išmanioji erdvė Šiuolaikiniai pastatai mąsto savo galva

ŠIUOLAIKINIAI PASTATAI

mąsto savo galva

Agnė TAMAŠAUSKAITĖ

Kas šiandien yra išmanusis pastatas? Išmanieji pastatai jau nėra erdvės, kurias paprasta valdyti kelių mygtukų paspaudimu. Tai erdvės, kurių valdyti nereikia, nes jos intuityviai reaguoja į mūsų individualius poreikius ir prie jų prisitaiko. Modernios pastatų valdymo sistemos, kompleksiškai sumontuoti įrenginiai pastatuose atveria daugybę galimybių, tačiau vien jutikliai ir kameros jau nedaro pastatų išmanių. Dirbtinio intelekto įdiegimas yra tai, kas iš tikrųjų gali juos transformuoti.

isuomenėje plačiai kalbama, kaip dirbtiV nis intelektas netolimoje ateityje pakeis įvairias pramonės šakas, pavyzdžiui, kibernetinį saugumą, mediciną ir gamybą. Na, o kaip architektūra? Mums jau seniai ne naujiena – išmanieji pastatai generuoja daugybę duomenų. Iš pradžių tai buvo tik jutiklių ir vaizdo kamerų duomenys, tačiau šiandien naudojantis daiktų interneto (angl. IoT; Internet of things) prietaisais naudingų duomenų galima gauti iš kiekvieno pastato kampo. Modernūs išmanieji pastatai pagrįsti ne tik duomenų rinkimu, bet ir tikslingu jų panaudojimu gyventojo, aplinkos ir pačio pastato naudai. Visa tai daro dirbtinis intelektas. Jis apdoroja duomenis iš įvairių šaltinių ir juos analizuoja, kad gautų vertingų operatyvinių įžvalgų.

Kauno technologijos universiteto Išmaniųjų miestų ir infrastruktūros centro vadovo Dariaus Pupeikio manymu, kuo toliau, tuo labiau pastatai bus papildyti įvairiomis jutiklinėmis priemonėmis ir valdikliais, kurie įgalins per nuotolį stebėti ir valdyti pastato inžinerines sistemas, mikroklimato parametrus, konstrukcijas ir kt.: „Dirbtinis intelektas gebės tų jutiklių ir valdiklių duomenis apdoroti ir pateikti atitinkamą informaciją ar priimti tinkamus sprendimus. Pavyzdžiui, vaizdo stebėjimo kamera, gebėdama identifikuoti ir atskirti pašalinį asmenį patalpoje, automatiškai iškvies apsaugos pareigūnus.“

Būtinas komponentas – duomenys

Dirbtinio intelekto veikimas pagrįstas statistikos ir tikimybių teorijos mokslais, todėl būtinas komponentas šiuo atveju yra duomenys. Šiandien mes esame apsupti įvairių informacinės ir ryšių technologijos (IRT) prietaisų, kurie būtent ir generuoja milžinišką kiekį duomenų, tačiau susiduriame su iššūkiu tinkamai juos interpretuoti ir gauti iš viso to naudos. Čia ir pasitarnauja dirbtinis intelektas. „Dirbtinis intelektas, o tiksliau mašininio mokymosi algoritmai, gali atlikti kiekybinį prognozavimą (pavyzdžiui, numatyti energijos ar vandens suvartojimą), klasifikaciją (pavyzdžiui, atskirti, kad šeimininkas priėjo prie durų, ir jas atidaryti) ar grupavimą (pavyzdžiui, identifikuoti sklype (ne)tinkamai augančią žolę ir dozuoti vandens ir trąšų kiekį atitinkamose zonose)“, – sako D. Pupeikis. Dirbtinio intelekto kuriamos įžvalgos gali leisti naudoti pastatą efektyviau daugelyje sričių: naudojant energiją, vandenį, nustatant įvairius defektus, gedimus ir atliekant jų prevenciją, suteikiant komfortiškas mikroklimato sąlygas, tačiau tam pirmiausia reikalingi tikslingai surinkti duomenys, kuriuos renka pastate integruotos išmaniosios sistemos.

