В процессе проведения работы над исследовательским проектом по информатике на тему «Умный дом с "Алисой» обучающийся 9 класса расширил знания о плюсах и минусах умного дома, а также сделал проект умного дома с Алисой.

Подробнее о работе:

В готовом исследовательском проекте по информатике на тему «Умный дом с "Алисой» автор сделал выводы о том, что стоимость собственных умных устройств от "Яндекса" невелика. Ну а вместо стационарного устройства с "Алисой" на первых порах голосовые команды можно отдавать собственному смартфону, так что первый шаг к умному дому "Яндекса" стоит совсем скромных денег. Ну а дальше всё ограничено лишь фантазией и размером кошелька.

Оглавление

Введение
Глава 1. Принцип действия
Глава 2. Совместимые устройства и возможности
Глава 3. Строим умный дом
Заключение

Умный дом - это комплексная система домашних устройств, которая предназначена для автоматизации бытовых задач. «Умный дом» способен энергоэффективно и качественно управлять существующими в доме бытовыми устройствами и коммуникациями как единым целым и полностью их контролировать. [Рисунок 1]

Рисунок 1. Умная колонка Яндекс Станция 2.

Умный дом "Яндекса", работающий под чутким руководством виртуальной "Алисы", позволяет не только выполнять простейшие голосовые команды по включению или выключению электроприборов, но и создавать целые сценарии работы. Уже сейчас с "Алисой" дружат устройства разных производителей, что открывает перед пользователем самые широкие возможности по оснащению своего высокотехнологичного жилища. [2]

Целью работы: сделать умный дом с Алисой.
Задачи проекта: рассказать о плюсах и минусах умного дома.

Центром управления умным домом "Яндекса" может служить любое устройство, в котором «живёт» голосовой помощник "Алиса". Это может быть уже знакомая нам "Яндекс.Станция", некоторые умные колонки, такие как IRBIS A, Elari SmartBeat и DEXP Smartbox, или любой смартфон с установленным фирменным приложением "Яндекс". Обязательное общее требование ко всем этим устройствам – это постоянное подключение к Интернету, без которого "Алиса" превращается почти что в тыкву. Без Интернета она не только не поддерживает с пользователем диалоги, но и не отдаёт команды устройствам. Причина этого кроется в том, что все голосовые сообщения пользователя обрабатываются не в самом устройстве, а на серверах "Яндекса".

Рисунок 2. Схема работы умного дома "Яндекса" с "Алисой"

Пользователь отдаёт команду "Алисе", а та пересылает её на сервер. Там происходит обработка команды. Если она связана с работой партнёрского устройства, то команда отправляется дальше на сервер его производителя, а затем уже возвращается обратно. После обработки на одном из серверов команда возвращается непосредственно на то устройство, для которого она была предназначена. Это может быть и та же "Яндекс.Станция", если, например, команда оказалась не выполнимой или командой была фраза из диалога.

Этот путь кажется слишком длинным, но на практике существенных задержек не наблюдается. Забегая вперёд, отметим, что при нормально работающем интернет-соединении обработка команды лишь изредка занимает до двух-трёх секунд. В основном этот процесс длится не более секунды после мгновенного ответа Алисы на приказ.

Необходимость наличия интернет-соединения – это одновременно и недостаток, и достоинство умного дома "Яндекса". Недостаток – потому что без Интернета или с нестабильно работающей связью у вас ничего нормально функционировать просто не будет. Но представить себе человека, решившего оснастить своё жилище высокими технологиями и не имеющего при этом доступа к всемирной паутине, у вас вряд ли получится.

Достоинств же у такого подхода к организации умного дома куда больше. Во-первых, для управления требуется достаточно примитивное устройство, возможности которого могут ограничиваться лишь общением с серверами "Яндекса". Во-вторых, не требуется установка и настройка какого-то домашнего сетевого узла, обрабатывающего команды и обеспечивающего подключение к "Алисе" через Интернет.

