В 1993 году в нашу жизнь пришел Интернет. Именно начиная с этого года Интернет стал открытым и доступным для кого угодно, и началось его стремительное распространение по всему миру. Интернет стал эпохальным явлением сам по себе и затронул множество сторон нашей жизни. Конечно, он оказал существенное влияние и на технологии умных домов во множестве их аспектов.
Концепция Connected House
До появления Сети и широкого распространения стека протоколов TCP/IP производители оборудования для домашней автоматизации, как правило, и не предполагали никакого удаленного (вне пределов дома) взаимодействия пользователя с этим оборудованием. То есть основные идеи строились на основе непосредственного (личного) взаимодействия пользователя со своим умным домом, который, как максимум, умеет предугадывать его регулярные действия и выполнять какие-то команды по расписанию. Редкие модели устройств допускали передачу каких-то данных или команд по телефону или иным сетям связи. Но развитие коммуникаций быстро привело к возникновению концепции Connected House (а-ля «присоединенный дом»), которая предполагает, что сами умные дома также являются и узлами коммуникаций и тоже должны быть доступны (присоединены) к Интернету. В этом случае Интернет выступает своего рода «удлинителем» для любого устройства управления и предлагает пользователю возможность коммуницировать со своим умным домом, отдавая команды и получая данные мониторинга из любой точки, в которой он находится в данный момент.
На практике концепция Connected House стала пониматься еще шире — допускалось, что даже каждое отдельное устройство умного дома может иметь какие-то средства связи с Интернетом и соответствующие интерфейсы для дистанционного управления. Впрочем, несмотря на бурное развитие Интернета в 1990-х, масштабные разработки и продажи подобных устройств начались только тогда, когда сама идея присоединения любого бытового прибора к Сети перестала казаться чем-то причудливым. К примеру, первые модели сетевых термостатов для домашнего использования были представлены публике в 1995 году на выставке Home Automation Association Show (теперь CEDIA Show). Тогда же началась история американской компании Network Thermostat, занимающей лидирующие позиции на рынке подобных устройств и поныне.
Беспроводные технологии в умных домах
Распространению умных устройств с присоединением к интернету сильно способствовал прогресс в технологиях беспроводной связи. Начиная в 1997 года, когда была опубликована первая версия спецификации WiFi, производители устройств для домашней автоматизации по всему миру стали активно использовать эту технологию в своих новых разработках. С точки зрения домашнего использования WiFi оказался очень удобным и практичным решением. Он позволял отказаться от прокладки Ethernet-кабелей, чем обеспечивал быструю и относительно безболезненную инсталляцию устройств умного дома в ситуациях, когда подобные работы (штробление стен и прокладка новой проводки) бывают затруднительны. Вплоть до появления в 2007 году протокола Zigbee именно WiFi являлся самым распространенным решением, которое без особых затруднений позволяло строить внутридомовые беспроводные сети, объединяя в них устройства самого разного назначения с обеспечением им выхода в Интернет и обратно. А учитывая, что и на сегодняшний день Zigbee так и не завоевал всеобщего признания у производителей по всему миру, можно утверждать, что WiFi еще долго будет оставаться, как минимум, одной из ключевых технологий умного дома и домашней автоматизации в целом.
В качестве примера удачного устройства с беспроводным интерфейсом, завоевавшего популярность среди пользователей, можно привести серию термостатов канадской компании Ecobee, которая начиналась в 2009 году с модели ecobee Smart Thermostat. Кроме множества полезных функций, вполне традиционных для домашнего термостата, эти устройства были оснащены WiFi-модулем для обеспечения удаленного доступа и управления. В 2018 году на рынке доступно уже 4-е поколение этих устройств, а их популярность не снижается. По стопам Ecobee пошли как крупнейшие игроки рынка — такие как Honeywell, Siemens, Mitsubishi Electric — так и множество мелких производителей по всему миру.
