Έξυπνο σπίτι: Οι τάσεις για το 2021

Ο όρος «έξυπνο σπίτι», ή αλλιώς «Smart Home», χρησιμοποιείται για να περιγράψει ένα σπίτι με εγκατεστημένο δίκτυο επικοινωνίας που συνδέει διαφορετικές συσκευές και τους επιτρέπει να ελέγχονται, να παρακολουθούνται και να είναι προσβάσιμες από απόσταση, καθιστώντας εφικτή την αυτοματοποίηση όλων των καθημερινών εργασιών.

Ο όρος «έξυπνο σπίτι», ή αλλιώς «Smart Home», χρησιμοποιείται για να περιγράψει ένα σπίτι με εγκατεστημένο δίκτυο επικοινωνίας που συνδέει διαφορετικές συσκευές και τους επιτρέπει να ελέγχονται, να παρακολουθούνται και να είναι προσβάσιμες από απόσταση, καθιστώντας εφικτή την αυτοματοποίηση όλων των καθημερινών εργασιών.

Οι έξυπνες συσκευές πλέον συνδέονται στο διαδίκτυο, ενώ οι περισσότερες από αυτές διαθέτουν και εφαρμογές για smartphones, επιτρέποντας έτσι τον απομακρυσμένο έλεγχό τους μέσω οποιουδήποτε δικτύου Wi-Fi. Η σύνδεση ενός ολόκληρου σπιτιού έχει γίνει πλέον μια εύκολη υπόθεση, καθώς η ευρυζωνική σύνδεση είναι ταχύτερη, πιο αξιόπιστη και πιο προσιτή από ποτέ. Τώρα, μετά και το ξέσπασμα του κορωνοϊού, το έξυπνο σπίτι κερδίζει ολοένα και μεγαλύτερο έδαφος! Η πανδημία έστειλε εκατομμύρια εργαζόμενους στο σπίτι, αφού τα κράτη ανά τον κόσμο εξέδωσαν μία σειρά νέων οδηγιών, όπως οι κανόνες κοινωνικής αποστασιοποίησης. Σύμφωνα με την ιστοσελίδα Global Workplace Analytics, το 25 με 30% του παγκόσμιου εργατικού δυναμικού προβλέπεται να εργάζεται στο σπίτι μέχρι και το τέλος του 2021. Καλώς ή κακώς οι άνθρωποι αναμένεται να περάσουν περισσότερο χρόνο στο σπίτι και με αφορμή αυτό, θα ασχοληθούν περισσότερο με τα προϊόντα και συσκευές οικιακού αυτοματισμού και IOT. Παρακάτω εντοπίζουμε μερικές από τις τάσεις του έξυπνου σπιτιού όπου οι τεχνολογίες AIoT, τεχνητής νοημοσύνης και IoT, χρησιμοποιούνται για να κάνουν το σπίτι πιο έξυπνο, αποτελεσματικό και πιο διασκεδαστικό!

Wi-Fi 6E: Η επόμενη γενιά ασύρματων επικοινωνιών και δικτύωσης

Τα Wi-Fi 6 και 6E αναμένεται να αναδιαμορφώσουν το έξυπνο σπίτι. Το Wi-Fi 6 είναι το τελευταίο πρότυπο του Wi-Fi που λανσαρίστηκε επίσημα τον περασμένο Σεπτέμβριο από τη Wi-Fi Alliance, αποτελώντας την ταχύτερη ασύρματη τεχνολογία του σήμερα. Ο διεθνής οργανισμός έρχεται τώρα να επεκτείνει αυτό το πρότυπο στη μπάντα των 6GHz, παρουσιάζοντας το Wi-Fi 6E που θα αποτελεί το επόμενης γενιάς ασύρματο πρότυπο Wi-Fi. Η λειτουργία Wi-Fi στη ζώνη συχνοτήτων των 6GHz θα επιτρέψει στο Wi-Fi να συνεχίσει να προσφέρει τις θετικές εμπειρίες της ασύρματης δικτύωσης, για εφαρμογές που απαιτούν μεγαλύτερο εύρος ζώνης. Ως βιομηχανικό πρόγραμμα πιστοποίησης που βασίζεται στο πρότυπο IEEE 802.11ax, το Wi-Fi 6 παρέχει τη χωρητικότητα, την αποδοτικότητα, την κάλυψη και τις επιδόσεις που χρειάζονται οι χρήστες σήμερα στα πιο απαιτητικά περιβάλλοντα Wi-Fi, όπως σε γήπεδα και άλλους δημόσιους χώρους, καθώς και σε εταιρικά δίκτυα που χρησιμοποιούν ευαίσθητες στο χρόνο εφαρμογές μεγάλου εύρους ζώνης. Η ζώνη των 6GHz είναι πλέον το επόμενο όριο, καθώς το Wi-Fi 6E έρχεται να βελτιώσει δραματικά την εμπειρία του ασύρματου δικτύου, ξεκλειδώνοντας το σύνολο των χαρακτηριστικών του Wi-Fi 6 για να δημιουργήσει την επόμενη γενιά ασύρματων επικοινωνιών και δικτύωσης.

