Home Assistant to darmowy, otwartoźródłowy system automatyki domowej działający bez potrzeby używania chmury producenta. Może mieć bardzo szerokie zastosowanie; od podstawowych automatyzacji włączających światła po złożone scenariusze mówiące, jak ma zachowywać się nasz dom. 

Użytkownicy rozwiązań z zakresu smart home coraz częściej sięgają po rozwiązanie, które umożliwia im samodzielne wprowadzanie unowocześnień. Home Assistant wymaga nieco wiedzy, tę jednak zdobyć można w internecie, nieraz bezpośrednio od fascynatów nowych technologii. System ten obsługuje ponad 2200 różnych urządzeń. Z każdą comiesięczną aktualizacją dochodzą też nowe. Home Assistant staje się także hubem dla urządzeń różnych producentów. Ma to ten plus, że nie zamykamy się na ekosystem jednego producenta oraz nie kończymy z zainstalowanymi 20 aplikacjami do obsługi różnych systemów. Sprawia też, że urządzenie jednej firmy umie, za pośrednictwem Home Assistanta, reagować na stan urządzenia innej firmy. Np. czujka ruchu Xiaomi wykryje ruch, system sprawdzi poziom światła odczytywany przez czujnik LoRaWAN i włączy żarówkę Ikea.

Praktyczne rozwiązania, które działają

– Jako jedną z najbardziej skomplikowanych ale też najbardziej przydatnych automatyzacji, jakie sam posiadam, jest wybór źródła ogrzewania – mówi Artur Tomaszczyk, specjalista z zakresu rozwiązań IoT. – Związane jest to oczywiście z instalacją fotowoltaiczną. Na podstawie odczytu z falownika oraz dwukierunkowego licznika energii system wie, ile energii mam w magazynie ZE. Zna też średnie dzienne zapotrzebowanie domu na energię i wie, że sensowna produkcja z paneli fotowoltaicznych kończy się na początku listopada i zaczyna na początku marca. Mając te dane, system przelicza jaką nadwyżkę energii będzie miał pod koniec lutego i na podstawie tego decyduje czy włączyć grzanie kotłem peletowym, czy grzać klimatyzatorem.

Wśród innych praktycznych przykładów zastosowania Home Assistant wymienić można:

  • licznik czasu, jaki dziecko spędza na graniu na komputerze (komputer podłączony jest przez smart gniazdko, a ponieważ po włączeniu gry zużycie prądu zwiększa się i przekracza 100 W, na podstawie tego wiemy kiedy dziecko gra i w tym czasie działa licznik, informacja podawana jest na wyświetlaczu obok komputera oraz na tablecie, który steruje domem),
  • automatyczne otwieranie i zamykanie rolet zewnętrznych połączone z budzikiem, 
  • powiadomienie podczas wciśnięcia dzwonka wyświetlające na telefonie zdjęcie ostatnio widzianej przez system osoby,
  • powiadomienie z pralki o zakończeniu prania (ogranicza to przypadki, gdy pranie pozostaje przez kilka godzin w pralce),
  • wykrywanie obiektów na obrazie z kamer (np. o określonej godzinie Home Assistant może uruchomić automatyzację sprawdzającą, czy na kamerze w kotłowni wykryty jest obiekt rower, a jeśli nie – wyśle powiadomienie).

Jak zainstalować Home Assistant?

Oprogramowanie Home Assistant działa na każdym Linuksie, ma również własny system operacyjny HassOS. Jest to w wielu przypadkach najlepszy sposób na jego instalację. System jest przygotowany przez twórców Home Assistant i zbudowany w taki sposób, żeby wszystko działało w nim najbardziej optymalnie. Aby zainstalować taki system użyć można praktycznie jakiegokolwiek sprzętu, na którym działać będzie Linuks. Wszystko jednak zależy od wymagań, które postawimy naszemu asystentowi. Ten sam komputer może działać również jako system monitoringu i domowy serwer multimediów.

Zdaniem fascynatów nowych technologii coraz częściej we wprowadzaniu rozwiązań IoT do naszego najbliższego otoczenia ogranicza nas bardziej wyobraźnia niż technologia.

Systemy inteligentnego zarządzania w miastach zaczynają pojawiać się w całej Polsce. W Rumi w województwie pomorskim zainstalowano kontenery na odpady, które otwiera się za pomocą kodu QR, a po wyrzuceniu śmieci otrzymujemy informację, ile odpadów wygenerowaliśmy.

Rumia to pierwsze miasto na Pomorzu, które wprowadziło System Indywidualnej Segregacji Odpadów (SISO). Dzięki temu miasto może precyzyjnie monitorować ilość i rodzaj wyrzucanych przez mieszkańców odpadów. System umożliwia też przypisanie kontenera do danego gospodarstwa domowego, co może w przyszłości skutkować możliwością pobierania opłat jak za wodę czy prąd.

