| Оглавление: |
|||||||||
| И все-таки лень - двигатель прогресса. Современным людям недостаточно иметь жилье удобное, красивое, комфортное - им подавай жилье ин-тел-лек-ту-аль-ное. В этом обзоре автор обозначил текущее положение дел в нелегком процессе построения цифрового жилища.
Надо сразу оговориться, что словосочетание "интеллектуальное жилище" еще не имеет однозначного толкования. Каждый производитель и поставщик оборудования понимает под этими словами что-то свое, особенное. В самом общем случае это помещение для жилья или работы, оснащенное разнообразными средствами, призванными улучшить работу и быт человека и основанными на современных информационных технологиях. Как пример можно назвать систему управления доступом в помещение на основе биометрических параметров или различных электронных ключей, интеграцию всех бытовых приборов в единое информационное пространство и т. д. Важной чертой интеллектуального жилища является его комплексность - все, что в нем находится, должно взаимодействовать друг с другом и при этом быть "прозрачным" для пользователя.
|
|||||||||
 Два пути облагораживания жилищ |
|||||||||
| Несмотря на разнообразие представленных на рынке продуктов для умных домов, в решении проблемы создания интеллектуального жилища выделяются два основных подхода. Условно назовем их бытовой и промышленный. Бытовой подход проводится в жизнь создателями разнообразной бытовой техники. Современные микроволновые печи, холодильники, стиральные машины уже имеют встроенные устройства управления, основанные на цифровых технологиях. И уж если та же стиральная машина стала достаточно \ | |||||||||
|
Рис. 1. Домашняя управляющая система "Master's Control System" (MCS) фирмы "Специальные Системы и Технологии". |
|||||||||
 И если в американской традиции распространен обмен сообщениями между членами семьи путем размещения записочек на дверце холодильника, почему бы не встроить простой органайзер и систему электронной почты в саму дверцу? Но можно пойти и гораздо дальше. Само по себе встраивание разнообразных примочек и мулек в бытовую технику, которая и так уже не отличается простотой, не очень интересно. Гораздо более глубинна идея интеграции бытовой техники между собой. В частности, это может быть использовано для выравнивания потребления электроэнергии. Конечно, такая приземленная задача вряд ли сразу вызовет восторг у покупателей. Но подумайте сами - вы ведь не хотите, чтобы при включенной стиральной машине и электроплите в момент старта компрессора холодильника у вас вылетели бы все пробки? А вот если бы бытовые приборы умели договариваться между собой о рациональном распределении нагрузки на электросеть, такого просто не произошло бы в принципе. |
|||||||||
 Но тут возникает одна проблема. Производители нового поколения цифровых бытовых приборов, естественно, заинтересованы в их сбыте. Но если для интеграции холодильника и плиты потребуется создавать отдельную кабельную систему, это, с большой вероятностью, отпугнет потенциальных потребителей. В самом деле, интеллектуальный холодильник и сам по себе должен быть вещью недешевой, а тут еще фактически отдельную сеть под него тянуть надо. Поэтому компании прибегают к разнообразным изворотам, дабы этого избежать. Например, линейка продуктов Ariston Digital использует для общения между собой обыкновенную электрическую проводку. Помнится, ее пытались применять для предоставления широкополосного доступа в Internet всем желающим. Но в масштабах города или даже района это реализовать оказалось не так-то легко. А в отдельно взятой квартире или доме - запросто. Подробнее это описано на соответствующей врезке. Кроме того, могут применяться и беспроводные решения, которые функционируют в радиодиапазонах, не требующих лицензирования. |
|||||||||
 Второй подход, как уже было сказано, условно назван промышленным. Если для бытового подхода характерно минимальное вмешательство в существующую инфраструктуру здания, то в данном случае все обстоит с точностью до наоборот. Промышленный подход к интеллектуальному жилищу зародился в недрах системных интеграторов - компаний, которые начинали свою деятельность с создания локальных и глобальных вычислительных сетей. С развитием цифровых технологий передачи данных они плавно включали в сферу своих интересов телефонию, как традиционную, так и с приставкой IP. После того, как родилась концепция структурированных кабельных систем (СКС), которая предусматривает построение единой