Современное жилище человека сильно уже отличается от того, в котором жили, допустим, полвека назад. Хотя изменения произошли на глазах одного поколения, тем не менее, молодежь не может представить себе, как их родители обходились без целого ряда всевозможных электронных устройств в квартире или доме.

Чем удивляет дом сейчас

Те, кому нынче за пятьдесят лет, хорошо помнят времена, когда очень престижными считались ламповые радиолы и телевизоры, пылесосы «Ракета», габаритные телефоны с подключением к АТС… Казалось, что лучше этого уже ничего не придумать. Однако прошло не столь много времени, как радиолампы ушли в прошлое, пылесосы и прочая бытовая техника получили платы с микросхемами, а телефон стал мобильным с кучей полезных функций.

Современная городская квартира удивляет приехавшего из сельской провинции родственника стиральной машиной с программируемым циклом работы и сушкой белья, газовой плитой с автоматическим контролем за температурой, посудомоечной машиной, кондиционером на стене с озонатором и созданием в комнате заданного микроклимата, телевизором в зале со стереоизображением… Все это возможно купить не выходя из дома, в интернет магазине. А в семьях с хорошим достатком «навороченной» бытовой техники даже больше. И снова кажется, что достигнут логический и технический предел – ничего нового уже, вроде бы, не придумать. Но так лишь кажется.

Давайте посмотрим, допустим, на компьютер. Он сильно изменился за последние два десятка лет. На подходе уже компьютер пятого поколения – квантовый. Предел? Нет. Ученые-электронщики говорят о возможности довести габариты компьютера до карманного размера и с помощью биотоков воздействовать на человека. Зачем? Например, чтобы на мысленном уровне через компьютер отдавать команды на различную (еще более крутую) бытовую технику. Захотелось кофе? Подумали об этом, компьютер дал команду роботу и тот через какое-то время принес вам из кухни в постель чашечку с ароматным напитком. Фантастика? Но ведь старшему поколению фантастикой казалось, что когда-либо появится телефон без проводов, который можно будет носить в кармане, имея связь со всем миром.

О чем говорят специалисты

Если проанализировать популярные научно-познавательные журналы со статьями экспертов по развитию электроники, то можно выделить тенденции будущего в части умного дома . Что же в нем, скорее всего, будет?

Начнем «плясать»… Нет, не от печки, а от двери. Она станет открываться и закрываться по голосу. Как известно, голос сугубо индивидуален и подделать его по частотному спектру невозможно. Голос – как рисунок на пальцах, который тоже индивидуален. В электронном анализаторе будет записан спектр голоса всех членов семьи.

По заданной программе можно будет полностью менять дизайн квартиры. Пол, стены, потолок будут менять свой цвет на любой с кучей оттенков. Материалы-хамелеоны уже производятся. Их прозрачность и наполнение цветными красками станет регулировать компьютер по гамме цветов, которые вы ему зададите, касаясь монитора пальцами. Метод уже известен и широко используется в сенсорном управлении программами.

Мобильный телефон получит (и уже получает в некоторых моделях) функции удаленного управления бытовыми устройствами. Находясь на работе, на пикнике за городром или в командировке, вы к своему возвращению домой можете создать какой угодно дизайн в квартире и с любым микроклиматом. Более того, программируемые роботы приготовят вам вкусно поесть, точно к вашему приходу наберут ванну и повесят в ней свежие махровые полотенца с запахами тайги или луга… Все это вполне реально даже в нынешнем десятилетии.

Изменится и внутреннее устройство квартиры или дома. Специалисты-эксперты полагают, что приблизительно к 2025 году человек при помощи электронных устройств сможет создавать полную иллюзию подводного дома: стены, пол и потолок станут представлять собой мониторы, на которых в реальном времени станет показываться жизнь в море. Своего рода как бы индивидуальный океанариум. Одним мысленным приказом можно будет изменить ситуацию на мониторах. Скажем, на полет в космосе. Или на присутствие на Марсе. Все это вполне достижимо в ближайшие годы.

