Domáca automatizácia

Niektorý z redaktorov požiadal o revíziu tohto článku. Redaktor si napríklad nie je istý, či neobsahuje obsahové chyby alebo je dostatočne zrozumiteľný. Prosím, opravte a zlepšite tento článok. Po úprave článku môžete túto poznámku odstrániť.

Domáca automatizácia (angl. home automation, domotics^[1]) je automatizácia budov pre domácnosť, nazývaná inteligentný dom alebo smart home. Systém domácej automatizácie monitoruje a riadi atribúty domácnosti, ako je osvetlenie, klíma, zábavné systémy a spotrebiče. Môže zahŕňať aj zabezpečenie domácnosti, ako je kontrola vstupu a poplašné systémy. Po pripojení k internetu sú domáce zariadenia dôležitou súčasťou internetu vecí („IoT“). Podľa výhľadu digitálneho trhu sa očakáva, že v roku 2025 počet inteligentných domácností na trhu stúpne na 77,1 miliónov.^[2]

Systém domácej automatizácie zvyčajne pripája ovládané zariadenia k centrálnemu inteligentnému domácemu rozbočovaču (niekedy nazývanému „brána“). Používateľské rozhranie na ovládanie systému využíva buď nástenné terminály, tablety alebo stolné počítače, aplikáciu pre mobilné telefóny alebo webové rozhranie, ktoré môže byť dostupné aj cez internet mimo domova.

Napriek tomu, že existuje mnoho konkurenčných výrobcov, rastie úsilie o open source systémy. Sú tu však problémy so súčasným stavom domácej automatizácie vrátane nedostatku štandardizovaných bezpečnostných opatrení a zastarávania starších zariadení bez spätnej kompatibility.

Domáca automatizácia má vysoký potenciál na zdieľanie údajov medzi rodinnými príslušníkmi alebo dôveryhodnými jednotlivcami v záujme osobnej bezpečnosti a mohla by viesť k ekologickým opatreniam na úsporu energie s pozitívnym vplyvom na životné prostredie v budúcnosti.

Trh domácej automatizácie mal v roku 2022 hodnotu 64 miliárd USD a predpokladá sa, že v roku 2028 vzrastie na viac ako 163 miliárd USD.^[3]

Spočiatku domáca automatizácia existovala v podobe strojov uľahčujúcich prácu. Samostatné elektrické alebo plynové domáce spotrebiče sa stali životaschopnými v roku 1900 vďaka elektrickému pripojeniu,^[4] boli to najmä práčky (1904), ohrievače vody (1889), chladničiy (1913), šijacie stroje, umývačky riadu a sušičky bielizne.

V roku 1975 bola vyvinutá prvá univerzálna sieťová technológia domácej automatizácie X10. Išlo o komunikačný protokol pre elektronické zariadenia. Na signalizáciu a riadenie používa predovšetkým elektrické vedenie na prenos energie, kde signály zahŕňajú krátke vysokofrekvenčné impulzy digitálnych dát a zostáva tak najdostupnejšia.^[5]

Do roku 2012 bolo v Spojených štátoch podľa ABI Research nainštalovaných 1,5 milióna systémov domácej automatizácie.^[6] Očakáva sa, že v roku 2025 počet inteligentných domácností na trhu stúpne na 77,1 miliónov.

Slovo „domotics“ je skratkou latinského slova pre dom (domus) a slova robotika. Slovo „smart“ v „smart home“ označuje systém, ktorý si monitoruje stav svojich zariadení, čo sa deje prostredníctvom protokolu informačných a komunikačných technológií (ICT) a internetu vecí („IoT“).^[7]

Domáca automatizácia je rozšírená v rôznych oblastiach, vrátane:

