- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
“Ты проснулся, умылся, побрился, отжался
Наступил на кота, с женой поругался
Помирился с женой, поругался с дорожной полицией” (Сплин — “Тебе это снится”)
А чем в это время занимался дом, тебе и не снится…
Дом проснулся за час до звонка твоего будильника, выпустил кота во двор, потом впустил обратно, сличив его физиономию и голос с образцом. Перевёл вентиляцию в спальне и кухне на ускоренный воздухообмен, чтобы подготовить атмосферу для бурной утренней деятельности. Поднял температуру в спальне на два градуса, до дневной отметки, чтобы легче вылезалось из-под одеяла. Запустил водонагреватель в ванной, чтобы к моменту умывания хватило на тебя, жену и ещё на бритьё. Добавил в поток приточного воздуха лёгкий лимонный аромат. Начал плавное увеличение освещённости в спальне. Запустил в кухне термопот на нагрев воды для кофе, а мультиварку — на кашу с фруктами. Пока ты самозабвенно ругался с котом и женой, он следил за кошачьей миской и тщетно мигал напоминанием. После ухода хозяев наполнил резервную миску сухим кормом, чтобы животное не голодало. Выключил термостат, водонагреватель и принудительную вентиляцию, открыв в окнах клапаны пассивного притока. Снизил в помещениях температуру до приемлемой для комнатных растений, полил их. Загрузил из сети следующую главу увлекательной книжки про умные дома и углубился в чтение…
Всё это, конечно, забавно и любопытно, но что там за ритманализ в заголовке?
Ритманализ — это такое течение в архитектурной науке. Придумал его французский философ и социолог Анри Лефевр. Кажется, он просто очень любил глядеть в окно. А в свободное от этого увлекательного занятия время — гулять и смотреть по сторонам. И написал книжку (на самом деле, не одну), в которой учил этому других и рассказывал много интересного про то, как жизнедеятельность людей влияет на пространство. Но пульс города — это крупнокалиберная тема, там есть некоторые ритмы с периодом в десятки лет, для маленькой статьи это слишком уж долго. А вот попытаться поймать и “приручить”, то есть использовать в своих целях, ритмы одного дома вполне можно.
Для начала, какие у “умного дома” есть точки ввода и вывода?
Получает информацию он через датчики (освещённости, температуры, влажности, уровня углекислого газа, движения, звука и проч., и проч.), он может отслеживать открытие-закрытие дверей и окон, включение-выключение электроприборов и даже распознавать изображение с камер.
Реагировать на раздражители дом может включением-выключением и изменением режима разнообразных приборов, открытием-закрытием дверей и окон, оповещением хозяина о каких-то событиях.
Логично, что при анализе и поиске закономерностей во входящем потоке информации можно настроить более подходящий спектр реакций. Например, энергосбережением уже давно никого не удивишь.
Какие же ритмы могут влиять на жизнь отдельно взятого домохозяйства?
Во-первых, это суточные (они же циркадные) ритмы каждого обитателя, включая животных. Они составляют достаточно сложную комбинацию (как сложение колебаний в физике). Конечно, полноценную хронограмму дом сам составить не сможет, откуда он знает, что вы чешете коту пузо между ужином и чаем, но отметить ваше регулярное нахождение в одном помещении вполне способен.
Недельные ритмы. Если график работы кого-то из домочадцев не 5/2, то они опять же сложатся в причудливый рисунок с повторяемостью уже не еженедельной, а месячной, а то и более. Будут дни, когда все дома, когда никого, когда кто-то один, и его циклограмма становится ведущей для управляющей системы.
Годовые ритмы. Смена времён года, изменение длины светового дня, температуры воздуха и так далее. На недельных и суточных циклах они тоже скажутся (примерно как модуляция низкочастотного управляющего сигнала высокочастотным несущим). Например, зимой вы дольше одеваетесь-раздеваетесь, раньше хотите спать, готовите другие блюда, предпочитаете иные виды отдыха, меняете соотношение пребывания дома и на улице.
Это всё теория, а как эти графики могут пригодиться в жизни, что при их помощи можно откалибровать?
Да, в общем-то, любую систему “умного дома” можно подстраивать при помощи анализа ритмов.
Например, вентиляция. Если какие-то двери в доме закрыты, они делят его на отсеки, между которыми воздухообмен затруднён. Даже если у вас не стоит отдельная метеостанция в каждой комнате, можно вычислить объёмы, учесть точки притока и вытяжки и настроить мощность механического притока воздуха, открывание вентиляционных клапанов или форточек так, чтобы поддерживать комфортную атмосферу в каждом “отсеке”. Соответственно, когда дома все и все двери открыты и когда дома кто-то один и все двери закрыты, вентиляция будет работать очень по-разному.
