Smart home – kierunki rozwoju, wady i zalety
Samochody autonomiczne. Czy to już rewolucja?
Samochody autonomiczne to idealne rozwiązanie. Wsiadasz do własnego auta i nie musisz go prowadzić. Masz swoją prywatną przestrzeń, możesz czytać książkę lub oglądać film, a auto samo wiezie cię tam, gdzie chciałeś. Ideał? No prawie, bo przecież co się stanie, jak autonomiczne auto popełni błąd. Kto wtedy odpowie za niego? Ty, producent, a może ten, kto nie odśnieżył drogi, na której nie było widać oznaczeń poziomych? Czy więc nadejdzie kiedyś taki moment, że auto zacznie jeździć samo? Ostatnio staje to pod coraz większym znakiem zapytania.
Gdzie leży problem aut autonomicznych?
Wsiadasz do najnowszego wypasionego auta i ruszasz w podróż autostradą. Pogoda jest wyborna, widoczność wspaniała, a oznakowanie autostrady czytelne. Odpalasz autopilota, samochód sam utrzymuje pas ruchu, zwalnia i przyspiesza do zadanej prędkości w zależności od natężenia ruchu, ukształtowania terenu. Wszystko idealnie? No prawie, wyobraź sobie tę samą sytuację na odcinku remontowanej Gierkówki, między Piotrkowem a Częstochową, w zamieci śnieżnej. Nie ma opcji, żeby w takich warunkach (nieczytelne oznakowanie drogi, zamieć) autonomiczne auto było w stanie przejechać ten kawałek drogi. Do tego do końca nie wiadomo, kto odpowiadałby za szkody powstałe z winy takiego autonomicznego auta. Drugim problemem był też słynny dylemat wagonika, czyli wybór czy lepiej zderzyć się z jedną osobą, czy też grupą ludzi. Na poziomie etycznym tego typu wybory może podejmować tylko człowiek, a nie algorytm, który jest tylko pewnym zapisem działań podejrzanych właśnie u ludzi.
Wypadki z udziałem Tesli
Producent nie wdrożył jeszcze piątego poziomu autonomicznej jazdy (ma się to stać dopiero pod koniec roku). Informuje też, że Tesla można jeździć autonomicznie jedynie na drogach o dobrym oznakowaniu poziomym i przy odpowiednich warunkach pogodowych, a do tego pod okiem kierowcy, nie zmienia to faktu, że wypadki z nią się zdarzają. Podczas ostatniego głośnego w Teksasie (zmarły w płomieniach dwie osoby, po tym, jak auto wjechało w ślepą uliczkę i z impetem uderzyło w drzewo) podobno autopilot nie był włączony. Tego samego nie da się jednak powiedzieć o wypadku w Hongkongu, gdzie system (bez nadzoru człowieka) zbyt późno zahamował przed przewróconą na środku autostrady ciężarówką. Dodajmy, że zanim skorzysta się z tego systemu, trzeba w Tesli zaznaczyć, że bierze się na siebie pełną odpowiedzialność za skutki ewentualnych wypadków. Faktem jest jednak i to, że trzeba w niej patrzeć, co się dzieje. Ale to wszystko pokazuje, że ryzyko związane z autonomiczną jazdą wcale nie jest małe – biorąc pod uwagę, jak mało aut Tesli sprzedaje się rocznie w porównaniu z całą sprzedażą nowych samochodów na świecie.
Porozumienie w sprawie samochodów autonomicznych
60 krajów należących do organizacji Narodów Zjednoczonych dogadało się co do samochodów autonomicznych. Miało to miejsce już w 2019 roku. Określono, że póki co nie będzie autonomicznego jeżdżenia, bo nie jesteśmy na to zwyczajnie gotowi. Poczyniono jednak mały wyłom w zakazie. Pozwolono bowiem, aby auta jeździły same maksymalnie do 60 km/h, po dobrze oznakowanych drogach i pod bacznym okiem kierowcy. Ponadto w samochodach ma być czarna skrzynka oraz systemy monitorujące to, czy kierowca, aby na pewno patrzy na drogę. Jakby tego było mało system będzie dozwolony jedynie na drogach z oddzielonymi pasami ruchu w dwie strony, tak aby z przeciwka nie nadjeżdżały samochody. Poza tym nie mogą poruszać się bok nich piesi oraz rowerzyści. Ciekawe czy takie drogi w ogóle istnieją?