Integruotos sistemos

Daug išmanių su statiniais susijusių sprendimų yra vystomi tobulinant jų programinę įrangą, taikant mašininio mokymosi galimybes, t. y. tobulinant algoritmus ir pritaikymą prie esamų informacinių ir komunikacinių technologijų (IKT) priemonių. Lubose sumontuoti jutikliai gali nustatyti žmonių buvimą patalpoje, tikslią vietą. Jutikliais veikianti programinė įranga siunčia visus analizuojamus duomenis saugiu, užšifruotu ryšiu į bendrą valdymo sistemą. Ši integruota sistema valdo visą jutiklių ir kitų įrenginių gyvavimo ciklą, taiko pažangias kompiuterinio matymo ir mašininio mokymosi technologijas, o šiandieniniame išmaniajame pastate naudoja ir dirbtinį intelektą, kuris patobulina pastatų automatizaciją jausdamas ir analizuodamas informaciją apie tai, kur ir kaip žmonės naudoja erdvę, kartu išlaikydamas privatumo ir duomenų saugumo standartus.

Energijos taupymo sistema

Pasinaudojus integruotų sistemų duomenimis per dirbtinį intelektą, galimas efektyvus energijos poreikių valdymas, o tai yra bene svarbiausia šiuolaikinio išmaniojo pastato dalis. Tam reikalinga sistema, atliekanti tiesioginę naudojamos energijos analizę. Pirmiausia išanalizuojama, kam energija buvo panaudota, o tuomet išmatuojamas, numatomas ir optimizuojamas tos energijos suvartojimas kitam kartui. Tam panaudojama dirbtinio intelekto programinė įranga. Pavyzdžiui, norint optimizuoti pastato aušinimo ir šildymo operacijas, dirbtinio intelekto jutikliai fiksuoja realaus laiko temperatūros, energijos suvartojimo ir vartotojo veiklos pokyčius. Gauti duomenys sujungiami su kita informacija, pavyzdžiui, tai gali būti oro sąlygos, įrangos specifikacijos ir pastato architektūrinis dizainas. Remdamasis surinktais duomenimis, dirbtinis intelektas numato būsimus energijos vartojimo įpročius. Su laiku tokios sistemos gali tiksliai nustatyti elementus, atsakingus už pastato šilumos nuostolius.

Efektyvesnis vandens naudojimas

Vandenį, kaip ir energiją, taip pat svarbu panaudoti efektyviai, jo nešvaistant. Šiandieniniai išmanieji pastatai gali ne tik paleisti vandens srovę, žmogui priartėjus prie vonios įrangos, bet ir padėti jį taupyti. Dirbtinio intelekto įrankiai fiksuoja ir analizuoja jutiklių, įmontuotų į vandens tiekimo kanalus, duomenis. Jie tikrina, ar kuri nors šeima arba biuras sunaudoja daugiau vandens, nei tikėtasi. Dirbtinio intelekto įrankis tuomet siunčia šią ataskaitą pastato valdytojui (būsto bendrijai ar savininkui), kad jis galėtų imtis veiksmų. Dirbtinis intelektas taip pat pastebi vamzdynų nuotėkius, taip išsaugodamas vandenį ir išvengdamas pastatų pažeidimų.

Gedimų prognozavimas

Pastato priežiūra yra labai svarbi veikla, kuri kartais gali tapti ir pagrindine užduotimi, atsižvelgiant į pastato kompleksiškumą. Dirbtinio intelekto technologija analizuoja įvestis, tyrimo modelius ir gali nustatyti gedimus, kol jie dar net neatsirado. Pavyzdžiui, pasitelkus dirbtinį intelektą, galima apdoroti jutiklių ir kamerų užfiksuotą informaciją lifte ir taip iš anksto nustatyti, ar jis artimiausiu metu gali sugesti. Remdamasis dirbtinio intelekto analize, pastato šeimininkas gali užkirsti kelią įvairiems pažeidimams ar rimtesniems gedimams.

