Kai šildymas pradeda galvoti pats
Prisimenu, kaip prieš keletą metų draugas pasidalino keista istorija – jo namuose termostatas pradėjo keisti temperatūrą dar prieš jam grįžtant iš darbo. Pirmą kartą pagalvojau, kad kažkas įsilaužė į jo sistemą. Pasirodo, tai buvo visai normalu – jo išmanusis termostatas tiesiog išmoko jo įpročius. Skamba kaip mokslinė fantastika, bet technologija jau seniai yra mūsų namuose.
Išmanieji termostai su mokymosi funkcija iš tikrųjų nėra tokie sudėtingi, kaip gali pasirodyti. Jie veikia pagal gana paprastą principą: stebi, analizuoja, prisitaiko. Bet kaip tiksliai jie tai daro? Ir ar tikrai verta leisti mašinai spręsti, kada jums turėtų būti šilta ar vėsu?
Duomenų rinkimas – termostato akys ir ausys
Pirmasis žingsnis bet kokiame mokymosi procese – informacijos kaupimas. Išmanusis termostatas nėra vien tik temperatūros jutiklis ant sienos. Tai tikra stebėjimo stotis, kuri nuolat renka įvairiausius duomenis apie jūsų namus ir įpročius.
Pagrindiniai jutikliai, kuriuos naudoja šie įrenginiai, apima temperatūros, drėgmės ir judėjimo sensorius. Kai kurie modeliai turi net aplinkos šviesos jutiklius. Judėjimo sensorius yra ypač svarbus – jis leidžia termostato „suprasti”, ar namuose yra žmonių, ar ne. Jei niekas nejuda kelias valandas, sistema daro išvadą, kad namai tušti.
Bet tai tik pradžia. Šiuolaikiniai išmanieji termostai taip pat stebi, kaip greitai kambaryje keičiasi temperatūra. Pavyzdžiui, jei žiemą išjungus šildymą temperatūra krenta labai greitai, sistema supranta, kad namas prastai izoliuotas ir reikės daugiau laiko jį pašildyti. Vasarą atvirkščiai – stebima, kaip greitai patalpos įkaista saulėtą dieną.
Daugelis modelių taip pat jungiasi prie interneto ir gauna informaciją apie orų prognozes. Tai leidžia jiems numatyti, kada reikės daugiau energijos šildymui ar vėsinimui. Jei rytoj prognozuojama šalta naktis, termostatas gali šiek tiek pakoreguoti savo strategiją jau šiandien.
Algoritmai, kurie moko patys save
Surinkti duomenis – tai viena, bet juos suprasti ir pritaikyti – visai kas kita. Čia į žaidimą įsijungia mašininio mokymosi algoritmai. Nereikia bijoti šio termino – tai tiesiog programos, kurios ieško šablonų dideliuose duomenų kiekiuose.
Paprasčiausia forma – tai šabloninių įpročių atpažinimas. Termostatas pastebi, kad kiekvieną darbo dieną apie 7 valandą ryto kažkas pradeda judėti namuose, o apie 8 valandą judėjimas nutrūksta. Apie 18 valandą vėl prasideda aktyvumas. Po savaitės ar dviejų stebėjimų sistema jau gali daryti pagrįstą prielaidą: žmonės namuose būna rytais iki 8 valandos ir grįžta apie 18 valandą.
Bet tikrasis meistriškumas slypi detalėse. Geri išmanieji termostai nesustoja ties paprastu laiko grafiku. Jie pradeda pastebėti subtilesnius dalykus. Pavyzdžiui, kad penktadieniais žmonės grįžta anksčiau. Arba kad savaitgaliais visi namuose būna iki 10 valandos ryto. Kai kurie net pastebi sezoninių įpročių – vasarą žmonės ilgiau būna lauke, žiemą daugiau laiko praleidžia namuose.
Ypač pažangūs modeliai naudoja tai, kas vadinama „predikciniu mokymusi”. Jie ne tik žiūri, kas vyko praeityje, bet ir bando numatyti, kas įvyks ateityje. Jei pastebima, kad po šaltų naktų žmonės paprastai nori šiltesnių namų ryte, sistema automatiškai pradeda šildyti anksčiau tokiomis dienomis.
Jūsų rankos taip pat moko sistemą
Štai įdomus dalykas, kurio daugelis žmonių nesupranta – kiekvieną kartą, kai rankiniu būdu pakeičiate temperatūrą, jūs iš tikrųjų mokote savo termostatą. Tai tarsi sakytumėte jam: „Ne, tu klysti, man dabar reikia kitokios temperatūros.”
