Три основні проблеми розумних будинків і як їх можна вирішити

Коли я вперше зіткнулася з розумними пристроями, працюючи з командою Hive в якості розробника в 2010, лідери ринку пропонували рішення, здатні вимірювати і контролювати витрату електроенергії. У той час технологія була на стадії зародження, і, коли в 2017 році я приєдналася до команди Amazon (Alexa Smart Home) в якості Sr TPM, я здивувалася прогресу, досягнутого в цій галузі. Кількість і якість розумних пристроїв зросла, а розумні асистенти додали домівках зручний голосовий інтерфейс.

У цій статті я поділюся спостереженнями про технологіях і залишилися проблеми з тими людьми, хто хоче спробувати себе в цій області.

Розвиток технологій

Ще десять років тому думка про те, що через мобільний додаток можна контролювати світло або камеру у себе в будинку або офісі, звучала як наукова фантастика. Однак 2018 рік показав, що «розумний будинок» — це вже реальність, яку Zion Market Research оцінює в $53,45 мільярда до 2022 році. Під «розумним будинком» я маю на увазі місце, в якому мережу пристроїв (пристрої devices) виконують рутинні завдання автономно, без взаємодії з людиною. Приміром, розумний світ може включатися, коли хтось заходить додому, а розумний термостат може змінювати температуру в кімнаті в залежності від часу доби або того, чи є хтось вдома і т. д.

2019 приносить ще більше надій в індустрію розумних будинків, так як штучний інтелект розвивається семимильними кроками і голосові асистенти Apple HomePod, Google Home and Amazon Echo стають все більш повсюдними. У сучасному світі виробники девайсів для дому за замовчуванням вбудовують сенсори і технології Wi-Fi, ZigBee для того, щоб вони могли спілкуватися між собою і контролювати роботу один одного: див. тостер , кава-машина , світло , пилосос та ін.

Незважаючи на стрімке зростання споживчого ринку розумних пристроїв у early adopters, повноцінний успіх цієї галузі залежить від того, як швидко вони зможуть надати користувачам:

Більш зручний інтерфейс (і сумісність пристроїв між собою).
Доступну ціну.
Безпека даних.

На сьогоднішній день IoT/розумні будинки — це одне з найбільш перспективних напрямків, і розробники з усього світу беруть безпосередню участь у боротьбі з основними проблемами.

Зручний інтерфейс

У середньому, покупець пристрою готовий витратити до 20 хвилин на його налаштування перед тим, як здатися і повернути його назад. Основна причина — це розбіжність очікувань і реальності. Заплативши 150$ за розумну камеру, власник нового пристрою очікує, що його налаштування пройде швидко, і воно буде працювати безпроблемно місяцями, а краще — роками. Натомість, користувачам часто доводиться витрачати багато часу і сил, щоб пристрій-таки запрацювала належним чином.

Розумні будинки — це відносно нова галузь, в якій ще немає напрацьованих вимог з юзабіліті або якості. В інших, більш усталених індустріях ситуація зі стандартами краща: багато медичні та комерційні пристрої розроблені на основі загальноприйнятих специфікацій. Насправді не так вже й просто зрозуміти, що користувач вважає дружнім інтерфейсом і як саме девайси повинні працювати в системі. Більша частина часу при налаштуванні йде на установку мобільного додатку для розумного пристрою (наприклад, світла), створення свого аккаунта, підключення до мережі Wi-Fi, а потім — самого пристрою. Це якщо куплене пристрій не проявляє заводських проблем. Troubleshooting софтверних і хардверных проблем під час встановлення — окрема тема.

Із збільшенням кількості користувачів розумних будинків, індустрія збирає все більше інформації, щоб зрозуміти, як можна поліпшити налаштування і надати більш доступний дизайн «out-of-the-box». Хоча творці розумних асистентів (smart/voice/home assistants) не беруть участь в процесі розробки пристроїв безпосередньо, вони можуть вплинути на багато рішень, створюючи стандарти UX/CX, перелік технічних вимог (latency performance, протоколи взаємодії). Наприклад, Amazon Echo нещодавно запустив фічу під назвою «proactive discovery», яка автоматично перевіряє наявність розумних пристроїв в радіусі і підключає їх. Це знизило кількість кроків під час налаштування з 13 до 2, а час установки — з 15 до 1 хвилини.

