчиков на повышенное энергопотребление быстро выводят из строя всю систему.

Управление системой может осуществляться централизованно, путем программирования одного логического модуля, или децентрализовано, когда каждое устройство обладает энергонезависимой памятью, сохраняющейся даже при отключении энергопитания.

Компоненты в умном доме общаются по протоколу. Открытый протокол означает, что оборудование разных производителей совместимо со всеми устройствами, работающими на этом же языке. Соответственно, закрытый протокол — зависимость от одного производителя. Но в этом есть и свои плюсы — упрощается процесс программирования, снижается стоимость оборудования.

ABB-free@home — сочетание лучших характеристик

Этот уникальный продукт создан мировым технологическим лидером в области электросетей, электрооборудования, робототехники, автоматизации зданий — международным концерном ABB. Фирменное оборудование рассчитано на автоматизацию небольших загородных домов, дач, квартир, офисов, подключается посредством коммуникационной шины KNX централизованно и децентрализовано, без сложной схемы проекта, монтажа, программирования, имеет собственный протокол, свое мобильное приложение.

Преимущества современной системы автоматизации free@home:

• все коммуникации внутри и снаружи жилого дома объединяются в единую сеть;
• простая инсталляция в любое архитектурное сооружение — шинный кабель монтируется в готовые кабель-каналы;
• легкая настройка — интуитивно понятный интерфейс, автоматическое воспроизведение заданных сценариев, их произвольное изменение по желанию пользователя без привлечения установщика;
• удобный принцип управление с помощью выключателей, панели, планшета, смартфона, ПК;
• модульность схемы построения позволяет легко интегрировать дополнительное оборудование для создания различных сценариев и расширения возможностей интеллектуального жилища.

Принципы построения системы Умного дома

Какие системы входят в Умный дом ABB-free@home

Все элементы устройства имеют уровень защиты IP20, могут работать в диапазоне температур -5-+45 градусов.

Оборудование, которое входит в Smart Home, управляет:

1. Освещением — включает-выключает свет во всем здании, в отдельных комнатах, экстренное освещение, наружные фонари на участке, в гараже по определенным сценариям.
2. Отоплением, вентиляцией, кондиционированием — настройка климатического режима в зависимости от назначения помещения, сезона, времени суток, присутствия жильцов. В эко-режиме автоматически снижается температура ночью, отключается отопление при открытых окнах, работающих батареях, теплого пола.
3. Жалюзи, шторами, рольствнями, маркизами — закрываются-открываются дистанционно для создания нужного уровня освещенности помещений, подстраиваются под восход, заход солнца и другие погодные явления.
4. Системой безопасности, в которую входят — домофония, видеонаблюдение, сигнализация. Защита от протечек сообщит о необходимости вызова мастера для ремонта, включит аварийную систему перекрытия воды. Опция «имитация присутствия» отпугнет злоумышленников во время отсутствия жильцов. Свет на лестнице включится сам, чтобы лучше разглядеть посетителя, а в отсутствии хозяев камера видеонаблюдения снимет лицо гостя.
5. Мульти-медиа — возможность слушать любимую музыку в каждом уголке жилого дома, квартиры, офиса, дистанционно управлять всеми источниками звука.

Вы можете одной кнопкой выключить объединенные в сеть устройства, когда выходите из дома или ложитесь спать. Функции активируются с помощью выключателя, панели, установленной на стене в квартире или бесплатного мобильного приложения на смартфоне из любой точки мира. Удаленный мониторинг и управление инженерией здания через интернет позволят всегда держать все под контролем.

ООО «К-Электро» является официальным дилером компании ABB. У нас в продаже только фирменное современное оборудование и совместимые между собой компоненты, такие как — Philips HUE, SONOS и другие. При покупке комплекта для реализации проекта Умный дом для квартиры, офиса или частного дома рекомендуем Вам заказать проектирование у наших специалистов. Мы выполняем монтаж, технический надзор, настройку установленной системы и ее дальнейшее обслуживание.

Для дополнительной информации по ABB-free@home, ценам и услугам звоните нам ☎ +7 (495) 221-81-66.

Самостоятельная работа №3. — Информатика, информационные технологии

Самостоятельная работа №1.

Тема: «Основные этапы развития информационного общества. Этапы развития технических средств и информационных ресурсов. Роль информационной деятельности в современном обществе»

Цели самостоятельной работы:

• углубление и расширение теоретических знаний;
• формирование умений использовать справочную и учебную литературу.

Задание:Подготовить сообщение на тему «Умный дом»

Требования к оформлению:

1. Работа выполняется на писчей бумаге стандартного формата А4 на одной стороне листов, которые подшиваются. Титульный лист оформляется по образцу (приложение 1)

2. Общий объем работы должен быть в пределах 2-3 страницы печатного текста.

3. Основной текст работы следует набрать шрифтом Times New Roman размер шрифта 12 п. межстрочный интервал полуторный, выравнивание абзаца по ширине, отступ первой строки абзаца 1,27 см.

4. Размер символов заголовков работы увеличивается на 2-4 пункта, в зависимости от его уровня и выделяется полужирным начертанием. Абзацы заголовков имеют следующее форматирование: выравнивание по центру, отступа первой строки нет, запрет висячих строк, не отрывать от следующего абзаца, точка в конце заголовка не ставится.

5. Обязательное наличие наглядного материала (картинки, фото, проекты «Умного дома».

Самостоятельная работа №2

Тема: Информационные ресурсы общества. Образовательные информационные ресурсы. Портал государственных услуг.

Цели самостоятельной работы:

• углубление и расширение теоретических знаний;
• формирование умений использовать справочную и учебную литературу.

Задание:Подготовить коллекцию ссылок информационных образовательных ресурсов по учебным дисциплинам.

Требования к оформлению:

1. Работа выполняется на писчей бумаге стандартного формата А4 на одной стороне листов, которые подшиваются. Титульный лист оформляется по образцу (приложение 1)

2. Основной текст работы следует набрать шрифтом Times New Roman размер шрифта 12 п. межстрочный интервал полуторный, выравнивание абзаца по ширине, отступ первой строки абзаца 1,27 см.

3. Размер символов заголовков работы увеличивается на 2-4 пункта, в зависимости от его уровня и выделяется полужирным начертанием. Абзацы заголовков имеют следующее форматирование: выравнивание по центру, отступа первой строки нет, запрет висячих строк, не отрывать от следующего абзаца, точка в конце заголовка не ставится.

Пример выполнения работы:

Русский язык

1. http://www.gramota.ru

2. http://www.textologia.ru

3. http://gramma.ru/…

Самостоятельная работа №3.

Тема: «Универсальность дискретного (цифрового) представления информации. Представление информации в двоичной системе счисления»

Цели самостоятельной работы:

• углубление и расширение теоретических знаний;
• формирование умений использовать справочную и учебную литературу.

Задание:Решить задачи.

Задача №1. Сообщение, записанное буквами 64-символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?

Задача №2. Жители планеты Принтер используют алфавит из 256 знаков, а жители планеты Плоттер – из 128 знаков. Для жителей какой планеты сообщение из 10 знаков несет больше информации и на сколько?

Задание №3. Для кодирования нотной записи используется 7 значков-нот. Каждая нота кодируется одним и тем же минимально возможным количеством бит. Чему равен информационный объем сообщения, состоящего из 180 нот.

Задача №4. Цветное растровое графическое изображение, палитра которого включает в себя 65536 цветов, имеет размер 100X100 точек (пикселей). Какой объем видеопамяти компьютера (в Кбайтах) занимает это изображение и в формате ВМР?

Задача №5. Заполните таблицу:

Двоичная СС	Восьмеричная СС	Десятичная СС	Шестнадцатеричная СС
			9В

Требования к оформлению:

1. Работа выполняется на писчей бумаге стандартного формата А4 на одной стороне листов, которые подшиваются. Титульный лист оформляется по образцу (приложение 1)

2. Все действия выполняемые при решении задач необходима прописать в отчете по выполнению самостоятельной работы.

3. Основной текст работы следует набрать шрифтом Times New Roman размер шрифта 12 п. межстрочный интервал полуторный, выравнивание абзаца по ширине, отступ первой строки абзаца 1,27 см.

4. Размер символов заголовков работы увеличивается на 2-4 пункта, в зависимости от его уровня и выделяется полужирным начертанием. Абзацы заголовков имеют следующее форматирование: выравнивание по центру, отступа первой строки нет, запрет висячих строк, не отрывать от следующего абзаца, точка в конце заголовка не ставится.

Самостоятельная работа №4

Тема: «Алгоритмы и способы их описания»

Цели самостоятельной работы:

• углубление и расширение теоретических знаний;
• формирование умений использовать справочную и учебную литературу.