Sistema fiksuoja šiuos pakeitimus kartu su kontekstu – kokia buvo laiko, kokia oro temperatūra lauke, ar buvo žmonių namuose. Po kelių tokių korekcijų algoritmas pradeda suprasti jūsų preferencijas. Galbūt jums patinka vėsiau miegant, bet šilčiau dirbant namuose. O gal jūs mėgstate šilumą, kai lauke lyja.
Kai kurie žmonės bijo, kad termostatas „pripranta” prie neteisingų įpročių. Pavyzdžiui, jei kelias savaites dirbote iš namų ir nuolat keitėte temperatūrą, ar sistema nemanys, kad tai jūsų naujas normalus grafikas? Geri išmanieji termostai sprendžia šią problemą naudodami svertinį mokymąsi – naujesni duomenys turi didesnę reikšmę, bet seni duomenys visiškai neišmetami. Tai leidžia sistemai prisitaikyti prie pokyčių, bet neprarasti ilgalaikių įpročių supratimo.
Geografinė padėtis kaip slaptas ginklas
Viena galingiausių išmaniųjų termostatų funkcijų yra geolokacija. Daugelis žmonių net nežino, kad jų termostatas stebi, kur jie yra per jų išmanųjį telefoną. Skamba šiek tiek bauginančiai, bet praktinė nauda yra akivaizdi.
Sistema gali nustatyti tam tikrą geografinį spindulį aplink jūsų namus – tarkim, 5 kilometrų. Kai jūsų telefonas palieka šią zoną, termostatas supranta, kad išėjote toliau ir greičiausiai grįšite ne greitai. Jis gali pereiti į energijos taupymo režimą. Kai jūsų telefonas vėl įžengia į tą zoną, sistema pradeda ruošti namus – šildyti ar vėsinti, kad grįžus temperatūra būtų maloni.
Ypač protingos sistemos atsižvelgia į tai, kiek laiko jums paprastai užtrunka nuvykti namo. Jei paprastai iš darbo važiuojate 30 minučių, termostatas pradės ruošti namus ne iš karto, kai išvykstate, o apskaičiuos, kada tiksliai reikia pradėti, kad temperatūra būtų ideali jums atidarius duris.
Kai namuose gyvena keli žmonės, sistema gali sekti kelis telefonus. Ji išmoksta, kad namas turėtų būti paruoštas, kai grįžta pirmasis asmuo, ir gali pereiti į taupymo režimą tik tada, kai paskutinis žmogus išeina. Tai ypač naudinga šeimoms, kur žmonės turi skirtingus grafikus.
Energijos taupymas – ne tik ekologija, bet ir ekonomika
Visas šis mokymasis ir prisitaikymas turi vieną pagrindinį tikslą – taupyti energiją. Tradiciniai programuojami termostai leido nustatyti grafiką, bet jie buvo nelanksčiai. Jei vieną dieną grįžote anksčiau, namai vis tiek būdavo šalti. Jei vėluojate, šildymas vis tiek veikė tuščiuose namuose.
Išmanieji termostai su mokymosi funkcija sprendžia šią problemą dinamiškai prisitaikydami. Tyrimai rodo, kad vidutiniškai jie gali sumažinti šildymo ir vėsinimo sąnaudas 10-23 procentų. Tai nėra mažai – vidutiniam namui tai gali reikšti 100-200 eurų ekonomiją per metus.
Bet kaip tiksliai jie taupo? Pirma, jie išvengia nereikalingo šildymo ar vėsinimo, kai namuose nieko nėra. Antra, jie optimizuoja temperatūros pasikeitimus – pavyzdžiui, pradeda šildyti lėčiau ir anksčiau, kai elektros energija pigesnė, užuot staiga įjungę galingą šildymą pačiu brangiausiu metu. Trečia, jie išmoksta jūsų namų terminius ypatumus ir gali tiksliai apskaičiuoti, kiek laiko reikia norimam temperatūros pasikeitimui.
Kai kurie modeliai net integruojasi su išmaniaisiais elektros tinklais ir gali automatiškai koreguoti savo veikimą priklausomai nuo elektros energijos kainos tuo metu. Jei žinote, kad jūsų elektros tiekėjas taiko skirtingus tarifus skirtingu paros metu, toks termostatas gali tapti tikru pinigų taupymo įrankiu.
Kai mokymasis eina ne taip
Žinoma, ne viskas visada veikia idealiai. Išmanieji termostai gali ir suklysti, ypač pradžioje. Pirmąsias kelias savaites sistema dar mokosi ir gali daryti keistas prielaidas.
Dažniausia problema – netaisyklingi grafikai. Jei jūsų darbo laikas labai skiriasi kas savaitę, termostatas gali susipainioti. Jis bando rasti šabloną, bet šablono nėra. Tokiais atvejais geriau rankiniu būdu nustatyti bent pagrindinius parametrus ir leisti sistemai mokytis tik smulkmenų.