Savarankiškumas neįgaliesiems

Dirbtinis intelektas jau suteikė daugybę priemonių ir galimybių, palengvinančių neįgaliųjų įsitraukimą į visavertį visuomeninį gyvenimą. Tai, kas jau pasiekta šioje srityje, sėkmingai pritaikoma kuriant išmaniuosius pastatus. Dirbtinio intelekto valdomi pastatai gali ne tik padaryti neįgaliųjų kasdienybę ir priežiūrą lengvesnę. Dar svarbiau, kad taip žmonėms suteikiama galimybė gyventi savarankiškai. Integruota programinė įranga sparčiai mokosi atpažinti vaizdus, garsus ir kalbines išraiškas bei į jas reaguoti. D. Pupeikio manymu, modernūs išmanieji pastatai neabejotinai atvers neįgaliesiems naujų galimybių: „Dirbtinis intelektas gali identifikuoti ne tik negalią turintį žmogų, bet ir kokia tai negalia. Tai gali padėti valdyti pastato sistemas ir šiems žmonėms pagelbėti. Pavyzdžiui, atidaryti duris žmonėms, turintiems regėjimo ar judėjimo negalią, iškviesti liftą, įjungti šviesą, automatiškai atsukti ar užsukti vandens čiaupą ir kt.“ Šiandieniniai išmanieji pastatai jau nebėra tik apie papildomą patogumą, jie įgalina paprastus kasdienius žmogaus poreikius.

Apibendrinant

Dirbtinis intelektas atveria vartus į modernius išmaniuosius pastatus – gyvenamąsias ar komercines patalpas, kurios veikia kaip sudėtingi, gyvi, duomenimis pagrįsti organizmai. Dirbtinis intelektas veikia su dideliais duomenų rinkiniais, kurių kiekvienas nuolat tobulinamas, pasitelkiant mašininio mokymosi algoritmus. Dėl tokio veikimo principo dirbtinis intelektas idealiai tinka pokyčiams prognozuoti ir naudingoms laiką, energiją, vandenį taupančioms įžvalgoms kurti. D. Pupeikis pateikia ir daugiau dirbtiniu intelektu valdomų pastatų privalumų: „Tai išaugusi gyvenimo kokybė, patogumas, racionalus ir efektyvus energinių ir kitų išteklių naudojimas, saugesnė aplinka, namas, pastatas ar statinys tampa integralia ekosistema, valdoma iš bet kurios pasaulio vietos.“ Kalbėdamas apie tokių pastatų perspektyvas Lietuvoje, Išmaniųjų miestų ir infrastruktūros centro vadovas prideda: „Labai svarbus žingsnis perspektyvoje Lietuvoje ir kitose šalyse būtų duomenų ir sistemų integracija. Pavyzdžiui, sujungti duomenis ir galimybes tokių metodologijų kaip statinių informacinis modeliavimas, skaitmeniniai dvyniai, daiktų internetas. Visa tai gali tapti viena didžiule ekosistema.“

Vis dėlto architektams nemenku iššūkiu gali tapti sprendimai, kaip panaudoti dirbtinį intelektą, kad jis subtiliai integruotųsi į pastato dizaino kalbą. Tam reikalingi specialūs architektūriniai ir inžineriniai sprendimai, atitinkamos IRT priemonių instaliacijos, jų priežiūra, periodiškas atnaujinimas. Tačiau tai jau nėra ateities sprendimai, o šių dienų realybė. Išmanieji pastatai yra itin svarbi sudedamoji dalis pasaulyje, kuriame nuolat vykstanti urbanizacija neduoda kito pasirinkimo, kaip tik siekti tvarios plėtros. DIRBTINIO INTELEKTO KURIAMA ERDVĖ, KURIOJE KLESTI ŽMONĖS, TECHNOLOGIJOS IR GAMTA

„Terminus Group“ – viena pasaulyje pirmaujančių išmaniųjų paslaugų teikėjų, kuriančių naujos kartos technologijas, netolimoje ateityje persikels į specialiai jai projektuojamą dirbtinio intelekto valdomą „AI CITY“, projektuojamą Čongčinge, Kinijoje. Projekto architektai – „Bjarke Ingels Group“ šio aukštųjų technologijų miestelio viziją pristato kaip naują Kinijos inovacijų centrą, skirtą „Terminus Technologies“ ambicijoms dirbtinio intelekto, robotikos, integruotų tinklų ir duomenų srityje plėsti. „Pastaraisiais metais dirbome su keliomis pasaulyje pirmaujančiomis technologijų kompanijomis. „Džiaugiamės galėdami pristatyti savo viziją Čongčingui ir kartu su „Terminus Group“ sukurti pirmąjį reikšmingą projektą aukštųjų technologijų slėnyje, kuris taps nauju Kinijos inovacijų centru. Tai miestelis, kuriame klesti žmonės, technologijos ir gamta – erdvės, skirtos visų gyvenimui: žmonių, augalų, gyvūnų ir net dirbtiniam gyvenimui“, – sako projekto architektas ir įmonės įkūrėjas Bjarke Ingelsas.