Задания:

Задание №1.Ответьте на вопросы:

Вопрос	Ответ
Что такое алгоритм?
От какого слова произошел данный термин?
Каково назначение алгоритма?
Что такое блок-схема?
Какие виды блоков используются в блок- схемах?
Какие виды основных алгоритмических конструкций вам известны?
Перечислите свойства алгоритма.

Задание №2. Приведите 3-5 примеров алгоритмов, которые используются в нашей жизни.

Задание №3.Построить блок-схему алгоритма перехода человека проезжей части по светофору.

Задание 4. Опишите алгоритм (в виде блок-схемы) нахождения меньшего значения из двух.

Требования к оформлению:

1. Работа выполняется на писчей бумаге стандартного формата А4 на одной стороне листов, которые подшиваются. Титульный лист оформляется по образцу (приложение 1)

2. Все действия выполняемые при решении задач необходима прописать в отчете по выполнению самостоятельной работы.

3. Основной текст работы следует набрать шрифтом Times New Roman размер шрифта 12 п. межстрочный интервал полуторный, выравнивание абзаца по ширине, отступ первой строки абзаца 1,27 см.

4. Размер символов заголовков работы увеличивается на 2-4 пункта, в зависимости от его уровня и выделяется полужирным начертанием. Абзацы заголовков имеют следующее форматирование: выравнивание по центру, отступа первой строки нет, запрет висячих строк, не отрывать от следующего абзаца, точка в конце заголовка не ставится.

Самостоятельная работа №5

Тема: «Компьютерные модели. Примеры компьютерных моделей различных процессов»

Цели самостоятельной работы:

• углубление и расширение теоретических знаний;
• формирование умений использовать справочную и учебную литературу.

Задание:Составить информационные модели:

1. Составить графическую информационную модель (маршрут из колледжа – домой). Все элементы схемы должны иметь обозначения.

2. Составить табличную информационную модель (например: библиотека, расписание занятий, график дежурств и т.д.)

Требования к оформлению:

1. Работа выполняется на писчей бумаге стандартного формата А4 на одной стороне листов, которые подшиваются. Титульный лист оформляется по образцу (приложение 1)

2. Основной текст работы следует набрать шрифтом Times New Roman размер шрифта 12 п. межстрочный интервал полуторный, выравнивание абзаца по ширине, отступ первой строки абзаца 1,27 см.

3. Размер символов заголовков работы увеличивается на 2-4 пункта, в зависимости от его уровня и выделяется полужирным начертанием. Абзацы заголовков имеют следующее форматирование: выравнивание по центру, отступа первой строки нет, запрет висячих строк, не отрывать от следующего абзаца, точка в конце заголовка не ставится.

Самостоятельная работа №6

Тема: «Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров. Многообразие компьютеров»

Цели самостоятельной работы:

• углубление и расширение теоретических знаний;
• формирование умений использовать справочную и учебную литературу.

Задание:Подготовить реферат по теме «Архитектура компьютеров». Номер темы соответствует номеру п/п в журнале.

Требования к оформлению:

1. Работа выполняется на писчей бумаге стандартного формата А4 на одной стороне листов, которые подшиваются. Титульный лист оформляется по образцу (приложение 1)

2. Общий объем работы должен быть в пределах 10-13 страниц печатного текста.

3. Основной текст работы следует набрать шрифтом Times New Roman размер шрифта 12 п. межстрочный интервал полуторный, выравнивание абзаца по ширине, отступ первой строки абзаца 1,27 см.

4. Размер символов заголовков работы увеличивается на 2-4 пункта, в зависимости от его уровня и выделяется полужирным начертанием. Абзацы заголовков имеют следующее форматирование: выравнивание по центру, отступа первой строки нет, запрет висячих строк, не отрывать от следующего абзаца, точка в конце заголовка не ставится.

Темы рефератов:

1.История развития вычислительных машин. Поколения ЭВМ.

2.Минимальная конфигурация ПК. Виды компьютеров. Внутреннее устройство системного блока.

3.Магистрально-модульный принцип построения ЭВМ. Процессор (назначение, характеристики, типы, параметры производительности процессора).

4.Принцип организации внутренней памяти компьютера (ОЗУ, ПЗУ, Кэш-память).

5.Накопитель на жестком диске (состав, устройство, назначение, характеристики).

6.Клавиатура: назначение, устройство, виды.

7.Устройства ввода информации. Манипуляторы: виды, устройство.

8.Устройства ввода текстовой и графической информации.

9.Устройства вывода информации. Мониторы.

10.Устройства вывода информации. Принтеры.

11.Модем: назначение, виды, характеристики.

12.Средства мультимедиа. Проекторы: назначение, устройство, виды.

13.Дигитайзеры – графические планшеты: назначение, устройство, виды.

14.Цифровые фото и видеокамеры: назначение, устройство, виды.

15.История развития вычислительных машин. Поколения ЭВМ.

16.Магистрально-модульный принцип построения ЭВМ. Процессор (назначение, характеристики, типы, параметры производительности процессора).

17.Принцип организации внутренней памяти компьютера (ОЗУ, ПЗУ, Кэш-память).

18.Накопитель на жестком диске (состав, устройство, назначение, характеристики).

19.Клавиатура: назначение, устройство, виды.

20.Устройства ввода информации. Манипуляторы: виды, устройство.

21.Устройства ввода текстовой и графической информации.

22.Устройства вывода информации. Мониторы.

23.Устройства вывода информации. Принтеры.

24.Модем: назначение, виды, характеристики.

25.Средства мультимедиа. Проекторы: назначение, устройство, виды.

26.Дигитайзеры – графические планшеты: назначение, устройство, виды.

27.Цифровые фото и видеокамеры: назначение, устройство, виды.

28.Принцип организации внутренней памяти компьютера (ОЗУ, ПЗУ, Кэш-память).

29.Накопитель на жестком диске (состав, устройство, назначение, характеристики).

30.Клавиатура: назначение, устройство, виды.

Статьи к прочтению:

Контрольная работа 2 Вариант В1 №3

Похожие статьи:

• Самостоятельная работа № 3

  Тема: Подготовить сообщение-доклад на предложенные темы: «Многообразие компьютеров», «Утилиты: обслуживание и оптимизация компьютера». (5 час.) Цель:…

• Прикладные программы для работы с текстами

  Редакторы документов. Редакторы документов – это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Редакторы документов позволяют: использовать…

IoT: познакомьтесь с компьютерным ученым, который делает умный дом более удобным местом для жизни

«Извините, вы это слышали?» — спрашивает компьютерный ученый Дороти Монекоссо, поскольку слишком знакомый голос Алексы из Amazon резонирует на фоне нашего телефонного звонка с ее спокойным: «Извините, у меня проблемы с пониманием».

Монекоссо описывала новый проект, над которым она работает с коллегой, по использованию Alexa для поддержки самостоятельной жизни пожилых людей.«Каждый раз, когда я описываю эти проекты, я должен говорить тихо, потому что в каждой комнате в моем доме есть датчики», — объясняет ученый.

Однажды, как она вспоминает, ее телевизор случайно зажег в доме разговор между различными устройствами, которые ошибочно решили, что это она отдает приказы. «Я катался по полу от смеха», — говорит Монекоссо. «Если у вас когда-нибудь будет такая возможность, попробуйте заставить Алексу и Сири поговорить друг с другом. Это весело».

SEE: IoT: Основные угрозы и советы по безопасности для устройств (бесплатный PDF) (TechRepublic)

Голосовые помощники не только делают ее дом умнее, но и лежат в основе исследований ученого.

Ранее в этом году Монекоссо была удостоена почетной стипендии Британского компьютерного общества (BCS), дипломированного института информационных технологий в Великобритании, за ее работу над умными домами для людей, живущих с деменцией, что вошло в престижный список революционных решений. ученые, в том числе изобретатель World Wide Web Тим Бернерс-Ли.

«Меня заинтересовали такие системы, потому что я начал думать о том, для чего мы могли бы их использовать, помимо таких чудаков, как я, у которых дома много датчиков», — говорит Монекоссо.«Стало ясно, что существуют приложения для поддержки людей с когнитивными или физическими проблемами, которым необходимо жить самостоятельно дома».

С целью создания домов, которые могут заботиться о своих владельцах, исследование Monekosso сосредоточено на оснащении всех возможных устройств полезным датчиком. Кровати должны предупреждать, например, о том, что пользователь спал дольше обычного; кружки должны быть прочитаны, что хватка пьющего не так крепка, как раньше, а ванные комнаты должны быть оборудованы датчиками падения.

Дом, оснащенный инструментами с искусственным интеллектом, объясняет Монекоссо, может извлекать уроки из исторических данных, чтобы обнаруживать тонкие изменения в поведении, которые могут указывать на потенциальную проблему, с которой сталкивается уязвимый человек, живущий один.