Умный дом станет следить за вашим здоровьем, настроением, решать ваши текущие проблемы в различных сферах. Все это будет. И это будущее уже на подходе. Правда, сначала она окажется доступно только очень состоятельным людям. Но ведь и первый компьютер стоил весьма прилично. А сейчас даже первокласснику родители покупают его, как обязательный для эффективного обучения. И никого это не удивляет.

В последние годы технологический прогресс резко вышел на качественно новый уровень. Теперь портативные гаджеты можно сравнить по производительности с обычными компьютерами. Сперва более функциональными стали смартфоны, потом планшеты, а сейчас в тренде наручные устройства – фитнес-трекеры и умные часы.

Следующим краеугольным камнем инновационных технологий станут изменения в очень важной для каждого человека сфере жизни – домашнем быту.

Некоторые достижения в этой сфере были и раньше. Например, еще десять лет назад Microsoft продемонстрировала технологию открывания дверного замка посредством мобильного телефона. Тем не менее, инновации, которые позволяют сократить потребление электроэнергии в доме на 10–20% без участия жителей, сегодня считают большим прорывом.

На данный момент уже существует умный термостат, который способен определить, когда дома никого нет и выключить отопление. Придуманы окна, которые сами открываются, когда в здании высокая температура воздуха. Есть лампочки, которые автоматически выключаются, когда человек покидает комнату, и стиральные машины, которые посредством Wi-Fi сигнализируют о завершении стирки. Некоторые из этих технологий даже можно купить, хотя пока что их цена очень высокая.

Hyser расскажет о восьми инновационных технологиях, которые в будущем могут в корне изменить ваш домашний быт.

1. Тепловой карман

На протяжении многих лет ученые рассматривали теорию о пассивном солнечном отоплении. Голландия стала первой страной, которая взялась за строительство домов с помощью данной технологии.

Суть инновации заключается в том, что типичный дом (обычно двухэтажный) с южной стороны оборудуют наклонным стеклянным фасадом. Между внутренней стеной здания и этим фасадом формируется воздушный карман, в котором температура все время на 5–6°С выше, чем на улице.

Витраж состоит из массы форточек, которые связанны одной системой управления. Жильцы дома выставляют определенную температуру с помощью термостата, а система, открывая или закрывая форточки, поддерживает ее в течение дня. В таких домах можно не ставить кондиционеры, а расход электроэнергии для поддержания температуры сводится исключительно к работе термостатов.

Также в витраж вмонтирована система сбора дождевой воды и солнечные панели, которые питают нагреватель воды. Получаемой энергии хватает, скажем, на работу стиральной машины.

2. Умные лампочки

В начале века причиной огромных счетов за электроэнергию называли неэффективные лампы накаливания. Понадобилось более десяти лет, чтобы пользователи таки решились перейти на светодиодные и энергосберегающие лампы.

Однако сейчас в этой индустрии возник новый тренд: лампочки должны быть не только энергоэффективными, но еще и умными. Таким образом на освещении можно будет экономить еще больше.

Первые подобные технологии возникли в США в 90-х годах прошлого века. Это были системы, которые имитировали пребывание жителей в доме во время их отсутствия. Их возможности ограничивались включением света в определенное время, чтобы потенциальные воры думали, что в доме кто-то есть.

В наше время функциональность систем управления светом стала более широкой. Скажем, подобные системы можно подключить к Wi-Fi и управлять ими дистанционно со своего смартфона.

В прошлом году компания Apple презентовала технологию Home Kit, которая является устройством для синхронизации бытовых приборов с iPhone. С помощью данной технологии производители бытовой техники могут установить на свой продукт модули связи и программные модули, которые способны взаимодействовать с приложениями на iPhone.

Единственным существенным препятствием на пути развития данных технологий является стоимость компонентов. По данным американской компании Carnes Audio, нынешняя цена умного переключателя – примерно 100 долларов. Из-за этого стоимость энергосберегающего дома увеличивается на несколько тысяч долларов.

3. Биохолодильник

В любом доме холодильник является одним из главных потребителей электроэнергии. Невзирая на все модификации, которые касаются дизайна и электронных систем управления, технология работы холодильников оставалась неизменной почти сто лет.