Samochód autonomiczny? Na razie tylko w filmach SF
Autonomiczna jazda nie jest więc póki możliwa, ale w przyszłości kto wie. Z całą pewnością wymaga ona jedna w dużej mierze przebudowania naszych dróg. Przede wszystkim nie może być na nich pieszych i rowerzystów, których zachowania mogą być zbyt trudne do przewidzenia dla algorytmów autonomicznych samochodów. Poza tym słusznym wydaje się także założenie, że auta powinny się komunikować między sobą i co za tym idzie, wszystkie muszą być nowoczesne, albo w takie nowoczesne systemy wyposażone. Prawda jest jednak taka, że po ulicach i drogach wciąż porusza się wiele samochodów starych, do tego np. w Polsce wzrasta liczba youngtimerów. W ruchu drogowych zdarzają się jeszcze skutery, motorowery i motocykle, a więc kolejne pojazdy, z którymi algorytmy od autonomicznej jazdy mogą mieć sporo problemów. Nie wiem, czy pamiętacie słynny szwedzki program bezpieczeństwa ruchu drogowego? Szwedom szło świetnie z eliminacją wypadków śmiertelnych, ale okazało się, że aby spadła ona do zera, musieliby zabronić jazdy motocyklom. Ostatnim z kłopotów jest też to, że póki co mówi się, że kierowca powinien nadzorować to, co robi autonomiczne auto. Czyli ma nie prowadzić, ale równocześnie cały czas kontrolować to, co się dzieje. Wydaje się to raczej mało realne!
Policjanci zatrzymali samochód autonomiczny! Kuriozalna sytuacja! [FILM]
Kolejnym krokiem motoryzacji jest autonomiczna jazda naszych samochodów. Z takiego rozwiązania korzysta m.in. Tesla, jednak coraz więcej producentów informuje, że ich samochody wkrótce będą oferować tę technologię. Co, jeśli samochód autonomiczny złamie prawo drogowe? Zostanie oczywiście zatrzymane. Do takiego zdarzenia już doszło. Zobaczcie, jak to wyglądało!
Pojazdy autonomiczne pojawiają się na drogach
Bez dwóch zdań samochodu z funkcją autonomicznej jazdy to przyszłość motoryzacji. Tesla już od kilku lat oferuje tego typu rozwiązanie, choć skierowane jest ono głównie do jazdy po autostradach. Swego czasu Mercedes-Benz również zapowiedział, że takie rozwiązanie wkrótce pojawi się w najnowszych modelach producenta.
Przeczytaj także: Polski cennik Nissan Ariya. Elektryczny crossover coupe
Niemniej jednak już dziś na drogach coraz więcej modeli, które wykorzystują algorytmy sztucznej inteligencji do poruszania się po mieście. AI jest zaprojektowane tak, aby unikać niebezpiecznych sytuacji, które mogą skutkować zatrzymaniem przez policję. Nie zawsze jednak się to udaje, ponieważ policja w San Francisco musiała dokonać zatrzymania takiego pojazdu.
Samochód autonomiczny zatrzymany przez policję
W sieci pojawiło się amatorskie nagranie, które z pozoru przedstawia zwyczajne zatrzymanie auta przez patrol drogowy policji. Nie jest to jednak normalna sytuacja, ponieważ policjanci z San Francisco zatrzymali samochód autonomiczny. Auto na początku zatrzymuje się przed sygnalizacją świetlną. Policjant podchodzi do samochodu i stwierdza, że nikogo w nim nie ma. To właśnie było powodem zatrzymania. Po zmianie świateł na zielone auto odjeżdża, jednak po chwili zatrzymuje się przy prawej krawędzi jezdni i włącza światła awaryjne.
Welcome to the future. Cop pulls over driverless car (because no lights?) Then Cruise goes on the lamb. (via — Seth Weintraub (@llsethj) April 10, 2022
Samochód autonomiczny należy do firmy Cruise i jak napisano w oświadczeniu firmy, auto zachowało się w tej sytuacji, tak jak zaplanowano w podobnych sytuacjach. Firma podkreśliła, że samochód autonomiczny zatrzymał się na sygnał radiowozu i udało się do najbliższego bezpiecznego miejsca. Tak właśnie zostało zaprogramowane i wywiązało się ze swojego zadania. Przedstawiciele Cruise poinformowali również, że nawiążą współpracę z policją w San Francisco na wypadek, gdyby doszło do podobnej sytuacji.
