Самые революционные технологии для «умного дома»

Основной перерасход энергии, как отмечают эксперты, обычно связан не с самой зарядкой гаджетов, а с попутными “дармовыми” затратами энергии.

Выражение “умный дом” в 2000‑х стало чем‑то сродни пресловутому коммунизму эпохи застоя. О нем все говорили, но никто толком не представлял себе, что это такое, когда наступит и чем чревато.

В текущем десятилетии ситуация в корне изменилась после того, как компактные гаджеты сравнялись с полноценными компьютерами по производительности. Сначала революция коснулась смартфонов, затем появились планшеты, а также наручные гаджеты (умные часы и фитнес-трекеры).

Все эти устройства позволяли перевести на новый уровень личные и профессиональные коммуникации, заботу о здоровье и многое другое.

Следующим святым Граалем индустрии высоких технологий станут те, которые затронут еще одну фундаментальную сферу жизни — комфорт, экологичность и экономичность жилищ рядовых обывателей.

Технологию открывания замка входной двери с помощью мобильного телефона Microsoft демонстрировала в своем шоу-руме в Редмонде, штат Вашингтон, еще десять лет назад. Такими трюками сегодня никого не удивишь. Но технологии, позволяющие без какого‑либо участия со стороны пользователя на 10–20 % сократить потребление электроэнергии в доме, сегодня воспринимаются как революция.

Многие из них уже перешагнули стадию выставочных образцов или конкурсных концепций. К примеру, уже есть умный термостат, определяющий сам, что можно выключить отопление, так как все ушли на работу. Стиральная машина, которая уведомит о завершении стирки с помощью Wi-Fi. Лампочки, которые сами выключаются, когда человек выходит из комнаты. Окна, которые сами открываются, когда в помещении становится жарко.

Все эти технологии уже вполне реальны, а многие из них даже получили конкретные ценники.

НВ отобрало пять разноплановых, но в равной степени перспективных технологий из тех, которые могут в корне изменить подходы к энергосбережению в домах простых пользователей уже сегодня.

Лампочки с мозгами

В 2000‑х главным решением проблемы больших счетов за электричество называли неэффективные лампы накаливания. Потребовалось время для того, чтобы убедить пользователей массово переходить на новые светодиодные и энергосберегающие лампы.

Однако теперь индустрия бытовой техники одержима новой идеей, которая позволит экономить еще больше энергии на освещении. Лампочки должны быть не только энергоэффективными, но еще и умными.

Первыми ласточками нового направления стали системы, имитирующие пребывание людей дома во время их отсутствия. Такие системы приобрели популярность в США еще в 1990‑х. Их функционал сводился к включению света в определенные часы — чтобы потенциальные воры не догадались, что дома никого нет.

Сегодня возможности систем интеллектуального управления светом намного шире. Такие системы могут быть подключены к Wi-Fi-сети и регулироваться дистанционно при помощи смартфона.

В 2014 году Apple продемонстрировала технологию Home Kit, представляющую собой протокол для синхронизации любых бытовых приборов с iPhone. В сущности, с ее помощью можно добиться воплощения в жизнь старого анекдота про холодильник, который выходил в интернет.

КТО В ДОМЕ ХОЗЯИН: В 2014 году Apple представила технологию Home Kit, при помощи которой любыми бытовыми приборами, находящимися в доме, можно управлять с помощью iPhone

Благодаря этому протоколу производители бытовой техники могут оборудовать свою продукцию модулями связи (Wi-Fi, Bluetooth или NFC) и программными модулями, которые могут взаимодействовать с приложениями на iPhone. Которые, кстати, будут быть также написаны самими производителями бытовой техники.

Эти технологии открывают новые, абсолютно футуристические горизонты. Например, отслеживая положение пользователя в квартире по взаимодействию с его умными часами, лампочки могут самостоятельно выключаться в тех комнатах, где освещение больше не нужно.

Фактически проблема забытого включенного утюга может быть навсегда решена, если производитель обеспечит его функциональностью Home Kit. Единственное, что пока препятствует массовому распространению технологии, это дороговизна компонентов. По данным американской компании Carnes Audio, средняя стоимость одного умного переключателя сегодня — немногим меньше $100, что удорожает полностью функциональный энергосберегающий дом на многие тысячи долларов.

Умный термостат

Недавно появившаяся новая категория устройств с приставкой “смарт” в названии грозит стать в обозримом будущем популярнее, чем умные часы и, возможно, даже смартфоны.

Все дело в том, что умные термостаты могут в корне изменить представление о внутреннем климате дома обычного пользователя. И все это за смешные деньги.

Большинство этих гаджетов стоят в пределах $200–300. Но при этом они действительно умеют экономить. В отличие от обычных термостатов, которые позволяют выставлять температуру только вручную, их “умные” версии намного более самостоятельны.