кабельной системы всего здания еще на этапе его проектирования и строительства, стало понятно, что в принципе не обязательно ограничиваться телефонами и компьютерами. Через витую пару и оптоволоконный кабель передается любой сигнал - было бы лишь необходимое оборудование. В частности, нет никаких препятствий для передачи видеосигнала: кабель категории 7 нормируется вплоть до 650 МГц, а использование так называемых балунов (от англ. balanced - unbalanced; сигнал, передаваемый по витой паре, является сбалансированным, а по коаксиальному кабелю - нет) позволяет подключать аппаратуру с традиционными разъемами под коаксиал. Что уж тут говорить о всякой пожарной и охранной сигнализации! Она прямо сама просится в СКС. А поскольку кабели все равно где-то надо прокладывать, то заодно можно прибрать к рукам и всю силовую электропроводку, создав единую систему гарантированного электроснабжения здания на основе мощных источников бесперебойного питания, страхуемых на самый крайний случай дизель-генератором. |
|||||||||
 В общем, теперь системные интеграторы не предлагают просто голую СКС - они выходят к потребителю с предложением совместно со строительной организацией воздвигнуть интеллектуальный дом или офис. При этом большинство "железных" работ выполняется на этапе строительства: прокладка кабельных каналов и собственно кабелей, монтаж необходимых кроссовых устройств, пассивного и активного оборудования. В результате клиент получает не просто "дом, который построил Джек", а готовое к обживанию или производственному использованию здание, уже оснащенное целым комплексом инфраструктуры. К ней относятся: компьютерная и телефонная проводка, подключение всех внешних коммуникаций, пожарная и охранная сигнализация, служба контроля доступа в помещения, внутреннее и наружное видеонаблюдение, телевизионная разводка, радиотрансляционная сеть, служба единого времени (для крупных предприятий имеет большое значение, чтобы все часы показывали одинаковое и, разумеется, точное время). Естественно, все выполняется с необходимым запасом, чтобы не возникало проблем, если в комнату подсадят еще одного человека или установят новый сетевой принтер. |
|||||||||
Интеллектуальный дом: чтобы человеку жилось лучше! |
|||||||||
|
Далее хотелось бы рассмотреть те технологические кирпичики, из которых, собственно, и складывается интеллектуальная начинка здания. Любой прибор, бытовой или промышленный, представляет собой ансамбль исполнительных устройств, дирижером которого является микропрограммное устройство управления. Его можно называть контроллером, процессором, компьютером - суть от этого не изменится. Целью, если так можно выразиться, интеллектуализации здания является предоставление пользователю доступа к удаленному мониторингу и управлению техникой. Кроме того, возможна организация совместной работы нескольких устройств, если они будут общаться между собой по одному и тому же протоколу. В качестве среды передачи данных для удаленного управления ничего нового изобретать не пришлось: это либо всемогущий Internet, либо мобильные сети GSM. Впрочем, с внедрением технологии WAP и тенденцией к объединению вычислительных устройств и средств связи грань между этими двумя способами передачи данных теряется.
Для беспроводной передачи сигнала иногда применяются компактные приемопередатчики, например такие, как разработанные в компании World Wireless Communications, Inc. Серия продуктов 900 SS MicroHopper представляет собой встраиваемый модуль радиообмена данными в диапазоне 902-928 МГц, работающий в режиме прыгающей частоты, при этом дальность надежной связи составляет до 500 м. При необходимости связи на больших расстояниях используется его старший брат 900 SS Hopper, поднимающий планку до 20 км (при наличии прямой видимости).
Гигант компьютерной индустрии IBM также не остался в стороне от перспективного направления и объявил о разработке The IBM PowerPC Internet Appliance Platform, которая предназначена для создания web-enabled (подключенные к Всемирной паутине) - устройств на базе микропроцессоров PowerPC. При этом анонсирован однокристальный микроконтроллер, включающий в себя помимо процессора схемы для управления жидкокристаллическими экранами, экранами touch-screen, различными типами Flash-памяти и т. д. По мнению IBM, существующие процессоры для персональных компьютеров плохо приспособлены для работы в составе встроенной техники (небольшой наезд на Intel?) и будущее за однокристальными решениями.