Охлаждение фреоном требует постоянного электрического питания, вследствие чего холодильник потребляет 8–10% электроэнергии в доме.

Существует немало исследований, связанных с созданием нового типа холодильников. Самые перспективные разработки касаются новых видов охлаждения. Например, одна из самых популярных идей последнего времени – концепция россиянина Юрия Дмитриева, которую он назвал «биоробот-холодильник».

Согласно разработке Дмитриева, инновационный холодильник – это емкость с особенным охлаждающим гелем. Продукты можно будет погружать в гель, и они будут храниться при обусловленной температуре. Гель будет создан на основе нелипкого биополимера без запаха.

Футуристическим можно назвать принцип охлаждения. Гель – это своеобразная система нанороботов, которые превращают тепловую энергию в свет. Чем больше света попадает на поверхность геля, тем больше он охлаждает находящиеся в нем продукты.

Расход электроэнергии будет минимизирован, ведь она нужна только для функционирования управляющей панели биохолодильника.

Эта концепция на данный момент не была реализована, однако в мире появилось сразу несколько подобных разработок.

4. Умный замок

Американская компания August изобрела по-настоящему «умный» замок для входной двери. Его можно открывать и закрывать с обычным ключом или с помощью iPhone. Пользователь может отправить своим родным и друзьям электронные ключи к замку, которые будут действовать в течение определенного промежутка времени. Например, если вы ожидаете гостей к 8 часам вечера в пятницу, то можете выслать им электронные ключи, чтобы они самостоятельно открыли дверь. А буквально через несколько часов эти ключи больше не будут действовать.

Конечно же, такой замок распознает хозяина и открывает перед ним дверь. Также устройство записывает, кто и когда заходил в квартиру и выходил из нее. Умный замок не зависит ни от подключения к интернету, ни от электросети: питание обеспечивают четыре батарейки.

В США такое устройство можно приобрести за 200 долларов.

5. Зеленая вилка

В наше время, когда каждый человек пользуется несколькими гаджетами, электричество, необходимое для их подзарядки, стало существенной статьей расходов. Если же взять целую семью, то ежедневно приходится заряжать около десятка устройств.

При этом энергия расходится не только на зарядку гаджетов, но и на сопутствующие побочные затраты.

Американская компания Green Plug предложила интеллектуальную зарядку, которая может решить эту проблему. Ее можно назвать своеобразным рукопожатием между умной розеткой и подключенными к ней гаджетами. Когда устройство сигнализирует о достаточном количестве энергии, розетка моментально прекращает передачу электричества. То есть пользователю не надо отключать гаджет от сети, зарядка автоматически прекратится в нужный момент.

6. Б еспроводной сенсор для сада и огорода

Разработчики гаджетов также заботятся о заядлых огородниках, которые любят проводить теплое время года на дачных участках.

Например, устройсто Edyn – это универсальный садовый прибор, который предоставляет пользователю точные сведения о температуре верхних слоев почвы, интенсивности света, уровне влажности, насыщенности земли минеральными веществами и т. д. В отличие от других подобных устройств, Edyn работает совершенно автономно, получая энергию от встроенной солнечной батареи.

Результаты измерений передаются через Wi-Fi на фирменный облачный сервис. Так владелец гаджета получает доступ к статистике из любой точки планеты, где есть мобильный интернет.

7. Умный термостат

Данное устройство совсем недавно обзавелось приставкой «смарт» в названии, однако вскоре оно может стать одним из наиболее популярных среди умных устройств. Секрет возможного успеха в том, что инновационные термостаты могут за небольшую цену кардинально изменить отношение пользователя к внутреннему климату.

Умные термостаты стоят в среднем 200–300 долларов, при этом они на самом деле очень экономные. Умные устройства намного более функциональны, чем их обычные «братья».

Иллюстрацией сказанного является наиболее популярный в этом сегменте гаджет – Nest Thermostat. Пользователь сначала видит перед собой только небольшое красивое устройство, которое напоминает настольные часы. Сперва гаджет предлагает владельцу выставить температуру вручную. Однако уже за несколько дней оно изучает привычки и распорядок дня пользователя и начинает регулировать температуру самостоятельно.

