Sztuczna inteligencja a inteligentne domy

Sztuczna inteligencja wkracza coraz śmielej w nasze życie, ułatwiając nam pewne złożone bądź czasochłonne czynności, wykonując samodzielne pewne zadania czy całkiem zastępując ludzi. Widzimy dla niej wiele zastosowań, dlatego też jako AI FORCE 1 tworzymy inteligentne boty. Jednak od wielu już lat coraz większą popularność zyskuje idea inteligentnych domów. Czym ona jest?

Inteligentny dom, czy też czasami inteligentny budynek, są to pojęcia które świadczą o wysokim poziomie technologii wykorzystanych w danej budowli. Zaawansowanie techniczne może być rozumiane w wielu aspektach, zarówno tych poprawiających komfort życia czy też zwiększających bezpieczeństwo osób zamieszkujących czy też przebywających w danym budynku.

W ramach elementów poprawiających komfort życia można wyróżnić systemy odpowiadające za automatyzację czynności wykonywanych zazwyczaj ręcznie, takich jak obsługa rolet, automatyczne podlewanie roślin czy otwieranie bramy garażowej. Częściami systemu zwiększającego bezpieczeństwo mogą być kamery, czujniki ruchu, detektory wykrywające ogień czy inne niebezpieczne zjawiska oraz czujniki otwarcia drzwi oraz okien. Ostatnią grupę elementów stanowią czujniki oraz detektory monitorujące stan budynku, w tym temperaturę, wilgotność czy poziom oświetlenia.

Rysunek 1 Inteligentny dom (źródło: https://tech.wp.pl/bezpieczenstwo-w-inteligentnym-domu-analiza-6201059637847681a)

Nieodłącznym elementem inteligentnego domu jest system zarządzania wszystkimi instalacjami. Dzięki temu dany budynek potrafi zbierać oraz reagować na dane spływające z zamontowanych elementów elektrycznych i elektronicznych. System taki powinien umożliwiać swobodną konfigurację inteligentnego domu, oferować użytkownikom odczytywanie aktualnego stanu budynku oraz sterowanie zamontowanymi urządzeniami. Dodatkową funkcjonalnością powinno być również informowanie użytkowników systemu o sytuacjach alarmowych występujących w budynku.

Systemy inteligentnych domów ściśle związane są z pojęciem Internet of Things. W ostatnich latach obserwowany jest znaczący wzrost popularności tego trendu. W związku z tym rośnie ilość technologii oraz sprzętu, który może być wykorzystywany w tego typu projektach.

Z racji na popularność inteligentnych domów, na rynku dostępnych jest wiele gotowych systemów do ich obsługi. Mowa tutaj zarówno o systemie zarządzania, jak i o komponentach fizycznych które można włączyć w sieć inteligentnego domu. W zdecydowanej większości są to płatne, dość drogie rozwiązania, które jednak dają wyższy komfort i bezpieczeństwo. Są jednak działające na zasadach open-source projekty, takie jak Domoticz.

Domoticz jest rozwijany już od 2012 roku, kiedy to nastąpiło wydanie pierwszej wersji systemu. Oferuje wsparcie dla najpopularniejszych urządzeń i systemów operacyjnych, takich jak Windows, Linux, Raspberry Pi, Mac OS X czy też dla systemów wbudowanych. System Domoticz pozwala na odczyt danych z czujników analogowych i cyfrowych, czy też sterowanie różnego rodzaju urządzeniami elektrycznymi, przełącznikami czy źródłami światła.

Innym podejściem jest budowanie systemu inteligentnego domu od podstaw – zarówno w warstwie sprzętowej jak i programistycznej. To rozwiązanie nie jest stosowane bardzo często, raczej przez pasjonatów. Daje jednak pełną dowolność w wyborze oprogramowania i sprzętu. Poniżej opisano w skróconej formie jak można stworzyć prosty system Inteligentnego Domu od podstaw.

Budowa własnego Inteligentnego domu

Pierwszym krokiem jest wybór rozwiązań sprzętowych, które będą „sercem” całego systemu. Mamy tutaj do wyboru wiele różnych rozwiązań, które różnią się zarówno ceną, jak i oferowanymi możliwościami. W tworzeniu własnego systemu zdecydowałem się na skorzystanie z dwóch platform sprzętowych – Arduino oraz Raspberry Pi. Zadaniem pierwszej z nich była współpraca z różnego rodzaju czujnikami, obsługą zewnętrznych danych i komunikacja ze sprzętem. Z kolei Raspberry Pi służyło jako serwer aplikacji. Współpracowało również z Arduino oraz komunikowało się ze światem poprzez internet. Oprogramowanie warstwy fizycznej powstało w językach C++ oraz Python, które idealnie pasowały do tego typu projektu.

Oprogramowanie serwera aplikacji Inteligentnego Domu powstało przy wykorzystaniu tzn. stosu MEAN. Mowa tutaj o technologiach Mongo, Express.JS, Angular oraz Node.JS. Dzięki takiemu połączeniu można było stworzyć skalowalną aplikację internetową opartą w dużej mierze na jednej bazie kodu.

autor:

 Grzegorz Bernat –  Frontend Developer @ AI FORCE 1