Кроме фирм-производителей отдельных контроллеров и интеллектуальных устройств, набирают вес и компании, предлагающие полное "оцифровывание" жилища. Например, корпорация Echelon (надеемся, она не имеет ничего общего с полумистической одноименной американской шпионской системой) предлагает полный комплекс услуг по внедрению цифровых технологий в жизнь всех и каждого. Разработанная ею система управления под названием LonWorks System основана на открытом стандарте EIA-709, продвигаемым Ассоциацией производителей бытовой электроники (CEMA - Consumer Electronics Manufacturers Association). Цифровой дом от Echelon содержит три вида сетей. Во-первых, это компьютерная сеть, базирующаяся на использовании стандартов HomePNA (1 Мбит/с по телефонной проводке) и HomeRF (радиосвязь), которая интегрирует компьютеры, принтеры, сканеры, факс-машины. Во-вторых, это так называемая развлекательная сеть, основанная на интерфейсе IEEE 1394 FireWire, с помощью которой объединяются телевизоры, видео- и аудиомагнитофоны, проигрыватели CD и DVD и т. д. В-третьих, это управляющая сеть; она построена на фирменной технологии LonWorks, контролирующей освещение, пожарную сигнализацию и противопожарные средства и другие охранные системы. Кстати, эта технология уже используется в нескольких миллионах домов в США.
|
|||||||||
 Абстрагируясь от терминов, присущих современным технологиям, давайте определимся, какие же блага получает простой обыватель, поселившийся в "цифровом" доме (конечно, если у него хватит средств все это оплатить)? Представим себе семью среднего уровня. С утра все расходятся по своим делам. Взрослые - на работу, дети - в школу. Каждый живущий в доме имеет электронный ключ доступа к зданию. Перед уходом мама кладет в микроволновку пищу, программируя ее на разогрев в определенное время. Последний уходящий нажатием клавиши переводит дом в ждущий режим. Выключается освещение, снижается температура в помещениях, отключаются все электрические розетки, активируется система противопожарной безопасности, охранная сигнализация, внутренняя видеозапись, работающая от датчиков движения. Днем дом потребляет минимум электроэнергии, но тем не менее непрерывно следит за окружающей и внутренней обстановкой. Если раздастся слишком громкий звук во дворе или же будет разбито какое-либо окно, включается видеозапись, сигнал тревоги, автомат звонит в местную полицию и сообщает о происшествии, а все члены семьи извещаются тем или иным способом - на пейджер, мобильный или обычный телефон. Но день проходит спокойно, и приближается вечер. Возвращается домой ребенок и пытается посмотреть телевизор или послушать музыку. Но у него нет доступа к включению аппаратуры: родители считают, что сначала уроки, а потом развлечения. Волей-неволей приходится выполнять домашнее задание или учиться взламывать домашние системы управления - тоже какое-никакое обучение. К этому моменту система отопления перешла из дежурного режима в основной и разогрела дом до установленной температуры. Мама сегодня освободилась пораньше и хочет изменить программу микроволновой печи, чтобы приготовление пищи началось побыстрее. Нет проблем - с рабочего места через Internet можно войти в домашний центр управления и произвести необходимые изменения. Перед отцом, который подъезжает к дому на машине, открываются ворота - автоматика опознала машину как хозяйскую. Внутренний свет включается от датчиков движения и выключается сам, как только водитель покидает гараж. Вечером можно и кино посмотреть, и музыку послушать. При включении телевизора свет в комнате автоматически тускнеет, чтобы лампы не отсвечивали в экране. Компьютер запоминает музыкальные предпочтения каждого члена семьи и способен отобрать из имеющихся дисков те, которые соответствуют их музыкальным вкусам. Хорошо бы еще проверить электронную почту - вдруг что-то важное. Для этого не надо включать персональный компьютер - его вообще может не быть в доме. Достаточно воспользоваться холодильником на кухне. Так и есть - бабушка приглашает в гости. Семья быстро собирается и выезжает, при этом здание переводится в режим имитации присутствия, чтобы на долгое время создавалось впечатление, что в доме кто-то находится (классический пример был обыгран в фильме "Один дома"). По определенной программе включается и выключается освещение в комнатах, специальный проектор имитирует на закрытые занавеси тени владельцев, наружные динамики имитируют звуки деятельности. Даже отключение электроэнергии не прекратит деятельность умного дома: в подвале установлена батарея аккумуляторов и резервный генератор с автоматическим запуском в случае длительного отсутствия электроэнергии.
