敏感家庭正在取代智能家居

在11月的最后一周,在Pereslavl-Zalessky举行了国家超级计算机论坛。 三天来,人们进行了交谈,并展示了俄罗斯超级计算机的发展情况,以及发展成为超级计算机的技术如何转变为商品。

RAS软件系统研究所
RAS软件系统研究所
(Igor Shelaputin,维基共享资源,CC-BY)

俄罗斯科学院通讯员谢尔盖·阿布拉莫夫(Sergey Abramov)谈到了“敏感住宅”项目(11月27日)。 他提出了“智能家居”的概念,建议观察家用设备,建立和记忆自己的行为方式,从错误中吸取教训,提前预测自己的状况和问题。

俄罗斯科学院软件系统研究所在谢尔盖·阿布拉莫夫(Sergei Abramov)的领导下,于2014年开始创建“敏感房屋”,当时科学院的改革要求将学术项目投放商业市场。 到那时,IPS RAS在传感器网络和设备控制,发达的云技术和机器学习方面取得了良好的发展。

根据谢尔盖·阿布拉莫夫(Sergey Abramov)的说法,住宅和工业建筑中充斥着设备,这些设备是家庭幸福和人们安静工作的基础。 尽管这种“智能”设备发展成为“智能家居”,但是并没有对其的自动控制。 所有者不知道设备的状态,无法方便地监视它们。 仍然需要手动维护整个基础结构,就好像是巨大的他妈哥池一样,要定期检查和调整机器。

灵敏插座
灵敏的插座可测量电气参数并将其报告给服务器
(参议院,维基共享资源,CC-BY)

智能家居是否正常工作? 还是该进行干预了? 不久会发生事故吗? 本身,没有“智能家居”不能解决这个问题;需要自动答案和分析来回答此类问题。 因此,研究所创建的计算机系统从传感器收集统计信息,建立家用机器的行为模式,并学会识别这些模式。 通过区分正常和有问题的行为并检测异常工作,人工智能将及时提醒房主有关潜在威胁。

“敏感的房子”是指“敏感的房子”,其中添加了敏感度,自学能力,积累良好行为模式的能力,预测和响应的能力。
(Sergey Abramov,RAS的相应成员)

我们习惯了“智能家居”如何保持其参数:设定的温度和照明,恒定的湿度,电源的稳定电压。 “智能家居”可以根据场景取决于一天中的时间或事件(例如,它将通过气体分析仪的命令关闭气阀)来工作。 “敏感之家”的下一步-分析感官数据并建立新的分类方案:一切仍在进行中,或者会有惊喜。 他对环境变化做出反应并预测可能的故障,并猜测不同设备同时动作的异常情况。 “敏感房屋”监视其工作结果,警告问题并更改方案,向业主提示并允许断开有故障的设备。

我们解决了非典型设备行为的问题。
(Sergey Abramov,RAS的相应成员)

所提出的系统基于传感器网络,该传感器网络可参考时间进行测量。 例如,柴油锅炉偶尔会打开并加热水,循环泵通过加热管驱动热水,并且主要传感器报告这些设备如何消耗电力。 根据一系列读数,辅助传感器(程序)会将它们与正常曲线进行比较,并诊断故障。 第三传感器(程序)接收街道空气的温度并预测系统的未来运行,估算系统的负载和效率-锅炉供暖与天气如何相关。 也许窗户是开着的,锅炉使街道变暖了,或者效率下降了,预防性维护的时间到了。 通过推导参数的漂移,可以预测何时将超出标准范围。

灵敏插座
灵敏插座由单独的模块模块组成
(参议院,维基共享资源,CC-BY)

了解了传感器的同步读数后,敏感的房屋便能够注意到水泵没有关闭,因为水泵将水倒回井中(通过有故障的阀门)或直接倒入地面(通过爆管)。 如果运动传感器处于静音状态,并且泵将水泵入空荡荡的房屋,则诊断将更加可靠。

智能家居中也有传感器网络。 云基础设施也在智能家居中。 但是“智能家居”中没有的是人工智能,机器学习,良好行为模式的积累,分类和预测。
(Sergey Abramov,RAS的相应成员)

敏感房屋的阴天部分基于NoSQL Riak数据库或Akumuli数据库,该数据库存储读数的时间序列。 数据接收和输出在Erlang / OTP平台上进行,它使您可以在许多节点上部署数据库。 在其上方部署了一个用于移动应用程序和Web界面的程序,以通过Internet和电话通知客户。在其旁边的是用于数据分析和行为控制的程序。 在这里,您可以连接任何时间序列分析,包括基于神经网络的分析。 因此,对“敏感房屋”系统的所有控制都放置在单独的控制层中。 通过云服务中的个人帐户提供对它的访问。

灵敏的控制器
灵敏的控制器从传感器和温度计收集信号
(参议院,维基共享资源,CC-BY)

谢尔盖·米哈伊洛维奇·阿布拉莫夫(PereslavlFoto,维基共享资源,CC-BY-SA)
Erlang提供了功能方法的所有优点。 它具有分布式工作机制,制作并行分布式程序的最简单方法是使用Erlang。 我们的体系结构包括软件“辅助传感器”,一个物理传感器可能有多个,如果我们依靠成千上万的客户使用数十种设备,我们将不得不处理庞大的数据流。 他们需要可以大量运行的轻量级进程。 Erlang允许您在一个内核上运行数以万计的进程;此系统可很好地扩展。
(Sergey Abramov,RAS的相应成员)

根据开发人员的说法,在Erlang上组织一个多样化的程序员团队很容易,由学生和知名人士创建一个系统。 软件系统的某些片段会出错,但是所有片段都可以继续工作,这使您可以即时修复错误的位置。

灵敏的控制器
灵敏的控制器通过WiFi或RS-485传输数据
(参议院,维基共享资源,CC-BY)

敏感房屋系统使用IPS RAS用于控制超级计算机的所有技术。 这包括电子传感器,监视系统和远程控制。 现在,敏感程序可以在其自己的传感器上运行,并且能够连接到消防回路,但是有计划从任何“智能家居”的传感器中收集数据。

“敏感房屋”之所以有趣,是因为城市,街区和房屋的复杂智力解决方案处于最前沿。 这里有趣的不是建造超级计算机,而是建造一个社交计算机综合体,将超级计算机引入日常生活,从而使机器改变人们的生活。
(塞加洛夫斯基大学奥尔加·科列斯尼琴科博士,高级讲师)

到2020年春季,开发人员将准备一套基本的程序和设备,以在建筑物和公寓中组装各种尺寸的系统。 他们保证结果将易于设置,不会比机器人真空吸尘器复杂。 基本套件将支持任何受监管的设备:加热锅炉,热水器,冰箱,水泵和化粪池。 然后是小规模销售,然后是无晶圆厂生产,再加上新的传感器和模块。 将来,多种多样化和适应性成为可能-一个敏感的农场,一个敏感的医院,一个敏感的船甚至一个非常敏感的坦克。



文字: CC-BY 4.0。
肖像: CC-BY-SA 3.0。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN481364/


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