Кроме того, умный термостат может подключаться к домашней Wi-Fi-сети, что позволяет управлять им дистанционно благодаря установленной на смартфоне программе. Пользователь еще по дороге домой может выставить нужную температуру и сразу же очутиться в комфортных условиях, не дожидаясь, пока в доме станет теплее или прохладнее.

8. Контролер воздуха

Как известно, состояние организма человека очень сильно зависит от того, каким воздухом он дышит. Ученые на протяжении нескольких лет работают над устройствами, позволяющими следить за качеством воздуха в доме. Одним из наиболее успешных проектов стоит признать Alima Air Monitor. Это стильное и забавное устройство, которое способно изменять температуру и влажность воздуха в квартире. Но его главное достоинство – умение распознавать распространенные вредные вещества. Если в доме наблюдаются проблемы с качеством воздуха, гаджет немедленно отправляет на смартфон пользователя соответствующее уведомление.

Устройство будет полезным для тех, кто заботится о состоянии здоровья. Если в доме живут дети или пенсионеры, гаджет поможет улучшить их самочувствие, информируя о любой угрозе, витающей в воздухе.
Стоимость устройства составляет примерно 220 долларов.

На данный момент «смарт» является самым модным словом в технической отрасли. Очень многие технологические новшества получают приставку «смарт»: мобильные телефоны, телевизоры, а теперь и жилища. Неслучайно «Smart Home » в этом году стал девизом крупнейшей Международной выставки бытовой электроники IFA.

Когда говорят об умном доме, речь идет о том, чтобы по возможности объединить в сеть все компоненты жилища и осуществлять централизованный контроль и управление ими. Начинается все с производства собственной электроэнергии, накапливания ее и расхода по мере необходимости в доме, а избыточная энергия при этом подается в общую электросеть.

Умный дом, энергоэффективные технологии - это восходящий мировой тренд, но дальше всех в этом вопросе ушла Германия, где инновационные подходы субсидируются и поддерживаются государством. Поэтому именно немецкие наработки мы будем приводить в пример.

Основную идею составляет умное управление . Холодильник, духовка, стиральная машина в будущем должны подключаться к Интернету, настраиваться и контролироваться на расстоянии. Это экономит время, деньги и энергию. Разумеется, это открывает и новые риски, ведь каждое устройство, подключенное к Интернету, теоретически может подвергнуться хакерской атаке.

То же касается и электромобилей: они предлагаются в качестве экологичной альтернативы нынешним поглощающим бензин генераторам углекислого газа. Но пока электрокары страдают техническими проблемами: хотя двигатели машин имеют достаточную мощность, чтобы выдерживать конкуренцию в разгоне и скорости, аккумуляторы выдыхаются слишком быстро. Даже у самых дорогих моделей дальность поездки на одном заряде находится приблизительно на отметке 500 км. И потом, аккумулятор нельзя заправить за несколько минут, как бензобак. Однако можно было бы очень разумно включить и автомобиль в систему умного дома.

1. Фотовольтаика

Одну из основ умного дома в Европе составляет идея о том, что владелец самостоятельно производит электроэнергию. Данная идея реализуется различными способами, но самой практичной для большинства домовладельцев может стать фотоэлектрическая установка на крыше, называемая «солнечной батареей». Возможно, смотрится она не очень красиво, но в данном случае функциональность должна преобладать над эстетикой.

Пока монтаж такой системы нельзя назвать бюджетным. Установка для среднестатистического дома на одну семью обойдется от €8000 до €12 000. К тому же примерно €400 в год придется потратить на очистку, техобслуживание и страховку.

Фотоэлектрическая энергетическая установка должна выходить на пиковую мощность примерно от 5 до 8 кВт. Это - максимальная выработка при стандартизированных условиях. В зависимости от расположения, этого вполне хватает для выработки до 9000 кВт·ч электроэнергии в год, чего более чем достаточно для домохозяйства, в котором проживает четыре человека.