Plačiau apie projektą kitame žurnalo „Statyba ir architektūra“ numeryje.

Jau šiandien prieinami ateities IŠMANIŲJŲ LANGŲ SPRENDIMAI

Šiandieniniai išmanieji pastatai geba individualiai pritaikyti daugybę komponentų, būtinų kokybiškam šiuolaikinio žmogaus gyvenimui ir darbui. Energijos ir išlaidų taupymas, saugumas, sveikata, komfortiškos sąlygos savarankiškam vyresniųjų ar neįgaliųjų gyvenimui – visų šių elementų nepavyktų efektyviai įgyvendinti be inovatyvių langų sprendimų. Europoje pirmaujanti PVC langų ir durų profilių sistemų gamintoja GEALAN šiandien kuria ateičiai ir siūlo naujos kartos išmaniųjų langų sistemas, prisitaikančias prie individualių gyventojo poreikių.

GEALAN vėdinimo, saugumo ir automatizuoto varstymo sistemos langus padaro integralia išmaniojo pastato ekosistemos dalimi. Įvairūs patalpos sprendimai suaktyvina atitinkamų GEALAN langų ir durų veiksmus, pavyzdžiui, jutikliams užfiksavus aukštą drėgmės lygį duše, automatizuoto varstymo sistema atidaro langą, o išmanus suderinamumas su kitomis namų sistemomis duoda signalą išjungti šildymą.

Automatizuoto varstymo sistema skirta tiek langams, tiek durims valdyti. Modernus GEALAN durų konceptas leidžia jas valdyti jungikliu arba tiesiog išmaniuoju įrenginiu, todėl norint atidaryti duris net nebūtina būti namuose. Ši sistema gali būti naudojama ir įėjimo, ir terasų durims, o kartu su 0 mm slenksčiu užtikrina judėjimo komfortą be barjero.

Vienas esminių išmaniųjų pastatų aspektų – saugumas. Specialūs apsaugos jutikliai GEALAN-SENSE® suteikia galimybę apsaugoti lengvai prieinamus langus bei duris ir taip nors dalinai pakeisti brangią namų apsaugos sistemą. GEALAN jutikliai leidžia atsipalaiduoti ir palikti namų saugumu rūpintis išmaniajai sistemai. Dviejų tipų apsaugos jutikliai „GEALAN-SENSE® window“ ir „GEALAN-SENSE® glass“ reaguoja į skirtingus įsilaužimo pro langą būdus: lango atidarymą jį išlaužiant arba sudaužius lango stiklą. Viskas fiksuojama elektroniniu įrenginiu, kuris įjungia garsinį signalą, o integravus su išmaniųjų namų valdymo centru netolimoje ateityje, ši sistema automatiškai informuotų namų šeimininką arba iškviestų saugos tarnybas. „GEALAN-CAIRE®“ smart vėdinimo sistemos jutikliai leidžia patalpoje automatiškai užtikrinti optimalų temperatūros, drėgmės ir šviežio oro kiekį. Decentralizuota vėdinimo sistema nepastebimai atlieka savo darbą taip, kad patalpose oras visada būtų šviežias ir švarus, o jums ne tik nereikėtų atidaryti lango, bet ir išvis apie tai galvoti. Integruota į išmaniojo pastato valdymo sistemą, GEALAN vėdinimo sistema reaguoja į aplinkos sąlygas ir kuria asmeninį komfortą individualiam naudotojui.

Ateities išmanieji produktai kuriami ne tik patogumui, jie skatina integraciją. GEALAN skiria daug dėmesio tobulindama durų slenksčių technologijas, kad vartotojas turėtų kuo mažiau kliūčių judėti ne tik pastato viduje, bet ir iš ar į pastato vidų. Tai svarbu asmenims, turintiems ribotų judėjimo galimybių ar judantiems su vaiko ar prekių vėžimėliu. Integruojami beslenksčiai durų sprendimai ir automatizuotas varstymas leidžia judėti laisvai, be kliūčių.

Kartu su išmaniųjų langų sistemomis, GEALAN gaminiai apima viską, ko tikimės iš šiandienos ir iš ateities išmaniųjų pastatų: komfortą, saugumą, energijos taupymą, savarankiškumą ir estetiką. Apie rytojų GEALAN galvoja jau šiandien.

www.gealan.lt