Дороти Монекоссо была удостоена почетной стипендии Британского компьютерного общества (BCS), дипломированного института информационных технологий в Великобритании, за ее работу по созданию умных домов для людей с деменцией.

Изображение: BCS, The Chartered Institute for IT

Какими бы убедительными ни были исследования Монекоссо в области вспомогательных устройств, умные дома не всегда были ее областью знаний.Ученый был прирожденным инженером, особенно увлеченным самолетами, которые она вспоминает часами, наблюдая за ними в детстве с единственной одержимостью: научиться их строить. Выбор электронной инженерии для получения степени был очевидным решением, и вскоре она получила первую работу в небольшой компании по разработке спутников.

После непродолжительного пребывания в НАСА в США Монекоссо решила вернуться в академические круги, где ее работа в инженерии постепенно привела ее к информатике; А благодаря умным спутникам инженер вскоре обнаружил новую страсть к умным домам.

Есть общие темы, которые можно найти между созданием компьютеров, управляющих спутниками в космосе, и разработкой систем умного дома будущего. Работа над алгоритмом, который может предупреждать операторов о поломке двигателя космического корабля и автоматически активировать соответствующий ответ, в принципе то же самое, что и разработка датчика, который вызывает врача, когда он подозревает, что пациент упал с лестницы.

По крайней мере, для Монекоссо параллель между двумя полями очевидна.«Это небольшой прыжок», — утверждает она. «Я заинтересовался умными домами, потому что это просто продолжение интеллектуального космического корабля. Вы применяете алгоритмы в другой области применения, но ваш разум делает то же самое».

Для ученого гораздо больший сдвиг произошел в инженерном процессе. Когда клиенты приходили к ней с просьбой о спутнике, не было места для персонализации; в здравоохранении, с другой стороны, процесс проектирования исходит исключительно из потребностей пользователя.

SEE: Управление искусственным интеллектом и машинным обучением на предприятии 2020: технические лидеры увеличивают разработку и реализацию проектов (TechRepublic Premium)

Установка кроватей, коридоров, стульев или посуды с датчиками не будет хорошо с каждым Пользователь; а автоматический разговор, инициированный безобидной телевизионной рекламой, может показаться забавным для некоторых, но, вероятно, будет пугающим для пожилого человека, страдающего деменцией.

«Не существует универсального решения для всех», — говорит исследователь.«Мы должны индивидуализировать решение для работы с разными людьми. В здравоохранении на самом деле речь идет о совместном творчестве — вам нужно работать с человеком, чтобы понять, что ему действительно нужно. Это реальная разница в том, как я работаю».

Совместное творчество ее работ также пролило новый свет на значение разнообразия или его отсутствия в технологиях. При разработке устройства для людей, объясняет Монекоссо, очень важно планировать для разных пользователей — и единственный способ добиться этого — с помощью разнообразной команды создателей.

Исследователь использует хорошо известный пример, когда команда исключительно правшей разрабатывает инструмент, но обнаруживает, что левши не могут им пользоваться. «Предположим, у вас в команде есть левша, вы бы уже давно это поняли», — говорит она. «Мне нравится использовать этот простой пример, потому что он дает людям представление о том, что вы имеете в виду, еще до того, как вы начнете вводить сложные разговоры о поле и расе».

Тем не менее, технологический сектор все еще сталкивается с огромным дисбалансом, когда дело касается разнообразия.Показательный пример: Монекоссо в настоящее время является единственной чернокожей женщиной-профессором информатики в Великобритании.

От комментариев коллег к работе в инженерной компании, которая забыла спланировать женскую ванную комнату в своем офисе, у нее есть анекдоты, которые на протяжении ее карьеры отражают отсутствие разнообразия в отрасли. .

Она до сих пор помнит первые дни работы, перемежающиеся электронными письмами «это только клуб для мальчиков» и новыми коллегами, принципиально отказывающимися пожать ей руку — маленькие примеры среди многих других, по словам ученого, и которые часто делали это заманчивая перспектива просто уйти с поля.

«Были вещи и похуже, в которые я не буду вдаваться, — говорит Монекоссо, — но серьезные проблемы действительно возникают, когда вы начинаете подниматься по карьерной лестнице. И это причины, по которым женщины просто уходят. Большинство женщин обладают разносторонними талантами, поэтому, если они не могут заниматься инженерией или математикой, они займутся чем-нибудь другим «.

«Я осталась, потому что больше ничего не знала», — продолжает она. «Были дни, когда я думала, что хотела бы быть медсестрой, но у меня нет характеристик медсестры. Это не было инженерией или чем-то еще — это всегда было только инженерное дело.Это было единственное, что я чувствовал, что могу сделать ».

Гендерные стереотипы, домогательства или неспособность быть признанными столь же ценными, как мужчины, по-прежнему занимают видное место среди причин, по которым женщины отказываются от технических должностей. Статистика говорит сама за себя: в инженерном деле например, женщины составляют чуть более 10% рабочей силы, и сохраняется значительный разрыв между долей мужчин, которые поступают в инженерную профессию после получения диплома, по сравнению с долей женщин.

Это еще более мрачное положение для Черные женщины.Исследование, недавно проведенное в США, показало, что темнокожие и латиноамериканские женщины, специализирующиеся в области информатики или инженерии, с меньшей вероятностью будут приняты на работу, чем их белые коллеги, и вместе они занимают лишь 5% рабочих мест, связанных с компьютерами в стране.

SEE: Алгоритмы следят за нами, но кто наблюдает за алгоритмами?

В Великобритании картина не становится лучше. Например, хотя доля женщин в ИТ увеличивается, достигнув в этом году 20% рабочей силы, темнокожие женщины по-прежнему недопредставлены в профессии — всего 0.7% ролей.

Такие организации, как Coding Black Feles или Tech Up Women, появляются по всей стране, чтобы попытаться переломить эту тенденцию, но предстоит еще долгий путь. Хотя Монекоссо убеждена, что резкое отсутствие разнообразия в ее сфере деятельности постепенно улучшается, она избегала выражать безоговорочную надежду.

Чтобы изменить статус-кво, потребуется сильное руководство и желание вести сложные беседы с лицами, принимающими решения. По словам ученого, семена перемен, похоже, были посеяны; но может пройти некоторое время, прежде чем произойдет настоящий сдвиг.«Надеюсь, это не займет много времени», — говорит Монекоссо. «Надеюсь, что кое-что изменится до того, как я выйду на пенсию».

предложений для независимых рабочих семинаров — весна 2020

COS IW 02: Обработка естественного языка с помощью нейронных сетей

( Примечание: этот семинар достиг максимальной вместимости)

Инструктор: Картик Нарасимхан

Время встречи: вторник, 13: 30–14: 50 — Зал CS 301

Аннотация:

Последние достижения в области глубокого обучения привели к захватывающим достижениям в обработке естественного языка, особенно в таких областях, как перевод, ответы на вопросы и извлечение информации.Этот семинар позволит студентам выбрать и работать над исследовательским проектом с использованием глубоких нейронных сетей для НЛП. Проект может быть сосредоточен либо на новых теоретических / алгоритмических разработках для NN, применении моделей нейронных сетей для решения различных задач NLP, либо на разработке новых структур оценки, задач и показателей.

Для этого семинара нет предварительных условий, кроме COS 217, COS 226 и одного из COS 324 (машинное обучение), 484 (NLP), 485 (нейронные сети) или аналогичного курса машинного обучения.Безусловно, полезен предыдущий опыт работы с НЛП и программированием. Студенты могут работать в парах, ЕСЛИ проект можно разделить, чтобы у каждого студента была своя часть проекта размером с семестр. Мы проведем первые 2-3 встречи семестра, изучая последние результаты в этой области, собирая идеи и разрабатывая предложения по проектам. Остальные встречи будут использоваться для обновления проекта, официальных презентаций студентов и обсуждений того, как провести предварительное исследование, подготовить презентацию и написать заключительный доклад.

COS IW 03: Практическое обучение с подкреплением

( Примечание: этот семинар достиг максимальной вместимости)

Инструктор: Картик Нарасимхан

Время встречи: вторник, 15: 00–16: 20 — комната CS301

Аннотация:

Обучение с подкреплением в последние годы заметно возродилось: сверхчеловеческие возможности демонстрируются в таких доменах, как Go, Starcraft и Atari.Этот семинар направлен на то, чтобы предоставить студентам возможность изучить основы и приобрести практический опыт работы с техниками RL в рамках семестрового проекта. Типы проектов включают сравнительный анализ современных алгоритмов RL для различных задач, предложение новых алгоритмов для более эффективного сэмплирования или обобщения RL, применение существующих методов для решения проблем в других областях (например, компьютерное зрение, НЛП, синтез программ или даже планирование работы!) или разработка новых структур оценки, задач и показателей для RL.