Η τεχνητή νοημοσύνη στο σπίτι και στις συσκευές ασφαλείας

Το να ξεκλειδώσει η πόρτα ή να ανάψουν τα φώτα όταν φτάσετε στο σπίτι σας δεν είναι πλέον τόσο μοναδικό. Με την τεχνητή νοημοσύνη, το έξυπνο οικιακό σύστημα «μαθαίνει», βρίσκει μοτίβα στην καθημερινή ζωή του χρήστη και προσαρμόζει τις ρυθμίσεις μίας συσκευής, ανάλογα με τις εκάστοτε ανάγκες. Ένα HVAC σύστημα ( θέρμανση-H, εξαερισμός-V και κλιματισμός-AC), που περιλαμβάνει γενικά ποικίλα ενεργά μηχανολογικά/ηλεκτρολογικά συστήματα που χρησιμοποιούνται για να επιτευχθεί ο θερμικός έλεγχος των κτιρίων, μπορεί πλέον με τη βοήθεια της ΤΝ να προβλέψει αυτόματα πότε ο χρήστης θα χρειαστεί π.χ. περισσότερο φωτισμό και να πραγματοποιήσει τις απαραίτητες ρυθμίσεις. Η τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιείται ευρέως στο λιανικό εμπόριο, στις μεταφορές, στις έξυπνες πόλεις και σήμερα ολοένα και περισσότερο στις οικίες.

Η ΤΝ κεντρίζει ολοένα και περισσότερο το ενδιαφέρον του καταναλωτή, όμως στον κλάδο της ασφάλειας υλοποιείται εδώ και μερικά χρόνια! Οι σημερινές IP κάμερες είναι εξοπλισμένες με διάφορες λειτουργίες AI και προηγμένα Video Analytics, όπως η αναγνώριση προσώπου/οχήματος, ο εντοπισμός ασυνήθιστων δραστηριοτήτων κ.ά. Στα έξυπνα σπίτια πραγματοποιείται ως εξής: Μια έξυπνη κάμερα μπορεί, για παράδειγμα, να εντοπίσει κάποιον που δεν ανήκει στην οικογένεια, ή ακόμα και να ανιχνεύσει μία περίεργη δραστηριότητα, όπως π.χ. όταν ένα μωρό κάνει εμετό. Αυξημένη φαίνεται πως είναι και η υιοθέτηση έξυπνων κλειδαριών που βασίζονται στην αναγνώριση προσώπου αντί για τον παραδοσιακό τρόπο που δεν είναι άλλος από το πληκτρολόγιο. Η εν λόγω λύση έγινε δημοφιλής, χάρις τους προηγμένους επεξεργαστές, οι οποίοι παρέχουν υψηλότερη υπολογιστική ισχύ και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.