Если же жители потребляют лишь половину данного объема, то они уже экономят не менее €1000 в год. То есть установка окупается уже через несколько лет, если в вашем доме расходуется больше электроэнергии, и вы не переправляете ее в электросеть.

2. Накопитель энергии

Поскольку фотоэлектрическая энергетическая установка функционирует только днем, но при этому непрерывно вырабатывает энергию, вам понадобится аккумулятор. В умном доме таковых будет два. Один из них - автомобильный аккумулятор (см. пункт 6), а второй - аккумулятор в подвале. Таким образом, вы сможете использовать выработанную электроэнергию и позднее - например, ночью, когда солнце не светит. Должно хватить накопителя на 5 кВт. Недостаток: он размером с холодильник и весит примерно 220 кг. То есть легковесом его не назовешь.

К тому же накопитель энергии с расходами на приобретение примерно от €10 000 бюджетным никак не является. Есть и риски: батареи состоят из свинцово-гелевых аккумуляторов, электролитом в которых является концентрированная серная кислота, - это такие же компоненты, как, например, в автомобильных аккумуляторах. Уже по одной этой причине они должны стоять в подвале, потому как чувствительны к температуре. Но и срок их службы составляет около десяти лет. Электроэнергия, которую не вмещают аккумуляторы, переправляется в электросети, что принесет вам дополнительный доход.

3. Умный счетчик

Умными системы являются особенно в тех случаях, когда они сокращают объем работы. Например, умный счетчик в первую очередь избавит вашего поставщика электроэнергии от необходимости отправлять своих сотрудников на проверку электросчетчиков. Он измеряет расход в доме и передает данные поставщику электроэнергии через Интернет.

Умный счетчик также может распознать, потребляете ли вы электроэнергию в часы пиковой нагрузки или во время снижения нагрузки, когда в общей сети энергии в избытке. Гибкие тарифы поощряют сознательное потребление электроэнергии в часы меньшей нагрузки. Если вы, например, стираете ночью, это может обойтись вам дешевле, чем стирка ранним вечером.

Умные счетчики играют здесь ведущую роль: они передают данные по нагрузке из электросети в центр управления умным домом, который затем определяет, какой потребитель электроэнергии должен быть включен, а какой выключен. Например, можно предусмотрительно запустить холодильник или морозильную камеру, прежде чем в сети назреет ближайший пик нагрузки, а гибкая цена электроэнергии снова возрастет.

Это дает огромные преимущества энергетическим концернам. Они могут эффективнее распределять нагрузки в электросетях и точнее планировать ремонтные работы, если им известно, когда, где и в каком объеме потребляется энергия.

Представьте, что вы приходите домой после работы и нажимаете одну кнопку, регулирующую освещение в вашем жилище. Загорается свет на кухне и в зале, в вашей спальне, если захотите, подсвечиваются шторы. Снаружи загораются фонари. Но погодите, давайте сделаем лучше. У вас есть целый контрольный пункт (как, собственно, кондиционер). Вы сами задаете предпочтения по освещению в дневное и ночное время, на выходные - и вам не придется больше напрягаться по этому поводу.

Вы наверняка подумаете: «Блин, придется возиться с освещением. Потому что иногда нужно менять освещение, когда я читаю или уезжаю». Не переживайте. Система будет достаточно умна — можно будет заранее запрограммировать романтическое освещение, «читальный зал», званый ужин и другие мероприятия.

В современное время доступны настолько разнообразные системы освещения, что хватит всем, но они достаточно дорогие, поэтому не пользуются популярностью. Зато в будущем могут стать стандартом. Почему бы и нет? Контролируемое освещение экономит время и деньги, кроме того, выполняет обязанности сигнализации и системы безопасности.

Контроль потребления

Никогда не задумывались, почему у нас давно работают умные технологии в машинах, но не в домах? Задумайтесь. Если заканчивается бензин, машина подскажет. Если в шинах низкое давление - тоже. Даже если дверь не закрыта, машина тронется, но запищит. Все эти меры не только способствуют безопасности, но и берегут ваши денежки, предупреждая дорогостоящий ремонт в случае чего. Но дома ни один из приборов не предупредит вас, что с ним что-то не так. Специальная станция Powerhouse Dynamics создана, чтобы изменить это.