Для этого семинара нет предварительных условий, кроме COS 217, COS 226 и одного из COS 324 (машинное обучение), 484 (NLP), 485 (нейронные сети) или аналогичного курса машинного обучения. Ожидается, что вы будете реализовывать алгоритмы RL, предпочтительно с использованием стандартных библиотек, таких как PyTorch, Tensorflow, OpenAI gym и т. Д. Студенты могут работать в парах, ЕСЛИ проект можно разделить так, чтобы каждый студент имел свою собственную часть проекта размером с семестр. Мы проведем первые 2-3 встречи семестра, изучая стандартные и текущие алгоритмы RL, проводя мозговой штурм и разрабатывая предложения по проектам.Остальные встречи будут использоваться для обновления проекта, официальных презентаций студентов и обсуждений того, как провести предварительное исследование, подготовить презентацию и написать заключительный доклад.

COS IW 04: Помогите будущим студентам, изучающим информатику, изучить информатику!

Инструктор: Роберт Фиш

Время встречи: Вторник, 15: 00-16: 20 — Зал CS 401

Аннотация:

Хотели бы вы, чтобы проект IW имел непреходящую ценность для студентов Princeton CS? Этот семинар посвящен проектам, которые пытаются улучшить среду обучения информатике в Принстоне (или, возможно, где-либо еще!).В последние годы наблюдается огромный всплеск интереса к платформам онлайн-обучения и их развертывания. Здесь, в Принстоне, в некоторых классах используется гибридный подход, при котором онлайн-обучение дополняется и совершенствуется за счет обучения в классе и очных занятий один на один. Расширяя эту концепцию, существует некоторая мысль о том, что людям нужна учебная среда, которая также включает в себя некоторую степень самостоятельности, а также использование различных стилей обучения в образовательном процессе.

На этом семинаре студенты выберут какую-нибудь концепцию информатики из курсов COS 126, 217, 226 или других Принстонских курсов по информатике.Вы можете выбрать какую-нибудь интересную концепцию, которую, по вашему мнению, сможете хорошо объяснить другим ученикам. Некоторыми примерами могут быть 1) динамическая работа различных вентилей и схем в архитектуре TOY или 2) визуализация вызовов функций и кадра стека времени выполнения для различных функций (возвращаемые типы, параметры, включение / выключение оптимизации). Для своих проектов учащиеся разработают и построят систему онлайн-обучения, ориентированную на любую выбранную ими концепцию. Он может включать в себя видео, графические визуализации, механизмы опроса, трехмерные изображения или что-нибудь еще, что вы можете придумать, что может помочь учащимся понять концепцию.Проект должен также включать компонент оценки, с помощью которого можно оценить мастерство представленных им идей. Бонусом будет использование системы для сравнения обучения с обычным подходом.

Некоторые возможные проекты будут предложены в начале семинара, но студенты также могут использовать свое воображение и выбрать свою собственную тему. Еженедельные встречи будут включать в себя некоторые начальные мозговые штурмы, затем мы сконцентрируемся на составлении предложений по проектам и, наконец, еженедельные презентации по управлению проектами, которые помогут учащимся держать свои проекты в рабочем состоянии.

Студенты могут объединяться в эти проекты, создавая общую идею учебной среды, при этом каждый студент концентрируется на каком-либо аспекте программного обеспечения с разделением труда на интерфейс, бэкэнд, оценку, анализ данных и т. Д. Инструменты с открытым исходным кодом, включая такие инструменты, как Open EdX, Django, библиотека визуализации D3 и т. д., приветствуются, чтобы учащиеся могли создавать наиболее эффективные среды онлайн-обучения.

Некоторые примеры прошлых проектов включают автоматизированную систему опроса COS 226, визуализацию структур данных стека и кучи, пользовательские интерфейсы для улучшения отслеживания успеваемости учащихся, упрощенное руководство по управлению исходным кодом, введение элементарных алгоритмов машинного обучения и геймификацию заданий COS 126.

COS IW 05: Инструменты и методы компьютерных наук для цифровых гуманитарных наук

(

Примечание: этот семинар достиг максимальной вместимости)

Инструктор: Брайан Керниган

Время встречи: Пятница, 11: 00–12: 20 — Зал CS301

Аннотация:

«Цифровые гуманитарные науки» охватывает широкий спектр способов, с помощью которых ученые-гуманитарии — литература, языки, история, музыка, искусство, религия и многие другие дисциплины — собирают, обрабатывают, анализируют и представляют информацию о своих областях, используя цифровые представления и технологии.

Цифровые гуманитарные науки по своей сути беспорядочные, и всегда прилагаются значительные усилия, чтобы очистить его еще до того, как можно будет начать учебу. Также много усилий направлено на то, чтобы выяснить, как это эффективно представить и сделать доступным для других.

Этот семинар направлен на создание инструментов и разработку методов, которые помогут ученым-гуманитариям более эффективно работать со своими данными. Это может включать машинное обучение, обработку естественного языка, кодирование, API, визуализацию данных, очистку данных и дизайн пользовательского интерфейса, чтобы сделать процессы доступными для ученых, только начинающих изучать технологии.

Типичный проект начинается с набора данных по гуманитарным наукам (которых много) или с акцента на технике CS. В первом случае цель будет заключаться в изучении набора данных, чтобы узнать и представить новые и интересные вещи о данных. В последнем случае цель будет заключаться в создании или улучшении инструментов, языков и интерфейсов для помощи ученым-гуманитариям.

COS IW 06: Глубокое обучение аудио

(

Примечание: этот семинар достиг максимальной вместимости)

Инструктор: Адам Финкельштейн

Время встречи: Понедельник, 13:30 — 14:50 — Зал CS 401

Аннотация:

Deep Learning сделало возможным последние достижения в области компьютерного зрения, распознавания речи, робототехники, обработки естественного языка и искусственного интеллекта.Он применяет нейронные сети со многими уровнями к большим наборам данных, чтобы научить компьютеры решать проблемы восприятия, такие как обнаружение узнаваемых концепций в данных, перевод или понимание естественных языков, интерпретация информации из входных данных и многое другое. В 2016 году команда Google DeepMind ошеломила сообщество акустических исследователей, представив WaveNet, модель глубокого обучения, которая может генерировать необработанные звуковые волны, содержащие правдоподобную человеческую речь и даже музыку. После этой работы на этом семинаре будут изучены практические применения глубокого обучения для анализа и синтеза записанного звука.Предварительных условий нет: солидный опыт в машинном обучении, глубоком обучении, обработке сигналов, аудио или музыке приветствуются (даже предпочтительнее), но не обязательны.

COS IW 07: Случайные добрые дела — технологии доступности и пользовательские интерфейсы

(

Примечание: этот семинар достиг максимальной вместимости)

Инструктор: Алан Каплан

Время встречи: Понедельник, 15: 00-16: 20 — Зал CS 301

Аннотация:

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 466 миллионов человек во всем мире имеют инвалидизирующую потерю слуха, а к 2050 году более 900 миллионов человек будут иметь инвалидизирующую потерю слуха.ВОЗ также сообщает, что в мире насчитывается 285 миллионов человек с нарушениями зрения. В США около 8 миллионов человек страдают нарушением слуха, а 7,6 миллиона — нарушением зрения; почти 20 миллионов человек испытывают трудности с подъемом или схватыванием.

Специальные возможности (или вспомогательные) технологии и пользовательские интерфейсы помогают людям с ограниченными возможностями пользоваться компьютерами (например, Интернетом, смартфоном, устройствами умного дома и т. Д.). Примеры включают программы чтения с экрана, которые читают содержимое экрана.Технологии отслеживания движения и взгляда могут помочь пользователю поместить мышь. Программное обеспечение для увеличения экрана используется для увеличения отображаемого содержимого.

Возможные проекты: разработать и обучить генератор субтитров для пользовательского видео для слабослышащих пользователей. Автоматизируйте дизайн мобильных сайтов для слабовидящих пользователей. Оценивайте и улучшайте протоколы, поддерживающие доступность для телепрограмм / программ СМИ. Разработайте систему слежения за глазами, которая используется для управления устройствами в доме и слежения за ними.

Для этого семинара нет особых условий, кроме COS 126/226/217. Допускаются групповые проекты (по два на группу), но у каждого студента в группе должен быть четко обозначенный подход, реализация и оценка. Студенты будут представлять еженедельно — презентации будут включать предложения по проектам, отчеты о ходе работ, демонстрации технологий и финальные презентации проектов.