В случае с умным домом "Яндекса" команды этому самому дому можно раздавать из любой точки планеты. При этом никаких сетевых настроек проводить не потребуется. Например, уходя с работы, вы можете приказать "Алисе" включить кондиционер, чтобы охладить квартиру к вашему прибытию. Также удалённо можно убедиться, что выключен свет или отключена розетка с потенциально опасными бытовыми приборами. [Рисунок 2]

Разобравшись с принципом работы новой платформы, давайте посмотрим, из чего же может состоять Умный дом "Яндекса" и какие возможности могут быть в нём реализованы. Для начала отметим, что он может объединять как собственные устройства "Яндекса", так и устройства других производителей-партнёров. На сегодняшний день среди них присутствуют такие разработчики бытовой техники, как Philips, Redmond, Rubetek, Samsung и Xiaomi. По заявлению представителей "Яндекса", в ближайшее время к ним должны присоединиться Bosch, Elari, Perenio, Sapfir, и Z-Wave, на устройствах которых тоже можно будет увидеть фразу «Работает с Алисой». Ну а при помощи умного пульта производства "Яндекса" перечень совместимых устройств может быть расширен буквально до бесконечности.

Рисунок 3. Умные устройства от Яндекс.

Универсальный пульт – это посредник между искусственным интеллектом Алисы и бытовой техникой, не предназначенной для подключения к умному дому. Главное, чтобы у этой техники была возможность управления по инфракрасному сигналу. Пульт работает практически с любым телевизором или кондиционером, включая или выключая питание, переключая каналы и регулируя громкость по голосовой команде пользователя. Без преувеличения – это самое интересное устройство из группы умных новинок "Яндекса".

Рисунок 4. Производители-партнёры, с которыми работает "Алиса".

Совместимых с "Алисой" бытовых приборов сторонних производителей уже сегодня достаточно много. Среди них есть чайники, кофеварки и другая кухонная техника, увлажнители воздуха, вентиляторы, кондиционеры, а также роботы-пылесосы и даже стиральные машины. Всем этим можно управлять, подавая голосовые команды "Алисе". Жаль только, что заливать воду в чайник и загружать бельё в стиральную машину придётся всё-таки самостоятельно.

С сетевыми настройками пользователю умного дома "Яндекса" мучиться не придётся, но связать в единую структуру все имеющиеся устройства всё-таки нужно. Делается это через мобильное приложение "Яндекс" под Android или iOS, с установки которого на смартфон и следует начать строительство собственного умного дома.

Рисунок 5. Интерфейс мобильного приложения Яндекс.

Приложение универсальное — оно объединяет различные сервисы "Яндекса". Нам требуется только та его часть, которая непосредственно касается настройки умных устройств, поэтому в основном меню находим соответствующий раздел — "Устройства". Отметим лишь, что в это приложение встроен и голосовой помощник, поэтому, как мы уже отмечали выше, вести общение с "Алисой" и подавать команды умному дому можно не только через "Яндекс.Станцию", но и непосредственно со смартфона.

Рисунок 6. Добавление устройств.

Формирование умного дома начинается с добавления устройств. Подключение собственных устройств "Яндекса" занимает минимум времени: нужно просто перевести их в режим поиска, а в мобильном приложении указать требуемую для работы домашнюю сеть Wi-Fi. Для управления отдельно каждым устройством потребуется задать ему имя. Причём исключительно на русском языке, и желательно покороче, так как оно будет использоваться при подаче голосовой команды.

Например, такой: «Алиса, включи торшер!» Если последний будет подключён через умную розетку (от "Яндекса" или, например, от Xiaomi), то освещение загорится. Также аналогичная команда может быть подана и умной лампочке в торшере. В этом случае питание торшера должно оставаться всё время включённым, так как включаться и выключаться будет сама лампочка.
 
А вот наладить управление основным освещением в комнате так просто уже не получится. В выключатель на стене ничего не добавишь, если это, конечно, не умный выключатель Xiaomi. Остаётся только подбирать умные лампочки и объединять их в группу, благо мобильное приложение такой вариант работы также допускает. Ещё умные устройства можно разделять по комнатам, названия которым можно давать самостоятельно — или же выбирать из имеющегося списка. Соответственно, более точная команда «Алисе» о включении того же торшера может звучать так: «Алиса, включи торшер в гостиной!».

Теперь давайте рассмотрим поподробнее возможности тех устройств, которые попали к нам в тестовую лабораторию. С умной розеткой "Яндекса" мы уже разобрались. У неё есть только два рабочих положения: "включено" или "выключено". Отметим лишь, что на самой розетке имеется единственная кнопка, при помощи которой можно управлять питанием вручную, а также перевести розетку в режим поиска беспроводной сети.

У умных лампочек возможностей больше. Для умной лампочки "Яндекса" пользователю предлагаются настройки яркости и цветовой температуры, а у аналогичной лампочки Xiaomi можно ещё изменять цвет. Ниже в таблице представлены основные технические характеристики умных лампочек "Яндекса" и Xiaomi.