Υγειονομική περίθαλψη εξ’ αποστάσεως

Πολλοί ασθενείς επιλέγουν την κατ’ οίκον φροντίδα, μία τάση που αναμφίβολα πήρε μεγαλύτερες διαστάσεις εν μέσω πανδημίας. Οι έξυπνες συσκευές/λύσεις επομένως, θα διευκολύνουν την υγειονομική περίθαλψη και γενικότερα το έργο αυτό. Ένα παράδειγμα, οι φορητοί αισθητήρες που ανιχνεύουν εντοπίζουν άμεσα έναν ασθενή που έχει πέσει ή χρειάζεται άμεσα βοήθεια. Οι εν λόγω συσκευές στέλνουν μία ειδοποίηση στον πάροχο υγειονομικής περίθαλψης ή στον πάροχο έκτακτης ανάγκης. Μια άλλη αναδυόμενη τάση είναι η τηλεϊατρική. Η τηλεϊατρική αναφέρεται στην εφαρμογή των σύγχρονων τεχνολογιών, των τηλεπικοινωνιών και της πληροφορικής, για να προσφέρει σε ασθενείς κλινική βοήθεια από απόσταση. Η τηλεϊατρική βοηθάει περισσότερο εκείνους που βρίσκονται σε απομακρυσμένες περιοχές, όπως οι αγρότες ή όταν ο θεράπων ιατρός βρίσκεται σε άλλη περιοχή. Η χρήση των νέων τεχνολογιών επιτρέπει την εύκολη επικοινωνία του ιατρού με τον ασθενή μέσω της μετάδοσης ήχου και εικόνας. Το IoT έχει απλοποιήσει αυτό το γεγονός, επιτρέποντας στους γιατρούς να πραγματοποιούν εικονικές συναντήσεις με τους ασθενείς τους μέσω υπολογιστή, tablet ή smartphone συσκευής. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι τηλεϊατρικής, η αποθήκευση/προώθηση, η απομακρυσμένη παρακολούθηση και οι διαδραστικές υπηρεσίες. Η αποθήκευση και προώθηση τηλεϊατρικής εμπεριέχει ιατρικά δεδομένα, όπως ιατρικές φωτογραφίες, καρδιογραφήματα κ.ά. τα οποία μεταφέρονται μέσω των νέων τεχνολογιών στον ειδικό ιατρό για να εκτιμήσει την κατάσταση του αρρώστου και να δώσει την κατάλληλη θεραπεία. Η απομακρυσμένη παρακολούθηση επιτρέπει την εξ’ αποστάσεως παρατήρηση του ασθενούς. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως για χρόνια νοσήματα (καρδιοπάθειες, άσθμα, διαβήτης κ.ά.). O όρος διαδραστική τηλεϊατρική παρέχει τη δυνατότητα άμεσης επικοινωνίας μεταξύ του ασθενούς και του θεράποντος ιατρού.

Μία ακόμα λύση, τα προσωπικά συστήματα αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης (PERS- Personal Emergency Response Systems) είναι φορητές συσκευές IoT για την ασφάλεια των ασθενών. Το PERS χρησιμοποιείται συχνότερα σε ηλικιωμένους ασθενείς, ιδιαίτερα εκείνους που μπορεί να υποφέρουν από άνοια ή παρόμοιες ασθένειες. Για τους ασθενείς που βρίσκονται στο σπίτι, η βοήθεια είναι άμεση και πραγματοποιείται με το πάτημα ενός πλήκτρου. Για όσους βρίσκονται σε ειδικά κέντρα φροντίδας, το PERS μπορεί να λειτουργήσει ως ένα είδος GPS για να παρέχει δεδομένα θέσης. καθώς και άλλες βασικές πληροφορίες. Έτσι το προσωπικό είναι σε θέση να παρακολουθεί καλύτερα έναν ασθενή.

Ένας άλλος τρόπος με τον οποίο το IoT είναι έτοιμο να διαδραματίσει ένα σημαντικό ρόλο στην υγειονομική περίθαλψη είναι μέσω των έξυπνων συσκευών όπως π.χ. τα smartwatch. Ο εξοπλισμός προσφέρει πληθώρα βιομετρικών δεδομένων και ενσωματώνεται όλο και περισσότερο στα ιατρικά λογισμικά δίνοντας σημαντικές πληροφορίες στους γιατρούς όπως, βάρος, πίεση αίματος, επίπεδα ζαχάρου και άλλα. Στο μέλλον, δεν θα πρέπει να εκπλαγούμε αν δούμε αισθητήρες ενσωματωμένους σε ρούχα!

Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας και το πρόβλημα συμβατότητας

Ολοένα και περισσότερες έξυπνες συσκευές τοποθετούνται σε σπίτια και αναπόφευκτα, το ζήτημα της συμβατότητας είναι αυτό που προβληματίζει τους περισσότερους, καθώς οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα επικοινωνίας. Ο καταναλωτής από την άλλη, θέλει να διαχειρίζεται τα πάντα μέσω μίας ενιαίας εφαρμογής από το κινητό του. Ένα κοινό πρωτόκολλο για όλα τα προϊόντα που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, είναι το ιδανικό. Ευτυχώς ο κλάδος κινείται ήδη προς αυτή την κατεύθυνση. Μία τέτοια προσπάθεια είναι το έργο Connected Home over IP (CHIP) που ξεκίνησε από την Amazon, την Apple, την Google και την Zigbee Alliance με στόχο να επιτρέψει την επικοινωνία μεταξύ έξυπνων οικιακών συσκευών, εφαρμογών για κινητά και υπηρεσιών cloud με βάση το γνωστό σε όλους μας πρωτόκολλο IP. Οι εταιρείες μέλη του διοικητικού συμβουλίου της Zigbee Alliance, IKEA, Legrand, NXP Semiconductors, Resideo, Samsung SmartThings, Schneider Electric, Signify, Silicon Labs, Somfy και Wulian συμμετέχουν επίσης στην Ομάδα και συμβάλλουν στο εν λόγω εγχείρημα. Ο στόχος του έργου Connected Home over IP είναι να απλοποιήσει την ανάπτυξη για τους κατασκευαστές και να αυξήσει τη συμβατότητα για τους καταναλωτές. Το έργο βασίζεται σε μια κοινή πεποίθηση, ότι οι έξυπνες οικιακές συσκευές πρέπει να είναι ασφαλείς, αξιόπιστες και να προσφέρουν ευελιξία κατά τη χρήση. Η ομάδα εργασίας θα υλοποιήσει το έργο με ένα μοντέλο ανοιχτού κώδικα, ώστε να δημιουργήσει ένα νέο-ενοποιημένο πρωτόκολλο συνδεσιμότητας.

Τα πρωτόκολλά συνδεσιμότητας είναι πολλά. Ενδεικτικά αναφέρουμε μερικά από τα πρότυπα που χρησιμοποιούν μερικοί από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές παγκοσμίως:

Bluetooth-BLE: Ιδανικό για εφαρμογές IoT, το BLE έχει σχεδιαστεί για να προσφέρει σημαντικά μειωμένη κατανάλωση ενέργειας.

Zigbee: Το ZigBee έχει μερικά σημαντικά πλεονεκτήματα όπως λειτουργία χαμηλής ισχύος, υψηλή ασφάλεια, υψηλή επεκτασιμότητα και είναι σε θέση να εκμεταλλευτεί ασύρματα δίκτυα ελέγχου και αισθητήρων σε εφαρμογές M2M και IoT.

Z-Wave: Το Z-Wave είναι μια τεχνολογία επικοινωνιών που χρησιμοποιεί ραδιοκύματα ενέργειας χαμηλής ισχύος και έχει σχεδιαστεί κυρίως για οικιακό αυτοματισμό και προϊόντα όπως ελεγκτές λαμπτήρων και αισθητήρες κ.ά.

6LowPAN: Tο 6LoWPAN είναι ένα ακρώνυμο της IPv6 που έχει σχέση με ασύρματα δίκτυα προσωπικής περιοχής που καταναλώνουν χαμηλή ενέργεια.

Thread: Το Thread είναι ένα νέο πρωτόκολλο δικτύωσης IPv6 ιδανικό για χρήση σε οικιακούς αυτοματισμούς. Βασίζεται στο 6LowPAN, ωστόσο δεν είναι ένα πρωτόκολλο IoT όπως το Bluetooth ή το ZigBee, αφού σχεδιάστηκε πρωτίστως ως συμπλήρωμα του WiFi.

NFC: Το NFC (Near Field Communication) είναι μια τεχνολογία που επιτρέπει απλές και ασφαλείς αμφίδρομες αλληλεπιδράσεις μεταξύ ηλεκτρονικών συσκευών, όπως τα smartphones, επιτρέποντας στους καταναλωτές να πραγματοποιούν συναλλαγές χωρίς επαφή, να έχουν πρόσβαση σε ψηφιακό περιεχόμενο και να συνδέουν ηλεκτρονικές συσκευές.

Sigfox: Μια εναλλακτική τεχνολογία ευρείας εμβέλειας είναι η Sigfox. Το Sigfox χρησιμοποιεί μια τεχνολογία που ονομάζεται Ultra Narrow Band (UNB) και έχει σχεδιαστεί μόνο για να χειρίζεται χαμηλές ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων από 10 έως 1.000 bits ανά δευτερόλεπτο.