COS IW 08: Проектирование прикладных механизмов

(

Примечание: этот семинар достиг максимальной вместимости)

Инструктор: Марк Браверман

Время встречи: Среда, 15: 00-16: 20 — Зал CS 301

Аннотация:

Алгоритм позволяет вычислить желаемое решение по заданным данным.Механизм направлен на обеспечение достижения желаемого результата, даже если «данные» поступают от корыстных сторон, которые могут манипулировать своими отчетами из корыстных соображений. Большая часть коллективного принятия решений осуществляется с помощью механизмов: эффективное распределение товаров, избрание государственных служащих и распределение неделимых товаров (например, запись студентов на курсы) — все это примеры проблем, решаемых с помощью механизмов.

Проекты на этом семинаре будут включать в себя предложение новых механизмов решения проблем выбора студентом или анализ существующих алгоритмов со стратегической точки зрения.Методики включают моделирование и / или математические доказательства. Требуемый фон — COS226 и COS340.

Знание основ теории игр или COS445 является плюсом, но не обязательно.

COS IW 09: Клиника технологической политики

Инструктор: Михир Кширсагар

Время встречи: Четверг, 13: 30–14: 50 — CITP (Sherrerd Hall, Room 306)

Аннотация:

Политики пытаются решить сложности, связанные с регулированием появляющихся компьютерных и сетевых технологий, которые несут фундаментальные изменения в нашем обществе.Возрождается ощущение безотлагательности осознания последствий этих новых проблем и выработки практических решений, позволяющих преодолеть трудные компромиссы, которые нам необходимо сделать. В частности, есть возможность для вдумчивых, технически сложных голосов сыграть жизненно важную роль в информировании политических дебатов.

На этом семинаре студенты узнают, как разрабатывать политические подходы для реагирования на новые технологии. Проекты будут управляться учащимися, и основное внимание будет уделяться созданию реальных продуктов по разработке политики.Ожидается, что все студенты будут посещать все еженедельные собрания и совместно работать над общими проектами.

COS IW 10: Случайные добрые дела — технологии доступности и пользовательские интерфейсы

(

Примечание: этот семинар достиг максимальной вместимости)

Инструктор: Алан Каплан

Время встречи: Понедельник, 13: 30–14: 50 — Зал CS 301

Аннотация:

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 466 миллионов человек во всем мире имеют инвалидизирующую потерю слуха, а к 2050 году более 900 миллионов человек будут иметь инвалидизирующую потерю слуха.ВОЗ также сообщает, что в мире насчитывается 285 миллионов человек с нарушениями зрения. В США около 8 миллионов человек страдают нарушением слуха, а 7,6 миллиона — нарушением зрения; почти 20 миллионов человек испытывают трудности с подъемом или схватыванием.

Специальные возможности (или вспомогательные) технологии и пользовательские интерфейсы помогают людям с ограниченными возможностями пользоваться компьютерами (например, Интернетом, смартфоном, устройствами умного дома и т. Д.). Примеры включают программы чтения с экрана, которые читают содержимое экрана.Технологии отслеживания движения и взгляда могут помочь пользователю поместить мышь. Программное обеспечение для увеличения экрана используется для увеличения отображаемого содержимого.

Возможные проекты: разработать и обучить генератор субтитров для пользовательского видео для слабослышащих пользователей. Автоматизируйте дизайн мобильных сайтов для слабовидящих пользователей. Оценивайте и улучшайте протоколы, поддерживающие доступность для телепрограмм / программ СМИ. Разработайте систему слежения за глазами, которая используется для управления устройствами в доме и слежения за ними.

Для этого семинара нет особых условий, кроме COS 126/226/217. Допускаются групповые проекты (по два на группу), но у каждого студента в группе должен быть четко обозначенный подход, реализация и оценка. Студенты будут представлять еженедельно — презентации будут включать предложения по проектам, отчеты о ходе работ, демонстрации технологий и финальные презентации проектов.

Что такое умный дом? Что такое домотика?

Умный дом — это дом, оснащенный высокотехнологичными автоматизированными системами для управления и мониторинга любой функции дома; освещение, контроль температуры, мультимедиа, безопасность, оконные и дверные операции, качество воздуха или любые другие задачи по необходимости или комфорту, выполняемые жителем дома.С развитием беспроводной компьютеризации устройства с дистанционным управлением становятся умными, точно в срок. Сегодня можно прикрепить запрограммированный чип к любому жителю и настроить системы, когда человек проходит мимо и через умный дом.

Действительно ли это умно?

Умный дом кажется «умным», потому что его компьютерные системы могут отслеживать многие аспекты повседневной жизни. Например, холодильник может иметь возможность составлять список своего содержимого, предлагать меню и списки покупок, рекомендовать здоровые альтернативы и даже регулярно заказывать продукты.Системы умного дома могут даже обеспечить постоянную уборку кошачьего туалета или комнатное растение, которое постоянно поливают.

Идея умного дома может звучать как что-то из Голливуда. Фактически, фильм Диснея 1999 года под названием « Умный дом » представляет комические выходки американской семьи, которая выигрывает «дом будущего» с горничной-андроидом, которая вызывает хаос. В других фильмах научно-фантастические представления о технологиях умного дома кажутся невероятными.

Однако технологии умного дома реальны и становятся все более изощренными.Кодированные сигналы отправляются через домашнюю проводку (или отправляются по беспроводной сети) на переключатели и розетки, которые запрограммированы для управления приборами и электронными устройствами в каждой части дома. Домашняя автоматизация может быть особенно полезна пожилым людям, людям с физическими или когнитивными нарушениями, а также инвалидам, которые хотят жить самостоятельно. Домашние технологии — это игрушка сверхбогатых, таких как дом Билла и Мелинды Гейтс в штате Вашингтон. Дом Gates под названием Xanadu 2.0 настолько высокотехнологичен, что позволяет посетителям выбирать музыкальное настроение для каждой комнаты, которую они посещают.

Открытые стандарты

Думайте о своем доме, как о большом компьютере. Если вы когда-нибудь открывали «коробку» или процессор своего домашнего компьютера, вы найдете крошечные провода и разъемы, переключатели и вращающиеся диски. Чтобы все это работало, у вас должно быть устройство ввода (например, мышь или клавиатура), но, что еще более важно, каждый из компонентов должен иметь возможность работать друг с другом.

Умные технологии будут развиваться быстрее, если людям не придется покупать целые системы, потому что давайте посмотрим правде в глаза, некоторые из нас не так богаты, как Билл Гейтс.Мы также не хотим иметь 15 устройств дистанционного управления для 15 различных устройств; мы были там и сделали это с телевизорами и записывающими устройствами. Потребителям нужны простые в использовании дополнительные системы. Мелкие производители хотят иметь возможность конкурировать на этом новом рынке.

Чтобы сделать дома по-настоящему «умными», нужны две вещи, — пишет журналист-исследователь Ира Бродски в Computerworld. «Во-первых, это датчики, исполнительные механизмы и устройства, которые подчиняются командам и предоставляют информацию о состоянии.«Эти цифровые устройства уже вездесущи в наших устройствах». Во-вторых, это протоколы и инструменты, которые позволяют всем этим устройствам, независимо от производителя, обмениваться данными друг с другом », — говорит Бродский. Это проблема, но Бродский считает, что« приложения для смартфонов , коммуникационные узлы и облачные сервисы предоставляют практические решения, которые могут быть реализованы прямо сейчас ».

Системы управления домашним энергопотреблением ( HEMS ) были первой волной устройств для умного дома с аппаратным и программным обеспечением, которое контролирует и контролирует системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) дома.По мере разработки стандартов и протоколов устройства в наших домах делают их умными.

Дом-прототип

Министерство энергетики США поощряет разработку новых умных конструкций, спонсируя ежегодное солнечное десятиборье, которое проводится раз в два года. Команды студентов архитектурных и инженерных колледжей соревнуются в нескольких категориях, включая интуитивное управление устройствами и техникой. В 2013 году команда из Канады описала свою разработку как «интегрированную механическую систему», управляемую мобильными устройствами.Это студенческий прототип умного дома. Дизайн дома, разработанный командой Онтарио, называется ECHO.

Домотехника и домашняя автоматизация

По мере развития умного дома меняются и слова, которые мы используем для его описания. Чаще всего первыми дескрипторами были домашняя автоматика и домашняя техника . Автоматизация умного дома произошла от этих терминов.

Слово domotics буквально означает home robotics .На латыни слово domus означает дом . Сфера домашней электроники охватывает все этапы технологии умного дома, включая высокотехнологичные датчики и элементы управления, которые контролируют и автоматизируют температуру, освещение, системы безопасности и многие другие функции.

Однако не нужны эти надоедливые роботы. В наши дни большинство мобильных устройств, таких как «смартфоны» и планшеты, имеют цифровую связь и управляют многими домашними системами. А как будет выглядеть ваш умный дом? Он должен выглядеть так же, как то, в чем вы сейчас живете, если вы этого хотите.