Mieszkańcy obszaru objętego programem otrzymali indywidualne kody QR w postaci naklejek na worki na śmierci. Urządzenia są jednocześnie w pełni bezdotykowe, dzięki czemu ich obsługa jest wygodna i higieniczna. Bezpieczeństwo gwarantuje natomiast monitoring, dzięki czemu władze miasta mogę mieć również pod kontrolą zachowanie mieszkańców.

– System ten motywuje mieszkańców do segregowania odpadów, ponieważ likwiduje odpowiedzialność zbiorową. Jest to szczególnie ważne w zabudowie wielorodzinnej, gdzie poziom segregacji pozostawia wiele do życzenia. Mamy nadzieję, że dzięki realizacji tej inwestycji poprawimy odsetek recyklingu w naszym mieście i unikniemy płacenia wysokich kar – przekazał w prasie burmistrz Rumi Michał Pasieczny.

Inteligentne kontenery na odpady w Rumi kosztowały miasto 5,4 mln PLN. Analogiczne rozwiązanie wdrożono w Świebodzinie, Ciechanowie, Zamościu i Śremie. Dane z Ciechanowa pokazują też, że obecnie aż 90 proc. mieszkańców zaczęło segregować śmieci (wcześniej czyniło to jedynie 10 proc. mieszkańców).

Na ten moment jednak wiele miast nie jest jednak zainteresowanych wprowadzeniem SISO u siebie. Przedstawiciele władz są zdania, że system jest zbyt kosztowny. Czekamy na efekt skali?

Wiele miast musi obecnie radzić sobie z rosnącymi kosztami oświetlenia. Niektóre decydują się na czasowe wyłączanie świateł, ale przecież światła w mieście zapewniają bezpieczeństwo i komfort mieszkańców. Kolejną kwestią jest sprawa wody. Przyzwyczailiśmy się do tego, że zawsze leci z kranu jednak zasoby wody pitnej na świecie zmniejszają się i coraz częściej słyszymy o konieczności jej oszczędzania. W obu tych przypadkach wsparciem może być technologia.

Oświetlenie uliczne to 20 proc. prądu  zużywanego na świecie. Z około 326 mln lamp ulicznych jedynie co czwarta jest energooszczędna, a około 10 mln działa w obrębie inteligentnych systemów zarządzania oświetleniem. W Polsce, zgodnie z danymi Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej z końca 2022 roku, mamy około 3,3 mln lamp ulicznych, a 60 proc. z nich to lampy sodowe i rtęciowe, które są najbardziej energochłonne. W skali roku zużywają nawet 1500 GWh.

Jeśli chodzi o wodę, to w Polsce zużywamy ok. 1,6 tys. m3 wody pitnej rocznie, a w kategorii zasobów wody pitnej jesteśmy na czwartym miejscu od końca w Unii Europejskiej. Gorzej jest jedynie w Czechach, na Cyprze i na Malcie.

Sposobem na lepsze zarządzanie wodą i energią elektryczną, a co za tym idzie oszczędzanie ich obu, są rozwiązania z zakresu inteligentnej automatyki. Niestety nadal niewielka tylko liczba przedsiębiorstw jest zainteresowana inwestowaniem w tę technologię. Powoli przekonują się do nich samorządy. 

Oszczędności energetyczne

Wspomniane już lampy rtęciowe i sodowe można wymienić na nowoczesne lampy LED, co od razu zmniejszyłoby zużycie energii elektrycznej o 50 proc. Kolejne 25 proc. oszczędności przyniesie włączenie ich do inteligentnego systemu zarządzania infrastrukturą oświetleniową. Takie rozwiązania pojawiają się w niektórych większych i mniejszych miejscowościach.

W 2023 roku w Warszawie planowane jest wymienienie wszystkich opraw oświetleniowych przy drogach krajowych, wojewódzkich i powiatowych na bardziej nowoczesne. To w sumie wymiana około 38 tysięcy lamp sodowych na lampy LED. Koszt całego przedsięwzięcia to 32 mln zł. W praktyce oznacza to jednak ogromne zyski. Dzięki tej inwestycji uda się zaoszczędzić przynajmniej 23 mln zł rocznie.

Jeszcze nowocześniejsze rozwiązanie planowane jest w gminie Ścinawa na Śląsku. 12 wsi będzie korzystać z inteligentnego systemu Smart Light do zarządzania lampami ulicznymi. Podłączonych do niego zostanie 1900 lamp, które oświetlają drogi i chodniki na długości 24 km.