Insteon: Το Insteon διαθέτει το μοναδικό χαρακτηριστικό να χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό ενσύρματης και ασύρματης τεχνολογίας. Είναι συμβατό με υπάρχοντα δίκτυα X10, ενώ ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματά του αποτελεί η εξαιρετική ευκολία της χρήσης του.

UPB: Το UPB (Universal Powerline Bus) είναι ένα ενσύρματο πρωτόκολλο που δημιουργήθηκε το 1999 και παραμένει μέχρι σήμερα ένα από τα τεχνολογικώς πιο προηγμένα πρωτόκολλα.

Wi-Fi: Η συνδεσιμότητα Wi-Fi είναι συχνά μια προφανής επιλογή για πολλούς προγραμματιστές, διαθέτει μια ευρεία υφιστάμενη υποδομή και προσφέρει γρήγορη μεταφορά και διαχείριση δεδομένων.

Κυψελοειδή δίκτυα: Οποιαδήποτε εφαρμογή IoT που απαιτεί λειτουργία σε μεγαλύτερες αποστάσεις μπορεί να επωφεληθεί από τις δυνατότητες της κυψελοειδούς επικοινωνίας GSM / 3G / 4G και τώρα, του πολύ-αναμενόμενου 5G!

Ανέπαφη πρόσβαση

Ο κορωνοϊός, η πανδημία που σκότωσε περισσότερους από 1,66 εκατομμύρια ανθρώπους, έφερε ριζικές αλλαγές στην καθημερινότητα των ανθρώπων και άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο εργαζόμαστε και δραστηριοποιούμαστε. Οι χειρολαβές των θυρών και τα συστήματα εισόδου με ενσωματωμένο πληκτρολόγιο, είναι δυστυχώς μερικές από τις επιφάνειες που ευνοούν τη διάδοση του ιού. Ως αποτέλεσμα, χιλιάδες επιχειρήσεις ανά τον κόσμο αναβαθμίζουν τις προσφερόμενες υπηρεσίες τους και εστιάζουν στην ανέπαφη πρόσβαση, κάτι που όπως φαίνεται έχει γίνει και «μόδα» στο σπίτι! Τα έξυπνα ηχεία για παράδειγμα, που υποστηρίζονται από τους εικονικούς έξυπνους βοηθούς, εκτελούν τις ενέργειες που έχει ορίσει ο χρήστης. Σύμφωνα με την MarketsandMarkets, το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς έξυπνων ηχείων αναμένεται να ξεπεράσει τα 15,6 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2025 από 7,1 δισεκατομμύρια δολάρια που σημείωσαν το 2020. Εκτός αυτού, οι διακόπτες θα αρχίσουν να λειτουργούν όλο και περισσότερο απλά με την κίνηση του χεριού ή μέσω μία συγκεκριμένης χειρονομίας και όχι με το παραδοσιακό άγγιγμα. Ο κορωνοϊός, φαίνεται πως θα μας απασχολήσει για αρκετό καιρό ακόμα και οι ανέπαφες λύσεις, είτε για εμπορικές είτε για οικιακές εφαρμογές, αναμένεται να έχουν ακόμα μεγαλύτερη ζήτηση.

Δεδομένου ότι η τεχνολογία Smart Home εξελίσσεται συνεχώς, το έξυπνο σπίτι θα αποτελεί την πιο συνηθισμένη υποδομή στο άμεσο μέλλον. Συνηθισμένες εργασίες που στο παρελθόν ξόδευαν αρκετό χρόνο από τη ζωή των ανθρώπων, θα εκτελούνται πλέον εντελώς αυτοματοποιημένα και ανώδυνα. Πέρα από τον έξυπνο φωτισμό, τον έλεγχο της θερμοκρασίας, ή ακόμα και την ασφάλεια του σπιτιού, που λειτουργούν έχοντας περιορίσει την ανθρώπινη συμμετοχή, οι μελλοντικές δυνατότητες του οικιακού αυτοματισμού είναι ατελείωτες και αναμένεται να αυξήσουν το ενδιαφέρον των ανθρώπων για τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας Smart Home, καθώς τα σπίτια θα μπορούν να γίνουν πιο πράσινα και πιο ασφαλή.

{gallery}9729{/gallery}