Policjanci zatrzymali samochód autonomiczny! Kuriozalna sytuacja! [FILM] 25
Źródło: Twitter/Electrek
Smart home – kierunki rozwoju, wady i zalety
Smart home – kierunki rozwoju, wady i zalety
Wygodne sterowanie urządzeniami w domu, w tym inteligentne i zdalne sterowanie systemem HVAC od wielu lat jest dostępne. Ostateczny rozwój systemów smart-home, jak i ich popularność daleki jest od zakończenia. Połączony, skojarzony „smart home" nie jest nową koncepcją, ale ogólny rozwój techniki i świata wirtualnego sprawia, że możliwości są coraz większe i dosięgają praktycznie każdego aspektu naszego życia.
Smart home składa się z wielu elementów: z paneli operacyjnych (np. ekranów dotykowych lub smartfonów) sterujących pracą urządzeń końcowych tzw. aktorów takich jak zawory grzejnikowe, włączniki świateł, żaluzji. Poprzez czujniki mierzone są różne parametry, takie jak temperatura, światło i przykładowo sprawdzane jest, czy warunki komfortu są spełnione, czy światło się świeci –
zarządzane jest zużycie energii. Gdy przykładowo czujnik wykaże, że światło się świeci (niepotrzebnie) wówczas poprzez przekaźniki je wyłączy.
Aby umożliwić komunikację i interakcję między tymi urządzeniami zostają one połączone siecią. W zależności od standardu, połączenie może być bezprzewodowe (np. Bluetooth, WLAN/WiFi) lub kablowe (Ethernet, Powerline etc.). W kompleksowych systemach dochodzi jeszcze do tego centralna jednostka sterująca – Gateway. Gateway umożliwia komfortowe zarządzanie całym systemem smart home oraz strukturyzowaną komunikację połączonych ze sobą urządzeń. Gateway może być bezpośrednio sterowany z paneli operacyjnych użytkownika. Zbiera on i zapisuje dane z czujników, nastawy i zadania dla urządzeń końcowych.
Open Connectivity Foundation
Jednym ze słów kluczy opisujących aktualny trend rozwoju to „łączenie". To, co wciąż przy łączeniu, kojarzeniu różnych elementów rozwiązań smart często sprawia problemy to jednolite możliwości komunikacyjne pomiędzy urządzeniami różnych producentów. Różne protokoły, karty rozszerzeń i standardy komunikacyjne często prowadzą do tego, że pełna komunikacja między wszystkimi systemami w budynku nie jest możliwa. Z tego też powodu, aby ujednolicić standardy komunikacyjne, powstała Fundacja Open Connectivity (OCF). Deklarowanym celem OCF jest opracowanie i rozwój standardowej specyfikacji dla możliwie wszystkich skojarzonych w system smart urządzeń.
Oszczędność energii oraz kosztów
Jednym z zawsze interesujących użytkownika aspektów jest możliwość oszczędzenia energii a tym samym i kosztów. Połączone systemy HVAC oraz regulacji żaluzji, systemu pogodowego, czujników obecności etc. pozwalają maksymalnie dopasować wymaganą ilość zużywanej energii na cele higieniczne i kaloryczne pomieszczenia czy budynku. Prowadzi to oczywiście do oszczędności. Optymalizacja kosztów energii może jednak jeszcze być osiągana poprzez optymalizacje taryfy, dobór odpowiedniej taryfy ew. regulację/przesuwanie pewnych działań, aby odpowiednio zarządzać zużyciem. Takie doradztwo może być nam zapewnione dzięki systemom cyfrowego doradztwa dostarczającego informację z naszego smart domu. Już teraz dostępne są pewne rozwiązania analizujące zużycie energii elektrycznej poszczególnych urządzeń. Taki smart metering pozwoli na optymalne zarządzanie zużyciem energii elektrycznej mieszkania poprzez analizę i zarządzanie poszczególnymi urządzeniami.
Prognozowanie jako strategia optymalizacji
Optymalizacja pracy urządzeń technicznych w budynku już teraz nie polega jedynie na szybkim reagowaniu na bodźce czy szybkie wykonywanie poleceń, ale również na przewidywaniu tego, co się wydarzy ew. może wydarzyć i odpowiednim dopasowaniu swoich działań. Wykorzystuje się tutaj przykładowo przewidujące algorytmy automatyki budynków. Znajdują one szczególne zastosowanie
w układach HVAC, w których bezwładność działania zawsze była problemem. W systemach tych obliczane są przyszłe zachowania budynku tak, aby optymalizować pracę chwilową. Obecnie automatyka budynków może wykorzystywać:
kalendarz użytkowania,
prognozę pogody,
prognozę kosztów energii,
sterowanie predykcyjne – Model Predictive Control (MPC),
sztuczne sieci neuronowe.