Доступна ціна

Багато будуть готові автоматизувати тривіальні завдання по будинку, якщо, звичайно, ціна не кусається. Більшість людей на етапі знайомства з розумними будинками вибирають лампи, завдяки простоті настройки і зрозумілому інтерфейсу. Потім вони часто додають термостат для контролю температури або розумну камеру, щоб стежити за тим, що відбувається, поки їх немає вдома. В такому випадку базова установка буде коштувати від $19.99 за камеру, до якої користувач може подконнектиться з мобільного додатку. Якщо ж він хоче удосконалити налаштування і додати голосової асистент і монітор, вартість може варіюватися від $50 до $480 (це при середній зарплаті за 2018: у США ~ $4K і в Україні ~ $350). Отже, питання полягає в тому, як можна зробити розумний будинок більш доступним для більшої кількості населення? У мене виникло кілька ідей, діліться своїми в коментарях:

«Do-it-yourself» (DYI) проекти . Технарі можуть створювати змінені розумні пристрої, і часто за нижчою ціною, використовуючиRaspberry Pi або подібні системи для підключення і контролювання пристроїв.
Економія масштабу . По мірі розвитку і збільшення кількості розумних пристроїв, виробники невпинно шукають шляхи зниження ціни за рахунок масштабу. Одна з основних моделей, які використовуються з цією метою, — випуск дешевих і більш простих пристроїв), з можливістю апдейта до преміум фіч, таких як комп'ютерне бачення, через підписку. Відмінний приклад камерWyze ($19.99 за од.), в 10 разів дешевше 1 Arlo камери ($199).
Заощадження . При використанні автоматичних систем (димових сигналізацій, панелей управління пожежних сигналізацій, контролю світла, систем обприскування галявин і кухонних приладів) користувачі можуть відслідковувати і обмежувати споживання електроенергії, води та ін.

Захист даних

Цифрові технології вже давно привчили нас до того, щоб зберігати все в електронному вигляді: фотографії, документи, чати і т. д. З появою розумних пристроїв, хакери можуть зламати дані з девайсів, як в хмарі, так і на фізичному пристрої. Наслідки цього можуть бути більш вагомими, ніж вкрадена кредитна карта або особистість. Ніхто б не хотів, щоб незнайомці отримали доступ до їх розумним камер чи дверей. Проблема безпеки та конфіденційності даних залишається основоположною в області технологій. Дослідження «Security Analysis of Emerging Smart Home Applications» розбиває уразливості на 2 категорії: надмірні привілеї (excessive privilege) і незахищений обмін повідомленнями (insecure messaging).

Надмірні привілеї — це пролом системи безпеки, коли мобільний додаток отримує доступ/права на операції, які йому насправді не потрібні для роботи. Коли шкідливі програми (malware) отримують необмежений доступ до SMS APIs або логи, це може призвести до витоку особистої інформації (PII), включаючи пинкоды або паролі. Один з основних методів запобігання таких сценаріїв — це кодування, агрегування і анонимизация даних.

Спільними зусиллями виробників пристроїв, центру сертифікації мобільних додатків і самих користувачів ми можемо знизити ризик компрометації даних. На мою думку, виробники в першу чергу повинні стояти на сторожі даних користувачів — починаючи з етапу проектування та системного дизайну продукту, застосовувати останні розробки захисту даних і закінчуючи ретельним тестуванням на потенційні проблеми з безпекою. Одного слабкої ланки буде достатньо, щоб скомпрометувати конфіденційність користувачів, і вони цього вже не пробачать . «Несподіваний» рада самим користувачам: нам потрібно стежити за тим, які програми ми викачуємо і встановлюємо, де зберігаємо паролі і кому даємо доступ до наших пристроїв. Якщо ми будемо ставитися до цих речей недбало, виробники навряд чи зможуть нам допомогти.

Takeaways

Розумні будинки приносять з собою зручність і комфорт нових розробок, роблячи квартири, будинки, офіси та готелі більш чуйними і ефективними з допомогою мобільних телефонів і голосових пристроїв. Ви можете запитати, який бекграунд допоможе розробникам влитися в світ розумних будинків? Для подолання цих та інших поточних проблем, багато компаній шукають фахівців зі знанням (пишіть, якщо щось забула, доповню):

Firmware (на пристрої):

OS: Linux, Android-based (FireOS), FreeRTOS.
Протоколи: TCP/IP, RTSP, WebRTC, SIP.
Мови: C/C++ , embedded SW development.

Software (на стороні cloud): Java/Python/інший об'єктно-орієнтована мова програмування, AWS або інша хмарна платформа, яка надає набір сервісів для передачі даних та інших завдань в залежності від типу пристрою (приклади: AWS IoT, Rekognition, Kenesis, Greengrass, Sagemaker).

Передача даних:

Між пристроєм і сервером: зазвичай своя (іноді патентована) версія протоколу для передачі даних.
Між пристроями: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-wave, Serial/UART.

Інші:

Для voice-first пристроїв — також Alexa skill або подібне, ML, ASR/NLU/ER.
Для пристроїв з підтримкою мобільного додатка — стандартний набір технологій для мобільного розробки (С#, Java, Objective-C, React Native).

Цікаві посилання

An Internet of (Im)Possible Things | John Barrett | TEDxBergen

Future of Smart Home Technology

IoT/CPS Security Research at the University of Michigan

How much does it cost to install smart home system in US

How to Put Together Your First Smarthome (Without Getting себе пригніченими)

Опубліковано: 28/01/19 @ 11:00
Розділ Різне

SEO Блог