Компания, базирующаяся в Мэне, представила программу глобального контроля домашней энергии , которая мониторит использование энергии в доме, ее стоимость и выход углекислого газа каждую минуту. Благодаря подробному наблюдению, система может сказать вам, когда повышается расход энергии и почему, тем самым заставив хозяина задуматься. Также она следит за техникой, чтобы вы не тратили лишние деньги на ее ремонт. Она даже может подсказать, когда ваша техника станет такой старой и негодной, что будет дешевле купить новую.

Домашние роботы

Годами - на протяжении десятилетий - нас потчевали сказками о роботах-уборщиках . И вот - 21 век на дворе, а в пределах зоны видимости не трудится ни один неутомимый работник. Однако не все потеряно. Недавно в Германии был представлен однорукий и трехпалый робот, который мог поднимать предметы во время уборки, приносить напитки и даже управлять некоторыми механизмами. Многочисленные датчики предотвратили бы момент неприятного, случайного и болезненного «рукопожатия», если бы вы или ваши братья меньшие попытались бы сунуть роботу руку куда не нужно. Робот управляется сенсорным дисплеем, но также реагирует на голосовые команды и жесты.

Это всего лишь одна из версий бытовых роботов. Есть и другие, активно развивающиеся трудяги. Взгляните, например, на этих роботов-обезьян: круг их применения достаточно широк. Главное - чтобы среднестатистическому человеку робот-уборщик был по карману.

Если вы когда-нибудь бывали в Азии, а именно в Японии, вы наверняка были очарованы их туалетами. По сравнению с нашими, японские туалеты выглядят весьма футуристично. Они усеяны кнопками и устройствами, чье назначение порой трудно вычислить. Практически все туалеты в Японии функционируют как биде. В Европе и других частях мира биде брызгают водичкой на вас, чтобы немного очистить. Но в новых туалетах работает еще и сушилка, которая сводит на нет необходимость туалетной бумаги.

Кроме того, японские туалеты спасают браки. Кроме сидений с подогревом, у местных туалетов автоматически поднимаются и опускаются крышки. Работают встроенные дезодоранты и очистители. Все более популярным становится самоочищение туалетов с применением антибактериального покрытия - незаменимая вещь в общественных местах. Это вам не это.

Несмотря на то, что «умные» туалеты шагают по планете - даже если их пока не видно у наших берегов - самые умные из них еще не родились. Их цель - держать нас здоровыми. Некоторые туалеты в Японии уже выполняют анализ мочи, чтобы вовремя сообщить пользователю, что у него диабет, а скоро в списке прогнозов будет беременность, наркотики в крови, ну или рак толстой кишки. Они даже смогут подсказать диету и физические упражнения для поддержания здоровой формы. Но будете ли вы слушать «белого господина»?

Сторожевая видеосистема

Во многих современных фильмах предприятия и государственные учреждения с программным обеспечением для распознавания лиц, как правило, держат странные грузы в секретных зонах. Однажды любой из нас сможет поставить такую программу в собственном доме. Зачем? Видеокамера на входе сможет различить друзей и членов семьи, незнакомцев и соседей. В конце концов, собаку не каждый может позволить. В случае появления незнакомца у двери система сможет поискать его лицо в базе данных самых злостных и не очень рецидивистов. Вдруг в будущем такая база будет доступна в стиле «скачать в Интернете бесплатно». Главное, чтобы в этом списке не было ваших друзей и членов семьи.

Сегодня множество компаний работает с программным обеспечением для распознавания лиц, как для корпоративного, так и для частного сегмента. Еще больше компаний работает над созданием в условиях тотального наблюдения.

Уже в Android Ice Cream Sandwich появилась возможность разблокировки методом распознавания внешности. Но его легко можно было ввести в заблуждение, показав фотографию «хозяина». Так что до полноценных систем видеодомофонного контроля нам еще далеко.