Kita problema – kelių žmonių namų ūkiai su labai skirtingais poreikiais. Jei vienas žmogus mėgsta 22 laipsnius, o kitas 18, termostatas gali nuolat bandyti „išmokti” kompromisą, bet niekada tikrai nepatenkinti nė vieno. Čia reikia sąmoningo rankinio konfigūravimo.
Judėjimo jutikliai taip pat gali suklaidinti. Jei jūsų termostatas yra koridoriuje, kuriuo retai vaikštote, jis gali manyti, kad namuose nieko nėra, nors jūs tiesiog tyliai skaitote knygą kitame kambaryje. Kai kurie žmonės sprendžia šią problemą įsigydami papildomus jutiklius skirtingiems kambariams.
Geolokacija gali tapti problema, jei pamiršote telefoną namuose arba jei jūsų telefonas išsikrovė. Sistema manys, kad jūs vis dar namuose, nors iš tikrųjų išėjote. Arba atvirkščiai – jei telefonas namuose, bet jūs išėjote, sistema nepereis į taupymo režimą.
Privatumas ir duomenų saugumas
Kai įrenginys stebi jūsų įpročius, natūralu susirūpinti privatumu. Išmanieji termostai žino, kada jūs namuose, kada ne, kokią temperatūrą mėgstate, net kada miegojate. Visa ši informacija saugoma ir dažnai siunčiama į gamintojo serverius.
Didžioji dauguma rimtų gamintojų šiuos duomenis šifruoja ir teigia, kad naudoja juos tik sistemos veikimui gerinti. Bet buvo atvejų, kai duomenys buvo parduodami trečiosioms šalims arba naudojami reklamai. Prieš įsigydami išmanųjį termostatą, verta paskaityti privatumo politiką.
Kitas aspektas – kibernetinis saugumas. Jei kažkas įsilaužtų į jūsų termostatą, jis galėtų ne tik sukelti diskomfortą, bet ir sužinoti, kada jūsų namai tušti. Todėl svarbu naudoti stiprius slaptažodžius, reguliariai atnaujinti programinę įrangą ir, jei įmanoma, atskirti išmaniuosius įrenginius nuo pagrindinio namų tinklo.
Kai kurie žmonės sprendžia visiškai išjungti geolokacijos funkciją ir pasitikėti tik judėjimo jutikliais bei rankiniu valdymu. Tai sumažina patogumo lygį, bet padidina privatumą.
Ateitis jau čia, bet dar tobulėja
Išmanieji termostai su mokymosi funkcija jau dabar yra įspūdingi, bet technologija nuolat tobulėja. Naujausi modeliai pradeda integruotis su kitais išmaniaisiais namų įrenginiais – jie gali „kalbėtis” su jūsų išmaniaisiais langais, oro kokybės monitoriais, net su jūsų kalendoriumi.
Įsivaizduokite termostatą, kuris žino, kad rytoj jūsų kalendoriuje yra žyma „atostogos” ir automatiškai pereina į ilgalaikį taupymo režimą. Arba sistemą, kuri bendrauja su jūsų automobilio išmaniąja sistema ir žino tiksliai, kada jūs išvažiuojate iš darbo automobilių aikštelės, o ne tik kada jūsų telefonas palieka tam tikrą zoną.
Dirbtinio intelekto pažanga reiškia, kad būsimi termostai galės suprasti dar subtilesnius dalykus. Galbūt jie pastebės, kad jums patinka vėsiau, kai dirbate prie kompiuterio, bet šilčiau, kai žiūrite televizorių. Arba kad jūs jautrūs oro drėgmei ir automatiškai ją reguliuos kartu su temperatura.
Energijos tinklų išmanymas taip pat auga. Ateityje termostai galės ne tik reaguoti į elektros kainas, bet ir aktyviai dalyvauti energijos tinklo balansavime. Kai tinkle per daug energijos, jūsų termostatas galėtų šiek tiek padidinti šildymą ir „saugoti” tą energiją namų šilumoje. Kai energijos trūksta, jis galėtų trumpam sumažinti vartojimą.
Technologija tikrai nėra tobula, ir ne kiekvienam namui ar šeimai išmanusis termostatas bus idealus sprendimas. Bet jei jūsų gyvenimas pakankamai reguliarus, kad sistema galėtų išmokti šablonus, ir jei jums rūpi energijos taupymas, šie įrenginiai tikrai gali būti verti investicijos. Jie jau dabar rodo, kaip technologija gali ne tik palengvinti mūsų gyvenimą, bet ir padaryti jį efektyvesnį bei aplinkai draugiškesnį. O tai, kad mašina gali išmokti jūsų įpročius ir prisitaikyti prie jų – tai jau ne fantastika, o kasdiena.