Источники

• Amazon позволяет пользователям создавать свой собственный умный дом Анхель Гонсалес, The Seattle Times для Government Technology , 6 апреля 2016 г.
• ^{Источники: 19 безумных фактов о Вашингтонском особняке Билла Гейтса стоимостью 123 миллиона долларов от Мэдлин Стоун, Business Insider , 7 ноября 2014 г .;}
• ^{Гонка по созданию умных домов продолжается Ира Бродская, Computerworld, 3 мая 2016 г. [доступ 29 июля 2016 г.]}

Шаг к индивидуализированным автоматизированным умным домам | MIT News

Разработка автоматизированных систем, которые отслеживают людей и адаптируются к их предпочтениям, является важным следующим шагом на пути к будущему умных домов.Например, когда вы входите в комнату, система может установить желаемую температуру. Или, когда вы сидите на диване, система может мгновенно переключить телевизор на ваш любимый канал.

Но позволить домашней системе распознавать обитателей при их перемещении по дому — более сложная проблема. Недавно были созданы системы, которые определяют местонахождение людей путем измерения отражения беспроводных сигналов от их тел. Но эти системы не могут идентифицировать людей. Другие системы могут идентифицировать людей, но только если у них всегда есть свои мобильные устройства.Обе системы также полагаются на сигналы слежения, которые могут быть слабыми или блокироваться различными структурами.

Исследователи Массачусетского технологического института создали систему, которая делает шаг в сторону полностью автоматизированного умного дома, идентифицируя жильцов, даже если у них нет мобильных устройств. Система под названием Duet использует отраженные беспроводные сигналы для определения местонахождения людей. Но он также включает в себя алгоритмы, которые проверяют близлежащие мобильные устройства, чтобы предсказать личность людей, основываясь на том, кто последним использовал устройство и их прогнозируемую траекторию движения.Он также использует логику, чтобы выяснить, кто есть кто, даже в зонах, где отсутствует сигнал.

«Умные дома по-прежнему основаны на явном вводе данных из приложений или на указании Alexa что-то делать. В идеале мы хотим, чтобы дома лучше реагировали на то, что мы делаем, чтобы адаптироваться к нам », — говорит Дипак Васишт, аспирант Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) и ведущий автор статьи с описанием представленной системы. на конференции Ubicomp на прошлой неделе. «Если вы включите распознавание местоположения и идентификацию для умных домов, вы можете сделать это автоматически.Ваш дом знает, что вы идете и куда идете, и он может обновляться ».

Эксперименты, проведенные в квартире с двумя спальнями с четырьмя людьми и в офисе с девятью людьми в течение двух недель, показали, что система может идентифицировать людей с точностью 96 и 94 процента соответственно, в том числе когда люди не носили свои смартфоны или находились в заблокированных местах.

Но система — это не просто новинка. Duet потенциально можно использовать для распознавания злоумышленников или предотвращения проникновения посетителей в частные зоны вашего дома.Более того, по словам Васишта, система может собирать данные поведенческой аналитики для приложений здравоохранения. Например, человек, страдающий депрессией, может больше или меньше двигаться, в зависимости от того, как он себя чувствует в данный день. Такая информация, собранная с течением времени, может быть полезна для мониторинга и лечения.

«В поведенческих исследованиях вы заботитесь о том, как люди двигаются с течением времени и как люди себя ведут», — говорит Васишт. «На все эти вопросы можно ответить, получив информацию о местонахождении людей и их перемещениях.”

Исследователи предполагают, что их система будет использоваться с явным согласием всех, кто будет идентифицирован и отслежен с помощью Duet. При необходимости они также могут разработать приложение, позволяющее пользователям предоставлять или отменять доступ Duet к информации об их местоположении в любое время, добавляет Васишт.

Соавторы статьи: Дина Катаби, профессор электротехники и компьютерных наук Эндрю и Эрны Витерби; бывший исследователь CSAIL Анубхав Джайн ’16; и аспиранты CSAIL Чен-Ю Сюй и Захари Кабелак.

Отслеживание и идентификация

Duet — это беспроводной датчик, установленный на стене площадью около полутора квадратных футов. Он включает в себя карту этажа с аннотированными областями, такими как спальня, кухня, кровать и диван в гостиной. Он также собирает идентификационные метки с телефонов пассажиров.

Система основана на системе локализации на основе устройств, созданной Васиштом, Катаби и другими исследователями, которая отслеживает людей в пределах десятков сантиметров на основе отражений беспроводного сигнала от их устройств.Это достигается за счет использования центрального узла для расчета времени, за которое сигналы попадают в устройство человека и возвращаются обратно. В ходе экспериментов система смогла определить, где находятся люди в двухкомнатной квартире и в кафе.

Однако в системе использовались люди с мобильными устройствами. «Но, создавая [Duet], мы поняли, что дома не всегда носишь с собой телефон», — говорит Васишт. «Большинство людей оставляют устройства на столах или столах и ходят по дому».

Исследователи объединили свою локализацию на основе устройств с системой отслеживания без устройств, называемой WiTrack, разработанной Катаби и другими исследователями CSAIL, которая локализует людей, измеряя отражение беспроводных сигналов от их тела.

Duet определяет местонахождение смартфона и соотносит его движение с индивидуальным перемещением, зафиксированным при локализации без использования устройства. Если оба движутся по тесно коррелированным траекториям, система связывает устройство с человеком и, следовательно, знает личность человека.

Чтобы Duet узнал личность человека, когда он находится вдали от своего устройства, исследователи разработали систему, которая фиксирует профиль мощности сигнала, получаемого от телефона при его использовании. Этот профиль меняется в зависимости от ориентации сигнала, и это изменение может быть сопоставлено с траекторией человека, чтобы идентифицировать его.Например, когда телефон используется, а затем откладывается, система фиксирует начальный профиль мощности. Затем он оценит, как выглядел бы профиль мощности, если бы его по-прежнему нес по пути движущийся поблизости человек. Чем ближе изменение профиля мощности коррелирует с траекторией движущегося человека, тем больше вероятность того, что этот человек владеет телефоном.

Логическое мышление

Последняя проблема заключается в том, что такие конструкции, как плитка для ванных комнат, телевизионные экраны, зеркала и различное металлическое оборудование, могут блокировать сигналы.

Чтобы компенсировать это, исследователи включили вероятностные алгоритмы для применения логических рассуждений к локализации. Для этого они разработали систему, которая распознает границы входа и выхода из определенных пространств в доме, таких как двери в каждую комнату, прикроватную тумбочку и сторону дивана. В любой момент система распознает наиболее вероятную идентичность каждого человека на каждой границе. Затем он делает вывод, кто есть кто, путем исключения.

Предположим, в квартире два жильца: Алиша и Бетси.Дуэт видит, как Алиша и Бетси входят в гостиную, сочетая движение смартфона с траекториями движения. Затем оба оставляют свои телефоны на соседнем журнальном столике для зарядки — Бетси идет в спальню, чтобы вздремнуть; Алиша сидит на диване и смотрит телевизор. Дуэт делает вывод, что Бетси вошла в границу кровати и не вышла, поэтому она должна быть на кровати. Через некоторое время Алиша и Бетси заходят, скажем, на кухню — и сигнал падает. Дуэт считает, что на кухне двое людей, но не знает их личности.Однако, когда Бетси возвращается в гостиную и берет телефон, система автоматически помечает человека как Бетси. В процессе устранения на кухне остается Алиша.

«В домах есть слепые зоны, где не работают системы. Но поскольку у вас есть логическая основа, вы можете делать такие выводы », — говорит Васишт.

«Duet использует умный подход к объединению местоположения различных устройств и связывает их с людьми, а также использует методы локализации без устройств для локализации людей», — говорит Ранвир Чандра, главный исследователь Microsoft, который не принимал участия в работе. .«Точное определение местоположения всех жителей дома может значительно улучшить домашние впечатления пользователей. … Домашний помощник может персонализировать ответы в зависимости от того, кто его окружает; температура может регулироваться автоматически в соответствии с личными предпочтениями, что приводит к экономии энергии. Будущие домашние роботы могли бы быть более умными, если бы знали, кто и где находится в доме. Потенциал безграничен ».

Далее исследователи стремятся к долгосрочному развертыванию Duet в большем количестве помещений и предоставлению аналитических услуг высокого уровня для таких приложений, как мониторинг состояния и адаптивные умные дома.