Все вышеописанное может показаться слегка фантастическим, но на самом деле все это - реально существующие продукты, из которых интеграторы домашних систем готовы собирать практически любые конструкции на основе существующих стандартов (EIB, LonWorks и т.д.).
|
|||||||||
 Рис. 7 Полный план дома может быть отображен в любой момент времени. Причем не только на компьютере, но и на телевизоре. На этой схеме видно, что в данный момент к дому подъезжает машина, кое-где включены лапмочки, а кто-то сидит в холле у горящего камина. В других комнатах громко работает спутниковое телевидение (уровень звука изображен цифрой "6"). |
|||||||||
 Если же обратиться к отечественным реалиям, то тут не все так плохо, как могло бы показаться. Конечно, не всем по карману высокобюджетные решения, основанные на продуктах стандартов EIB (см. врезку). Но, например, фирма "Специальные Системы и Технологии" (по совместительству производитель полов с подогревом "Теплолюкс") разработала недорогую систему, которая способна сделать проживание в любой квартире гораздо более комфортным. Система охраны и контроля жизнеобеспечения здания Master's Control System позволяет координировать процесс обогрева помещений, управлять безопасностью жилища, обнаруживать утечки газа или воды. Для программирования заданного теплового режима используется комплект "ТеплоМастер", который готов выполнять определенную для него программу температурного режима в нескольких независимых зонах, управляя различными источниками тепла. Программа может быть задана в таком виде: в рабочие дни (когда дома никого нет) поддерживать минимальную температуру (12° С), разогревая помещение к возвращению хозяев и поддерживая комфортные условия (25° С) до утра. При этом программирование осуществляется с учетом дней недели или более сложным образом. Еще одна система - "Нептун" - перекроет воду в случае возникновения протечек, теперь не нужно беспокоиться, что ребенок забудет завернуть кран в ванной или на кухне. Комплект "Визит" умеет не только определять факт аварийной ситуации и ЧП (пожар, утечка газа, задымление или несанкционированное проникновение в помещение), но и сообщать об этом на голосовой пейджер владельцу, а также вызывать голосом по телефону соответствующие оперативные службы (01, 02, 04 - общим числом до пяти). В целом удобство проживания в оборудованном таким образом доме значительно повышается. Зачем трепать собственные нервы, если, установив умную электронику, можно переложить хотя бы часть домашних забот на ее кремниевые плечи?
Говоря об интеллектуальных квартирах и домах, нельзя обойти вниманием и приусадебное хозяйство. Можно сказать, что давнишняя мечта человека о роботах, которые возьмут в свои руки всю тяжелую и монотонную работу, начинает постепенно сбываться. Нет, к сожалению, робот, который моет посуду или гладит рубашки, все еще не создан (а как было бы здорово!). Компания Friendly Machines Ltd. произвела всего лишь робот, способный стричь газоны. Устройство размером с небольшой пылесос ползает по газону, приводя его в надлежащее состояние. При возникновении на его пути препятствия он обходит его согласно заложенной программе. Чудо техники стоит около $800 и готово пахать целых два часа в сутки (остальное время робот заряжается от электрической сети).
Конечно, в одной статье нельзя охватить все аспекты такого сложного понятия, как интеллектуальное жилище. К сожалению, в нашей стране технологии создания умных домов не так распространены и в основном применяются в корпоративной сфере при создании офисов и производственных помещений. Но вполне вероятно, что с развитием массового широкополосного доступа в Internet к традиционной квитанции об оплате квартирных услуг "свет-вода-газ-телефон" добавится еще и "сеть", а проводку под умные плиты, холодильники и стиральные машины будут устанавливать еще на этапе монтажа здания. Поживем - увидим... Источник: Сергей Банников, Submarine.RU 31.08.2001 |
|||||||||