Если в подключении умной лампочки "Яндекса" к умному дому никаких особенностей нет, то для обнаружения лампочки Xiaomi потребуется немного больше времени. Мобильное приложение "Яндекс" вначале требует установить фирменное приложение Xiaomi и подключить лампочку в нём. Затем, при объединении аккаунтов "Яндекса" и Xiaomi, все настройки по данному устройству будут автоматически перенесены в приложение "Яндекс". В принципе, ничего сложного тут нет. Разве что различных действий придётся провести немного больше.

Так же просто подключается и умный пульт "Яндекса". Он имеет круглую форму корпуса для размещения нескольких инфракрасных передатчиков по периметру. Сделано это специально, чтобы пульт «дотягивался» сразу до всех устройств в комнате. Например – и до телевизора, и до кондиционера. При этом пульт должен быть постоянно подключён либо к USB-порту телевизора или компьютера, либо же к электрической розетке. В последнем случае потребуется адаптер, который не входит в комплект поставки.

Настройка пульта в приложении "Яндекс" подразумевает выбор того или иного бытового прибора, которым он будет управлять. Список производителей этих самых приборов впечатляет. Но даже если вы не нашли нужного, приложение предложит вам универсальный вариант. Вот только возможности у пульта ограничены и никак не меняются в зависимости от производителя устройства. Если вы подключаете пульт к телевизору, то приготовьтесь к тому, что управлять можно будет лишь переключением каналов, регулировкой громкости и питанием. Если же это кондиционер, то вы сможете устанавливать температуру, выбирать режим работы и скорость."

В дополнение к работе с отдельными устройствами умного дома мобильное приложение "Яндекс" позволяет задать сценарии, при которых команды подаются одновременно нескольким устройствам. Так, например, по команде «Алиса, я дома!», можно одновременно включить свет в прихожей и в комнате, запустить увлажнитель воздуха и включить чайник. Сценарий можно составить абсолютно любой, какой только позволят возможности ваших умных устройств и ваша фантазия.

А вот чего здесь действительно не хватает, так это возможности запрограммировать работу этих устройств по расписанию. Так, например, чтобы включить кондиционер или пылесос в определённое время, находясь на работе, пользователю придётся прибегнуть к голосовым командам "Алисе" или ввести их вручную через приложение. А ведь гораздо проще было бы задать расписание работы на всю неделю и не возиться каждый раз с командами.

Но в целом умный дом "Яндекса" настраивается быстро, а работать с ним довольно просто. Существенных недостатков у ПО нет, хотя развиваться платформе явно есть куда. Да и список совместимых с "Алисой" устройств сторонних производителей в ближайшем будущем хотелось бы видеть больше и разнообразнее.

Тем, кто всё ещё сомневается, что будущее за голосовыми интерфейсами, хотелось бы порекомендовать обратить взор на конкурентов "Яндекса" и "Алисы", которые уже давно работают в этом направлении. У них есть свои недостатки, но есть и достоинства, многими из которых умный дом "Яндекса" с "Алисой" пока не может похвастаться. Зато он прекрасно распознаёт команды на русском языке, чего пока так и не научились в полном объёме делать конкуренты. А говорим мы все-таки по-русски.
Из всех достоинств умного дома "Яндекса", кроме работы на русском языке, особенно хотелось бы отметить модульность с возможностями наращивания и изменения.

Так, сегодня можно создать своими руками умную люстру, завтра – умный торшер, а на следующей неделе добавить к этому умный кондиционер и умный пылесос. Через полгода, собрав достаточное количество умных устройств, можно задавать им различные сценарии работы. А там, глядишь, и недостающее расписание задач добавят в приложение.

Также стоит отметить простоту настройки и отсутствие каких-либо сложных сетевых устройств, объединяющих весь ваш умный дом. Всё, что потребуется для работы, – это беспроводной роутер с выходом в Интернет, но он все равно есть у большинства. Без последнего современный мир сегодня всё равно немыслим.

Напоследок отметим, что стоимость собственных умных устройств от "Яндекса" невелика. Так, за розетку потребуется заплатить около 1 200 рублей, столько же за лампочку и около 1 400 рублей за пульт. Ну а вместо стационарного устройства с "Алисой" на первых порах голосовые команды можно отдавать собственному смартфону, так что первый шаг к умному дому "Яндекса" стоит совсем скромных денег. Ну а дальше всё ограничено лишь вашей фантазией и размером вашего кошелька!