• Kúrenie, ventilácia a klimatizácia (HVAC): Všetky domáce monitory spotreby energie je možné ovládať na diaľku cez internet s jednoduchým a priateľským užívateľským rozhraním.
• Systém riadenia osvetlenia : „inteligentná“ sieť, ktorá zahŕňa komunikáciu medzi rôznymi vstupmi a výstupmi systému osvetlenia pomocou jedného alebo viacerých centrálnych výpočtových zariadení.
• Riadiaci systém snímajúci pohyb: je možné snímať pohyb v dome pomocou inteligentných meračov^[8] a environmentálnych senzorov, ako sú senzory CO2,^[9], ktoré možno integrovať do systému automatizácie budovy a spúšťať automatické reakcie na energetickú účinnosť a aplikácie pre komfort budov.
• Ovládanie spotrebiča a integrácia s inteligentnou sieťou a inteligentným meračom, využívajúca napríklad vysoký výkon solárnych panelov uprostred dňa na prevádzku práčok.^[10][11]
• Domáce roboty a bezpečnosť: bezpečnostný systém domácnosti zavedený so systémom domácej automatizácie môže poskytovať doplnkové služby, ako je diaľkový dohľad nad bezpečnostnými kamerami cez internet, alebo riadenie prístupu a centrálne zamykanie všetkých dverí a okien.^[12]
• Detekcia požiaru a nebezpečných plynov, detektory dymu a CO2^[13]
• Skladací stroj na bielizeň
• Systémy na hľadanie ľudí či zariadení v dome(IPS).
• Domáca automatizácia pre seniorov a zdravotne postihnutých.
• Starostlivosť o domáce zvieratá a bábätká, napríklad sledovanie pohybu domácich zvierat a bábätiek a kontrola prístupových práv pre domáce zvieratá.
• Kontrola kvality vzduchu ( vo vnútri aj vonku ). Napríklad Air Quality Egg sa používa na sledovanie kvality ovzdušia a úrovne znečistenia v meste. Zariadenie následne vytvára mapy znečistenia v mobilnej aplikácii .^[14]
• Inteligentná kuchyňa s inventárom chladničky, vopred pripravenými programami na varenie, dohľadom nad varením atď.
• Zariadenia na ovládanie hlasom ako Amazon Alexa alebo Google Home slúžia na ovládanie domácich spotrebičov alebo systémov.

V roku 2011 Microsoft Research zistil, že domáca automatizácia môže zahŕňať vysoké náklady na vlastníctvo, nedostupnosť prepojených zariadení a zlú údržbu.^[15] Pri navrhovaní a vytváraní systému domácej automatizácie inžinieri berú do úvahy niekoľko faktorov vrátane udržateľnosti, jednoduchosti ovládania, cenovú dostupnosť, rýchlosť, bezpečnosť a schopnosť detegovať problémy.^[16] Zistenia spoločnosti iControl ukázali, že spotrebitelia uprednostňujú jednoduchosť používania pred technickými inováciami a hoci spotrebitelia uznávajú, že nové pripojené zariadenia majú bezkonkurenčný faktor bezpečia, nie sú ešte celkom pripravení na ich používanie vo svojich domácnostiach.^[17]

V minulosti sa tieto systémy predávali ako kompletné systémy, kde sa spotrebiteľ spoliehal na jedného dodávateľa celého systému vrátane hardvéru, komunikačného protokolu, centrálneho rozbočovača a používateľského rozhrania. V súčasnosti však existujú systémy s open-source hardvérom a open-source softvérom s upraviteľným zdrojovým kódom, ktorý možno použiť namiesto proprietárneho hardvéru alebo s ním.^[18] Mnohé z týchto systémov sú prepojené s malými programovateľnými počítačmi, ako je Arduino alebo Raspberry Pi, ktoré sú dostupné online a vo väčšine obchodov s elektronikou.^[19] Mnohé domáce automatizačné zariadenia je možné prepojiť s mobilnými telefónmi cez Bluetooth, čo zvyšuje cenovú dostupnosť a prístupnosť pre používateľa.

Domáca automatizácia trpí fragmentáciou platforiem a nedostatkom technických noriem^{[20][21][22][23][24][25]}. Rôznorodosť zariadení domácej automatizácie, pokiaľ ide o variácie hardvéru a rozdiely v softvéri, ktorý na nich beží, vytvára prostredie , kde je sťažená úloha vývoja aplikácií, ktoré fungujú konzistentne medzi rôznymi nekonzistentnými technologickými ekosystémami.^[26] Zákazníci môžu váhať staviť svoju budúcnosť IoT na proprietárne softvérové alebo hardvérové zariadenia, ktoré využívajú proprietárne protokoly, ktoré môžu slabnúť alebo môžu byť náročné na prispôsobenie a prepojenie.^[27]