W celu optymalizacji kosztów energii wykorzystuje się również prognozy kosztów energii. Inteligentne liczniki i systemy potrafią odpowiednio zmieniać źródła energii tak, aby koszty jej przetworzenia były, jak najmniejsze.
Wady systemów inteligentnego budynku
Oszczędność energii dzięki lepszemu zarządzaniu jej zużyciem, więcej bezpieczeństwa w ciągu dnia i polepszenie komfortu to pozytywne aspekty stosowania rozwiązań inteligentnych domów. Jednak czy stosowanie ich nie niesie ze sobą pewnego ryzyka, czy pozbawione są wad?
Prócz zalet nowoczesne skojarzone systemy niosą ze sobą pewne wady. Rozwiązania budynków inteligentnych mogą być przyczyną naruszenia sfery prywatnej. Wielu potencjalnych inwestorów/użytkowników obawia się po prostu, że ich dane przechowywane w systemie
mogą zostać skradzione.
Współczesny człowiek żyje coraz szybciej, coraz wygodniej a jego otoczenie jest coraz bardziej wirtualne
Obawa jest jak najbardziej zasadna, gdyż wiele systemów zarządzanych jest przez aplikacje mobilne na smartfonach i dane, jakie przechowują, mogą trafić w niepowołane ręce bez wiedzy użytkownika i być wykorzystane w złej wierze. Dodatkowo wyobrazić można sobie, że gdy system kamer, instalacja grzewcza lub lodówka podłączone są do internetu, przechowywane w nich dane mogą również zostać wykorzystane bez wiedzy użytkownika. Skutki takich przecieków informacji mogą być daleko idące. Można sobie na przykład wyobrazić, że informacje z takich urządzeń jak gniazdka, rolety lub urządzenia obsługi głosowej mogą być wyjątkowo niebezpieczne, jeśli wykorzystują je złodzieje. W ten sposób mogą dowiedzieć się o trybie dnia domowników i przejąć kontrolę nad urządzeniami w trakcie planowanego włamania.
Wysokie koszty inwestycyjne są wciąż dużą wadą, która odstrasza potencjalnych inwestorów od instalowania systemów inteligentnego domu – smart home. Wprawdzie argument zmniejszenia kosztów i amortyzacji inwestycji jest kontrargumentem, ale często nie można go precyzyjnie określić. A sam zwrot na pewno nie jest krótkoterminowy przy aktualnych kosztach automatyki.
Kompatybilność urządzeń różnych producentów jest standaryzowana i polepsza się. Wciąż jednak jej niepełność ew. brak jest dużą wadą, jeśli chodzi o pełną integralność systemu. Gdy użytkownik korzystać musi z różnych rozwiązań softwarowych ew. hardwarowych w obrębie jednego systemu, to ciężko tu mówić o „inteligentnym" rozwiązaniu.
Podsumowanie
Współczesny człowiek żyje coraz szybciej, coraz wygodniej a jego otoczenie jest coraz bardziej wirtualne. Z tego też powodu, moim zdaniem, nie da się uniknąć pełnej automatyzacji naszych mieszkań i domów i wbudowywania im również inteligentnych, kompleksowych systemów. Choć ryzyko związane z utratą sfery prywatności jest jak najbardziej zasadne, to jednak w innych sferach decydujemy się na to, znając ryzyko. Mówię tutaj o wykonywaniu wielu czynności powiązanych z wymianą danych w internecie czy korzystanie z nieznanych aplikacji mobilnych. Sądzę zatem, że to bardziej producenci muszą się zmierzyć z tematem zabezpieczeń swoich systemów niż z przekonywaniem użytkowników o ich bezpieczeństwie.
Nowe trendy na Świecie o budowaniu inteligentnych osiedli, miast czy regionów dla optymalnego zarządzania energią wymusi również nowych inwestorów do stosowania inteligentnych, chociażby liczników energii elektrycznej.
Autor: dr inż. Maciej Danielak
Przemysław Kutytowski
PREVIOUS POST