Oszczędność wody

Najwyższa Izba Kontroli wykazała, że w ciągu dwóch lat w 20 przedsiębiorstwach wodno-kanalizacyjnych miało miejsce aż 1,8 tys. awarii sieci wodociągowej. Oznacza to, że około 30 proc. wody nigdy nie dotarło do odbiorców docelowych. Starty z tego tytułu wyceniono na 21 mln zł. Sposobem na uniknięcie takich sytuacji także mogą być systemy smart city.

Inteligentne zarządzanie systemami liczników pozwala na zdalny ich odczyt bez konieczności wyjazdów w teren. Możliwość dostępu do danych przez całą dobę umożliwia szybkie wykrycie przecieków (system sygnalizuje, że suma poboru z liczników indywidualnych jest niezgodna z poborem na liczniku zbiorczym). Raportowanie pomaga również zlokalizować  miejsce wycieku i naprawę gdy straty wody – a co za tym idzie pieniędzy – nie są jeszcze duże. 

Jednym z systemów, które wspierają tego typu rozwiązania IoT jest sieć LoRaWAN. Właśnie w niej możliwe jest zintegrowanie liczników wody i płynne raportowanie ich odczytów dla ochrony zasobów. Zapewnia to bardzo konkretne korzyści i taka inwestycja na pewno szybko się zwróci.

Firma Bosch prowadzi projekt  6G-ICAS4Mobility, który może zrewolucjonizować bezprzewodową technologię mobilną. Koncentruje się on na podstawowych aspektach bezprzewodowej technologii 6G. W rezultacie podniesione ma być bezpieczeństwo na drogach, na których znajdą się pojazdy wyposażone w tę technologię.

Naukowcy z niemieckich uniwersytetów i specjaliści z obszaru motoryzacji, systemów radarowych oraz dronów będą do 2026 roku pracować w konsorcjum utworzonym przez firmę Bosch. Mają prowadzić badania nad integracją łączności za pośrednictwem komunikacji mobilnej 6G. Projekt o nazwie 6G-ICAS4Mobility ma na celu połączenie systemów komunikacji i radarowych, które w chwili obecnej działają jeszcze oddzielnie. Po integracji mają stanowić system działający w technologii 6G.

Integracja ta pozwoli na stworzenie precyzyjniejszego obrazu otoczenia pojazdów, co poprawi bezpieczeństwo na drogach, a także zwiększy wydajność korzystania z nich. Ponadto integracja funkcji radarowych z przyszłymi modelami komunikacji pozwoli na obniżenie zużycia paliwa. a więc i kosztów. Nie bez znaczenie jest też bardziej efektywne wykorzystanie bezprzewodowych systemów łączności.

Nadchodzi 6G

Najbliższe lata to opracowanie fundamentów przyszłego standardu 6G. Wyniki badań mają posłużyć także jako techniczne podstawy dla zastosowań w komunikacji dronów czy w Przemyśle 4.0, a dokładniej rzecz biorąc w obszarze związanym z autonomicznym prowadzeniem pojazdów. Wszystko to ma znaczenie także dla technologicznej suwerenności Europy. 

Połączenie i integracja komunikacji oraz detekcji – ICAS to temat dyskutowany od kilku lat. Projekt 6G-ICAS4Mobility ma wykazać w jaki sposób technologia sprawdzi się w praktyce. Wtedy będzie można wykorzystać ją w przyszłym standardzie komunikacji mobilnej. 

– ICAS jest uważana za kluczową technologię dla przyszłych systemów 6G. Otworzy zupełnie nowe możliwości, które znacznie wykraczają poza potencjał obecnych technologii bezprzewodowych. Integracja systemów typu wireless wpłynie również na znaczną oszczędność kosztów oraz energii – powiedział Andreas Müller, inicjator projektu 6G-ICAS4Mobility.

Andreas Müller jest project managerem działań 6G w firmie Bosch oraz liderem konsorcjum prowadzącego badania w ramach projektu. Zadeklawrwał on także, że przy pracy nad 6G-ICAS4Mobility zespół może stworzyć także sidelink – system, który umożliwi bezpośrednią komunikację między dwoma pojazdami, niezależną od istniejącej infrastruktury łączności mobilnej. W praktyce oznacza to, że w przyszłości pojazdy autonomiczne będą mogły poruszać się także tam, gdzie jest słaby zasięg komórkowy.

Fundusze na badania

Unia Europejska chce na rozwój sieci 6G przeznaczyć w latach 2021-2027 aż 900 mln euro. Ale nie tylko w Europie zwiększa się tempo badań nad tą technologią. Podobne działania podejmują Stany Zjednoczone, Chiny, Japonia czy Korea Południowa. Pokazuje to jakie znaczenie geopolityczne ma technologie telekomunikacyjne. Ostrożne przewidywania wskazują na rok 2028 jako ukończenie pierwszego standardu 6G. Wyścig trwa.