Например, показателен слоган, под которым продается самый популярный гаджет этого направления Nest Thermostat. Все, что видит пользователь,— маленькое симпатичное устройство, похожее на настольные часы. Поначалу гаджет предлагает пользователю выставлять температуру по привычке — вручную. И ему потребуется всего несколько дней, максимум неделя для того, чтобы выучить привычки и распорядок дня пользователя и начать действовать самостоятельно.

Ну и, конечно же, умный термостат способен подключаться к домашней Wi-Fi-сети, что позволяет управлять им удаленно с помощью специального приложения для смартфона. Возвращаясь посредине жаркого дня домой, пользователь может еще по дороге задать желаемую температуру и по приезде сразу окунуться в прохладу, а не ждать, пока кондиционер охладит раскаленную комнату.

Тепловой карман

Теория о пассивном солнечном отоплении рассматривалась архитекторами многие десятилетия. А первой страной, где начали массово строить дома с такой технологией, стала Голландия, активно воплощающая в жизнь программу жилья с низким энергопотреблением.

В основе технологии — обычный дом, как правило, двухэтажный. Но он имеет уникальную особенность — наклонный стеклянный фасад с южной стороны. Между этим фасадом и внутренней стеной дома образуется воздушный карман, температура воздуха в котором всегда на 5–6 °С выше, чем на улице.

Витраж, по сути, состоит из множества форточек, которые управляются централизованно. Жильцы выставляют термостаты на определенную температуру, и система автоматически поддерживает ее внутри дома, открывая или закрывая форточки витража в течение дня. Получается, установка обычных кондиционеров в таких домах необязательна, а расход электроэнергии, необходимый для поддержания заданной температуры в помещении, сводится к работе термостатов.

Кроме того, в витраж встроены система сбора дождевой воды и солнечные панели, питающие нагреватель воды для бытовых целей, например стиральной машины.

Биохолодильник

Холодильник есть в каждом доме, и традиционно именно это устройство никогда не выключается, а следовательно, является одним из ключевых потребителей электричества. Несмотря на множество усовершенствований, которые претерпевают холодильники, включая дизайн и электронные системы управления, сама технология их работы не менялась вот уже без малого сто лет.

Охлаждение фреоном требует постоянного подключения к электросети, в связи с чем холодильник в среднестатистическом жилище потребляет 8–10 % электроэнергии.

Исследования, призванные создать холодильники нового типа, ведутся уже давно. Самые перспективные из них связаны с поисками новых видов охлаждения. Так, одной из самых нашумевших концепций последнего времени стала разработка россиянина Юрия Дмитриева, которую он сам назвал “биороботом-холодильником”. Разработка получила приз на конкурсе Electrolux Design Lab.

По задумке Дмитриева, холодильник будет представлять собой емкость со специальным охлаждающим гелем. Продукты питания можно будет попросту погружать в гель, и они будут храниться при заданной температуре. Гель будет создан из нелипкого биополимера без запаха.

Принцип охлаждения — воистину футуристический. По сути, гель представляет собой колонию нанороботов, которые превращают невидимое инфракрасное излучение в видимый свет. Проще говоря, гель трансформирует тепловую энергию в свет. Чем больше света попадает на поверхность геля, тем ярче он люминисцирует и тем больше охлаждает помещенные в него продукты.

Расход электроэнергии будет практически сведен к нулю, поскольку она потребуется лишь для функционирования управляющей панели биохолодильника.

Концепция российского изобретателя пока не была воплощена в жизнь, однако уже послужила катализатором для появления целого ряда аналогичных разработок.

Зеленая вилка

Сегодня, когда у каждого пользователя есть как минимум пара-тройка гаджетов в повседневном использовании, заметной статьей расходов становится электричество, необходимое для их регулярной подзарядки. А в масштабах целой семьи заряжать в течение дня приходится едва ли не десяток устройств.

Основной перерасход энергии, как отмечают эксперты, обычно связан не с самой зарядкой гаджетов, а с попутными “дармовыми” затратами энергии. Если бы зарядные устройства понимали, сколько именно энергии нужно гаджетам и умели вовремя прекращать зарядку, то в общей сложности среднегодовая экономия электричества в масштабах целой страны могла бы составить 13 %, подсчитали эксперты Национальной ассоциации потребительской электроники США.

Решением может стать интеллектуальная зарядка, предложенная американской компанией Green Plug. Это своего рода цифровое рукопожатие между “умной” розеткой и устройствами, которые от нее заряжаются. Как только устройство сообщит, что получило достаточное количество энергии, розетка тут же прекратит передачу электричества. Иными словами, пользователю не понадобится выдергивать шнур, зарядка прекратится в нужный момент без его участия.

Компания создала особое оборудование (Green Power Processor), призванное заменить цифровыми технологиями устаревшие аналоговые цепи в зарядных устройствах, а также разработала протокол Greentalk, который позволит розетке общаться с устройствами, которые она заряжает.

Источник: Новое время