Бакалавр наук в области Интернета вещей

Доктор Кемаль Аккая — профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Международного университета Флориды. Он получил докторскую степень в области компьютерных наук в Университете штата Мэриленд в округе Балтимор в 2005 году и присоединился к факультету компьютерных наук Университета Южного Иллинойса (SIU) в качестве доцента. Доктор Аккая был доцентом SIU с 2011 по 2014 год.Доктор Аккая возглавляет лабораторию передовых технологий беспроводной связи и безопасности (ADWISE) в отделе ECE и является координатором программы для получения новой степени в области Интернета вещей. Его текущие исследовательские интересы включают безопасность и конфиденциальность, безопасность и конфиденциальность, Интернет вещей и киберфизические системы. Он является старшим членом IEEE и редактором журнала Elsevier Adhoc Networks Journal. Доктор Аккая будет обучать протоколам и аспектам безопасности IoT-коммуникаций.

Д-р А. Сельчук Улуагак в настоящее время является доцентом кафедры электротехники и вычислительной техники Международного университета Флориды, где он возглавляет лабораторию безопасности кибер-физических систем (CSL).Его исследования посвящены безопасности и конфиденциальности Интернета вещей и киберфизических систем. Имеет докторскую степень. и М.С. из Технологического института Джорджии и магистра наук из Университета Карнеги-Меллона. В 2015 году он получил награду CAREER Национального научного фонда США и стипендию летнего факультета Управления спонсируемых исследований ВВС США, а в 2016 году — летнюю стипендию факультета Университета Падуи, Италия. Он также является активным членом IEEE (старшие классы), ACM и ASEE, а также регулярно участвует в работе национальных комиссий и ведущих журналов и конференций в этой области.В настоящее время он входит в состав редакционных советов журнала Elsevier Journal of Network and Computer Applications (JNCA) и IEEE Communications and Surveys and Tutorials. Он будет вести курсы по безопасности Интернета вещей.

Д-р Александр Перес-Понс присоединился к кафедре электротехники и вычислительной техники Международного университета Флориды в 2013 году. Д-р Понс, получивший признание за преподавание, использование технологий в классе и исследования, имеет более 20 лет опыта работы в академических кругах в ПФР.Он опубликовал множество статей о транзакциях в нескольких журналах по темам, включая системы реального времени, безопасность, биометрию и ассоциации семантических ссылок. В качестве консультанта он работал в частном, государственном и государственном секторах и консультировал в таких областях, как бизнес-аналитика, мобильные технологии и сетевая безопасность. Его деятельность в ПФР сосредоточена в области кибербезопасности и встроенных систем реального времени. С момента прихода в ПФР доктор Понс ведет очные и онлайн-курсы и активно взаимодействует со студентами, чтобы они стали профессионально подготовленными и сертифицированными экспертами по кибербезопасности.Доктор Понс имеет докторскую степень. доктор электротехники и вычислительной техники Университета Майами, является старшим членом Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) с 2005 года и проводит исследования в области встроенных систем реального времени, биометрии и кибербезопасности, уделяя особое внимание о безопасности носимых датчиков, Интернете вещей (IoT), программно-определяемых сетях, мобильных технологиях, вредоносном ПО и обратном проектировании, а также цифровой криминалистике. Он применил технологию машинного обучения к компьютерной и сетевой безопасности, уделяя особое внимание обнаружению вредоносных программ в реальном времени и вредоносного сетевого трафика.В настоящее время он занимается разработкой степени магистра в области Интернета вещей и изучением проектов «Умный город» в качестве члена комитета по инновациям города Корал-Гейблс. В рамках программы он будет обучать встроенным операционным системам и аппаратным аспектам IoT.

Д-р Ахмед С. Ибрагим в настоящее время является доцентом кафедры электротехники и вычислительной техники Международного университета Флориды. Он получил B.S. (с отличием) и М.С. степени в области электроники и электрических коммуникаций Каирского университета, Каир, Египет, в 2002 и 2004 годах, соответственно.Он получил докторскую степень. получил степень в области электротехники в Университете Мэриленда, Колледж-Парк, штат Мэриленд, США, в 2009 году. До того, как присоединиться к FIU, д-р Ибрагим был доцентом Каирского университета, ученым-исследователем беспроводной связи в корпорации Intel и старшим инженером в Interdigital Communications Inc. Исследовательские интересы доктора Ибрагима охватывают различные темы мобильной связи следующего поколения и Интернета вещей, такие как гетерогенные сети, связь миллиметрового диапазона с помощью дронов и автомобильные сети.Он будет обучать базовым аспектам беспроводной связи IoT.

Атусса Теграни получила докторскую степень в области электротехники в Университете науки и технологий Лилль-Фландр-Артуа, Лилль, Франция, в 1989 году. Помимо нескольких лет опыта работы в качестве ученого-исследователя, а также работы в промышленности, она имеет около 20 лет опыта. опыт работы в академических кругах, преподавание курсов компьютерной инженерии в области встроенных систем, компьютерной архитектуры, передачи данных и компьютерных сетей.Доктор Тегерани принимал участие в разработке учебных программ и инженерных курсов, которые предлагались на месте или в Интернете. В рамках программы она будет обучать аппаратным аспектам Интернета вещей.

SmartHOME — Колледж социальной работы

SmartHOME

Центр SmartHOME Университета Южной Каролины помогает пожилым людям остаться здоровыми и независимыми, развивая технологии, которые позволят им оставаться дома с соответствующей поддержкой.Этот инновационный центр — один из многих SmartState центры в Каролине, призванные повысить качество жизни жителей Южной Каролины и экономика нашего государства.

По мере роста пожилого населения Америки появляются новые проблемы для физического и появляется финансовая инфраструктура.Спрос на инструменты и технологии, которые способствуют безопасному старению на месте.

Центр SmartHOME поддерживает мультидисциплинарный подход к разработке технологий. поступив на факультет инженерии, информатики и социальной работы. Вместе мы являются пилотными решениями по улучшению здоровья и качества жизни пожилых людей.

Текущие и недавние проекты включают:

• Пилотная программа телемониторинга здоровья в Оранжбурге для афроамериканских пациентов с застойной сердечной недостаточностью выписка из больницы
• Пилотная программа по обеспечению приверженности к лечению для афроамериканских пациентов с ВИЧ / СПИДом, совместно с Palmetto Health
• Разработка технологии датчиков предотвращения падений

Сферы деятельности

Развернуть всеРобототехника и интеллектуальные технологии

• Telewellness и умное присутствие
• Понимание потенциала умного присутствия для использования при выходе на пенсию с непрерывным уходом сотрудники сообщества
• Оценка потребностей в технологиях телевелнеса для пожилых людей с ограниченными возможностями
• Оценка удобства использования систем интеллектуального присутствия

Дистанционное наблюдение

• Сенсорная система дистанционного мониторинга для предотвращения падений у пожилых людей
• Мониторинг самочувствия пожилых людей с помощью ненавязчивых методов обнаружения
• Скоординированная программа телемедицины для пожилых сельских жителей с застойной сердечной недостаточностью
• Мобильная телефонная помощь для малообеспеченных пожилых людей афроамериканского происхождения с сердечной недостаточностью

Медицинские информационные технологии на базе Интернета

• Профилактика хронических заболеваний: воплощенные разговорные агенты для информированного рака экранные решения
• Профилактика хронических заболеваний: профилактика ВИЧ / СПИДа и ЗППП у женщин старше 50 лет
• Ведение хронических заболеваний: соблюдение режима лечения ВИЧ / СПИДа
• Управление хроническими заболеваниями: самостоятельная онлайн-программа обучения китайской деменции
• Ведение хронических заболеваний: интернет-сообщество для китайских лиц, ухаживающих за деменцией
• Управление хроническими заболеваниями: интернет-сообщество для лиц, ухаживающих за латиноамериканскими людьми, ухаживающими за деменцией

Может ли оно заменить традиционное здравоохранение?

Подключенные технологии были демистифицированы и становятся обычным явлением.Ожидается, что к 2022 году в среднем умном доме будет около 500 умных устройств, от умных лампочек и умных контейнеров до интегрированных устройств телездравоохранения.

В частности, продукты для умного дома для мониторинга здоровья открывают множество возможностей. Некоторые утверждают, что медицинское обслуживание с девяти до пяти может скоро уйти в прошлое. Однако отдельные интеллектуальные гаджеты для здоровья, такие как умные часы и трекеры активности, в настоящее время не подходят для комплексного мониторинга нашего здоровья. Требуются новые решения, и многие из них в настоящее время модернизируются.Эксперты сходятся во мнении, что эти решения должны основываться на взаимодействии, когда устройства могут взаимодействовать друг с другом.

В этой статье исследуются некоторые области, в которых интеграция технологий здравоохранения и умного дома может принести наибольшую пользу. Он также охватывает некоторые из новейших технологических экосистем, которые могут поддержать умный дом будущего.

CasarsaGuru / Getty Images

Что такое умный дом?