Povaha domácich automatizačných zariadení môže byť tiež problémom pre bezpečnosť, bezpečnosť údajov a súkromie údajov, pretože opravy chýb nájdených v základnom operačnom systéme sa často nedostanú k používateľom so staršími zariadeniami a k zariadeniam s nižšou cenou.^[28][29] Jedna skupina výskumníkov tvrdí, že zlyhanie dodávateľov pri podpore starších zariadení pomocou záplat a aktualizácií spôsobuje, že viac ako 87 % aktívnych zariadení je zraniteľných.^[30][31]

Obavy vzbudili nájomníci prenajímajúci si od prenajímateľov, ktorí sa rozhodli vylepšiť byty/domy technológiou inteligentnej domácnosti.^[32] Tieto obavy zahŕňajú slabé bezdrôtové pripojenia, ktoré spôsobujú, že dvere alebo spotrebič sú takmer nepoužiteľné alebo nepraktické; bezpečnosť prístupových kódov dverí uchovávaných prenajímateľom; a potenciálne narušenie súkromia, ktoré prichádza s pripojením technológií inteligentných domácností k domácim sieťam.

Výskumníci tiež vykonali používateľské štúdie, aby zistili, s akými prekážkami sa stretávajú spotrebitelia pri integrácii zariadení alebo systémov domácej automatizácie do ich každodenného životného štýlu. Jedným z hlavných poznatkov bolo jednoduché používanie, pretože spotrebitelia majú tendenciu uprednostňovať riešenia typu „zapoj a pusť“ ped komplikovanejšími nastaveniami.^[33] Jedna štúdia zistila, že existujú veľké medzery v mentálnych modeloch generovaných používateľmi, pokiaľ ide o to, ako zariadenia skutočne fungujú.^[33] Konkrétne zistenia ukázali, že došlo k mnohým nedorozumeniam v súvislosti s tým, kde boli údaje zhromaždené inteligentnými zariadeniami uložené a ako boli použité.^[33] Napríklad pri nastavení inteligentného svetla si jeden účastník myslel, že jeho iPad komunikuje priamo so svetlom a hovorí mu, aby sa vyplo alebo zaplo.^[33] V skutočnosti iPad vysielal signál do cloudového systému, ktorý spoločnosť používa (v tomto prípade Hue Bridge), ktorý to potom signalizuje priamo do zariadenia.^[33]

Celkovo sa táto oblasť stále vyvíja a charakter každého zariadenia sa neustále mení. Zatiaľ čo technológovia pracujú na vytvorení bezpečnejších, efektívnejších a štandardizovaných bezpečnostných protokolov, spotrebitelia sa tiež potrebujú dozvedieť viac o tom, ako tieto zariadenia fungujú a aké dôsledky môže mať ich umiestnenie do ich domácností. Rozmach tejto oblasti je v súčasnosti limitovaný nielen technológiou, ale aj schopnosťami používateľa dôverovať zariadeniu a úspešne ho integrovať do svojho každodenného života.

Využitie domácej automatizácie by mohlo viesť k efektívnejším a inteligentnejším spôsobom úspory energie.^[34] Integráciou informačných a komunikačných technológií (IKT) so systémami obnoviteľnej energie, ako je solárna alebo veterná energia, sa domácnosti môžu autonómne rozhodovať o tom, či budú energiu skladovať alebo ju minú na daný spotrebič,^[34] čo vedie k celkovo pozitívnym vplyvom na životné prostredie a nižším účtom za elektrinu pre spotrebiteľov využívajúcich systém. Na tento účel výskumníci navrhujú použiť údaje zo senzorov týkajúce sa aktivity spotrebiteľov v domácnosti na predvídanie ich potrieb a vyváženie spotreby energie.^[35]

Okrem toho má domáca automatizácia veľký potenciál, pokiaľ ide o bezpečnosť a ochranu rodiny. Podľa prieskumu spoločnosti iControl z roku 2015 sú hlavnými hnacími silami dopytu po inteligentných a prepojených zariadeniach po prvé „osobná a rodinná bezpečnosť“ a po druhé „nadšenie z úspor energie“.^[36] Domáca automatizácia zahŕňa rôzne inteligentné bezpečnostné systémy a nastavenia dohľadu. To umožňuje spotrebiteľom monitorovať svoje domovy, keď sú preč, a poskytnúť dôveryhodným členom rodiny prístup k týmto informáciám v prípade, že sa stane čokoľvek zlé.

• 
  Domáci patch panel, neštruktúrovaný

• internet vecí

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Domáca automatizácia