Освещение. Про возможность устроить плавный “рассвет” голубоватым светильником для лёгкого просыпания уже было в начале. А вот обеспечение комнатным растениям оптимальной длины светового дня в любую погоду и время года при помощи специальной лампы — это другое, вы можете при желании задать годовой и суточный циклы и имитировать длину дня и количество света для любой широты. В зависимости от времени года, часа дня или дня недели можно калибровать и спектральные характеристики освещения. Например, если вы днём работаете дома, то стоит при необходимости в это время использовать холодный белый, чтобы не сбивать организм с толку, дёргая его часы туда-сюда. А вечером — тёплый белый и жёлтый, которые действуют успокаивающе.
А это — картинка из исследования о переводе биологических часов человеческого организма при помощи освещения разных типов [1]. Умный дом так тоже может, если хорошо попросить. Например, если вы прилетели из отпуска со сменой часового пояса.
Температура. Здесь стоит отметить, что человек теряет тепло отнюдь не только из-за контакта с воздухом. Контакт с предметами, излучение, испарение влаги вносят больший вклад. За счёт этого в разное время года одна и та же температура воздуха может восприниматься очень по-разному благодаря разной температуре окружающих поверхностей и разной одежды на человеке. Можно откалибровать отопление и кондиционирование так, чтобы учитывать эти факторы и пожелания жильцов в автоматическом режиме, не создавая ситуаций, когда батарея работает на полную мощность под открытой форточкой.
Влажность. Она связана с вентиляцией и отоплением неразрывно, но в отличие от них, некоторые её источники динамичны: это сами перемещающиеся по дому жильцы, непрерывно выдыхающие пар, это санитарные помещения и кухня, используемые в циклическом режиме и создающие за раз различное количество пара, это растения, газообмен которых подчинён суточному ритму. Соответственно, увлажнителями тоже можно управлять не наобум.
Чем же парадигма умного дома с ритманализом отличается от обычной, и как её воплощать?
Вспомним разницу между “building automation” и “smart home”: один просто исполняет комплекс заложенных сценариев, другой реализует некие адаптивные алгоритмы, позволяющие добиться при своей эксплуатации большей экономии, безопасности или комфорта. Ритманализ — это как раз один из таких адаптивных механизмов в составе “smart home”.
На входе модуль имеет заданные “по умолчанию” сценарии управления “начинкой” дома, инструменты для сбора и анализа разнообразной статистики, в том числе, поведения обитателей и случаев их ручного вмешательства в свою работу. На выходе получается постоянное “допиливание” отдельных программ по выбранным критериям эффективности и разнообразное комбинирование с целью минимизировать случаи ручного регулирования. Например, если в доме проживают два человека с очень разными представлениями о биоклиматическом комфорте, получится комбинация из подпрограмм: “дома только А; тепло, темно и влажно”, “дома только Б; холодно, светло и сухо”, “дома А и Б; несколько компромиссных вариантов в зависимости от погоды и времени года”, “никого нет; минимальное энергопотребление, максимальная безопасность” и более тонкие случаи вроде “А спит, Б работает; разбить дом на две зоны с разными параметрами”.
Система, очевидно, требует для обучения и калибровки достаточно долгого периода обычного ручного управления, ведь годовой цикл за неделю не сформируешь, да и в краткосрочном периоде ей требуется отфильтровать единовременные флуктуации от периодических пиков. И это вряд ли бюджетное решение, на данном уровне развития техники. Однако в результате должен получиться тот самый неоднократно описанный в НФ симбиотический объект, по аналогии с видом “homo sapiens sapiens” заслуживающий именования “smart smart home”. Уровень неадаптивных “умных домов” с его минусами тоже описан в НФ, например, у Брэдбери в коротком рассказе “Будет ласковый дождь” [2].
В общем, если потратить время на сбор и анализ информации, можно найти много интересного (а можно и не найти: все люди разные, и дома у них разные, и понятия о комфорте). Только не стоит забывать кроме цифр учитывать собственные субъективные впечатления и пожелания, ведь “наблюдатель” — неотъемлемый инструмент ритманализа и главный источник собственно аналитической составляющей.
Автор: Rikkitik
Источник [3]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/umny-j-dom/141567
Ссылки в тексте:
[1] при помощи освещения разных типов: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0030037
[2] “Будет ласковый дождь”: http://rbradbury.ru/budet.html
[3] Источник: https://geektimes.ru/post/277594/
Нажмите здесь для печати.