Представьте себе дом, где ваш душ проходит быструю неинвазивную проверку здоровья, когда вы входите, а ваша кровать оборудована датчиками, которые обнаруживают любые признаки плохого состояния здоровья.Собранные данные передаются на разные домашние устройства (или пересылаются выбранному вами специалисту в области здравоохранения) и содержат предупреждения, чтобы гарантировать, что ваше здоровье не будет поставлено под угрозу. Эти сценарии сейчас становятся реальностью.

В ближайшем будущем мы сможем жить в домах, в структуру которых будет встроено здоровье. Умные дома становятся строительными блоками умных городов, в которых можно эффективно и разумно распределять ресурсы, в то время как индивидуальные услуги предоставляются отдельным жителям на основе их уникальных привычек и потребностей.

Кирстен Грэм-Ханссен из Ольборгского университета в Дании и Сара Дж. Дарби из Оксфордского университета объясняют, что не существует фиксированного определения умного дома. Однако есть понимание, что такие дома включают в себя цифровые сенсорные технологии и устройства связи, которые могут беспрепятственно общаться друг с другом.

Грэм-Ханссен и Дарби также отмечают, что для некоторых концепция дома может быть несовместима с новой идеей «умности» (пока).Технологии умного дома меняют не только нашу среду, но и нашу идентичность, роли и повседневные обычаи. Поэтому некоторые пользователи могут неохотно принять эту меняющуюся парадигму, а внедрение современных достижений, связанных со здоровьем, может потребовать продуманного управления изменениями.

Супер умный дом для пожилых людей

В отношении умных домов часто упоминается старение на месте. Технологии могут помочь пожилым людям оставаться независимыми и безопасными, а также избежать (или отложить) трудный переход в специализированные учреждения.Cox Communications представила свой новый умный дом, в котором каждое устройство «умное». Надежное подключение к Интернету является ключевым моментом для их продукта, и компания также предоставляет сеть для других поставщиков услуг.

Этот дом, называемый Home Life, не только управляется дистанционно, но и имеет прямую связь с членами семьи и медицинскими работниками. Например, человек может выполнять сеанс физиотерапии удаленно под онлайн-руководством физиотерапевта. Или их родственники, которые живут в другом штате, могут приходить и выходить через свой смартфон или планшет, поэтому близкие всегда рядом, если это необходимо.

Этот супер-умный дом также включает в себя умный дозатор таблеток, умный горшок для полива растений и датчики движения для дома и на улице (полезно для обнаружения падения), а также автоматический сканер штрих-кода GeniCan, который прикрепляется к домашней мусорной корзине, чтобы Выброшенная упаковка сканируется, а потребленные товары добавляются в список покупок пользователя.

В современном умном доме можно отслеживать многие виды деятельности, которые имеют решающее значение для самостоятельной жизни, а помощь предоставляется по мере необходимости.Если что-то не так, например, человек упал или не принимает лекарства, семья может быть немедленно уведомлена. Однако человек, живущий в умном доме, сохраняет свою автономию и чувство независимости.

Поддержка членов семьи

Решения для умного дома часто разрабатываются с учетом потребностей лиц, осуществляющих уход. Индустрия цифрового здравоохранения теперь предлагает новые способы борьбы с нехваткой персонала и плотным графиком.

В качестве помощников по уходу были предложены вспомогательные медицинские роботы.Они становятся все более похожими на людей и способны удовлетворять различные физические и эмоциональные потребности людей, о которых они заботятся. По мере роста эмоционального искусственного интеллекта роботов растет и их признание.

Роботы, которые выполняют задачи, связанные с домашним медицинским обслуживанием, называются домашними медицинскими роботами или HHR. Доктор Халед Гоэр из Астонского университета в Соединенном Королевстве описывает их как роботов, которые помогают медицинским специалистам следить за пожилыми людьми в их домах. Одним из примеров является Pillo, робот, который может ответить на ваши медицинские вопросы, помочь вам управлять приемом лекарств и пищевых добавок. , закажите дополнительную дозу лекарств и свяжите вас с вашим лечащим врачом.Робот оснащен технологией распознавания голоса и лиц и может быть синхронизирован с другими носимыми устройствами в вашем умном доме.

Исследования показывают, что, в отличие от нынешнего молодого поколения, пожилые люди не хотят, чтобы их роботы были слишком похожи на людей. Многие предпочитают серьезно выглядящих роботов, поэтому такие платформы, как Pillo, похожие на экраны или динамики, могут быть приняты лучше, чем робот с гуманоидной внешностью. Кроме того, пожилые люди выразили желание, чтобы роботы помогали им в выполнении таких задач, как ведение домашнего хозяйства, в то время как действия, связанные с личной гигиеной (например,грамм. одевание, купание и т. д.) лучше оставить человеческим товарищам.

Ведение хронических заболеваний в домашних условиях

Нынешняя модель здравоохранения, основанная на посещениях на дому медсестер, врачей и терапевтов, постепенно заменяется новыми услугами. Компания Trapollo, которую приобрела Cox Communications, разрабатывает различные решения для удаленного здравоохранения.

Компания предлагает различные пакеты телемедицины, которые соединяют людей с их медицинской командой с помощью технологий.Если люди могут управлять своими хроническими заболеваниями в домашних условиях, это дает много преимуществ — при условии, что они выполняются должным образом. С точки зрения бизнеса, уход на дому также обходится значительно дешевле по сравнению с пребыванием в больнице, и частично снижает нагрузку на перегруженную в настоящее время систему здравоохранения Соединенных Штатов.

Исследователи из известного Института трансляционных наук Скриппса в Ла-Хойя, Калифорния, сообщают об исследовании 2017 года, которое показало, что дистанционный мониторинг насыщения кислородом, артериального давления, температуры тела и респираторной биометрии может значительно сократить повторные госпитализации людей с хронической обструктивной болезнью легких. болезнь (ХОБЛ).С другой стороны, дистанционное наблюдение за ослабленными людьми с множественными заболеваниями может оказаться более сложной задачей и, вероятно, потребует соответствующих вспомогательных систем и протоколов. Пока что технологии, нацеленные на конкретные хронические заболевания, получили лучшую обратную связь и получили большую научную поддержку.

Например, домашняя техника оказалась полезной при лечении людей с деменцией. При деменции он используется для напоминаний и помогает тем, кто страдает деменцией, вести повседневную жизнь.Компьютеризированные устройства, такие как COACH, могут автономно направлять пожилого человека с деменцией через действия (например, мытье рук) с помощью звуковых и / или аудио-видео подсказок, тем самым снижая потребность в помощи. COACH может определить состояние задачи и решить, нужно ли человеку напоминание, и если да, то какое.

Умная спальня как новая возможность

Хорошее качество сна — неотъемлемая часть здорового образа жизни. Гигиена сна способствует поддержанию нашего здоровья.Новая технология сна, выходящая за рамки отслеживания сна, уже может быть интегрирована в вашу умную спальню.

Вы можете выбрать умный эргономичный матрас, управляемый вашим смартфоном. Или вы можете приобрести будильник, который будит вас, имитируя естественный свет восхода солнца. Умные технологии доступны для каждого уголка вашей спальни, от лампочек до жалюзи. Вы даже можете попытаться уменьшить дурные сны своего ребенка, используя Sleep Guardian, который автоматически вибрирует, чтобы предотвратить возникновение ночных ужасов (не разбудив вашего малыша).

Более того, теперь ученые считают, что наше поведение во время бодрствования можно предсказать по поведению во сне (и качеству сна) и наоборот. Дженнифер Уильямс и Дайан Кук, которые работают в Школе электротехники и информатики в Университете штата Вашингтон, проводят исследования циклов сна и бодрствования с использованием технологий умного дома. Их исследования проводятся с помощью университетской системы умного дома CASAS.

Цель их исследования — иметь возможность прогнозировать оценки состояния сна и бодрствования людей путем анализа данных, собранных датчиками в спальне.Это означает, что вскоре мы сможем предсказать наши «плохие дни» и подготовиться соответствующим образом. Результаты также могут помочь спланировать лучшую модель ухода за человеком, живущим в умном доме.

Могут ли устройства умного дома заменить медицинские услуги?

В области цифрового здравоохранения возникает животрепещущий вопрос: сможет ли умный дом с хорошим управлением однажды стать заменой больничной помощи? Эксперты сходятся во мнении, что многие состояния здоровья, особенно хронические, можно контролировать и лечить в доме, оборудованном необходимыми продуктами для умного дома.

Однако, вероятно, всегда будет потребность в больницах и личных медицинских вмешательствах. Тем не менее, внедрение системы домашнего здравоохранения в сеть — это видение, которое следует поощрять. Он предлагает множество возможностей для расширения возможностей и контроля пациентов, а также для снижения расходов на здоровье во многих ситуациях.