«Смарт» — значит умный
Развитие домашней автоматизации нельзя рассматривать в отрыве от процессов, которые происходили в 1990-х годах на рынке информационных технологий в целом. А это была пора победного шествия всяческих гаджетов и их бурного распространения в массах. Все новые модели компактных компьютеров, планшетов, смартфонов, электронных книг и т.п. выходили непрерывно. Люди стали принципиально менять свои привычки, способы коммуникации и получения информации, все большую роль стали приобретать не просто электронные, но основанные на возможностях глобальной сети коммуникации, появились и стали быстро набирать популярность социальные сети и разнообразные коммуникационные платформы. Connected House в таком окружении представлялся людям как дом, наполненный множеством гаджетов или смарт-устройств (Smart device), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой как в внутри дома, там и вне его границ.
Умный дом Microsoft и HomeOS
В 1999 году корпорация Microsoft распространила видео со своим видением умного дома, где впервые была представлена работа некоего "умного помощника" по имени Astro (Астро). В этом доме система безопасности распознает своих обитателей по их лицам, управляемый голосом помощник может корректировать температуру, делать звонки, читать поступающие сообщения. Развлекательный центр позволяет выбирать каналы кабельного телевидения и источники из Интернета.
Все говорит о том, что в начале 2000-х Microsoft активно работала над развитием своей концепции умного дома — дома наполненного умными гаджетами. В исследовательских группах корпорации даже анонсировался выпуск специальной операционной системы HomeOS, которая должна была объединить все эти гаджеты в единую систему, предоставив им среду для взаимодействия и передачи команд. Но что-то пошло не так и к 2012 году новая информация об этом проекте перестала поступать, хотя и не было никаких объявлений о его закрытии. Критики подхода Microsoft высказывались в том духе, что управление типичными девайсами от Microsoft и так доступно только продвинутым энтузиастам, а попытка реализовать в таком же стиле управление целым домом привела разработчиков в тупик из-за безмерно увеличивающейся сложности интерфейсов. Более практичные пессимисты указывают на то, что сама идея дома, в котором разные устройства пытаются быть умными и управлять всем и вся на основе распределенной архитектуры приводит к неразрешимым в рамках такого подхода конфликтам, когда, к примеру, система управления энергопотреблением хочет открыть окна, а система безопасности наоборот — требует их закрыть.
Первые смарт-устройства для дома
В представлениях многих адептов умного дома в приоритете всегда были развлечения и продвинутые средства визуализации видео-контента. Поэтому и реализация новых подходов к управлению домашними развлечениями началась с самого популярного устройства такого рода — телевизора. Первые модели смарт-телевизоров (Smart TV или Connected TV) были представлены Samsung в 2008 году, а в 2009 DLNA (Digital Living Network Alliance) начала их официальную сертификацию.
Несмотря на описанную предысторию и фактическую готовность всех базовых технологий для реализации (умных) смарт-устройств в концепции Connected House, принято считать, что настоящим первым устройством такого рода (кроме телевизоров) стал термостат Nest (Nest Learning Thermostat), выпущенный на рынок в 2011 году инновационным стартапом под руководством Тони Фадели (Tony Fadeli) — бывшего дизайнера Apple, одного из ключевых разработчиков музыкального плеера iPod. Nest Labs была создана в 2010 году, а уже в январе 2014 года на волне успеха была куплена Google за 3,2 млрд. долларов.
Успех Nest Labs оказался тем более удивителен, что никто до этого не считал, что можно до такой степени изменить обычный электронный термостат, чтобы он стал основным умным устройством в современном, напичканном электроникой доме. Что сделали разработчики Nest — они собрали в одном устройстве все модные технологические и дизайнерские решения, включая: привлекательный внешний вид с приятной подсветкой, интеллектуальное программное обеспечение, которое анализирует привычки и расписание владельца, вычисляет скорость прогрева и охлаждения жилища с учетом погоды на улице, веб-интерфейс и мобильное приложение для управления устройством из любой точки и в любое время, способность взаимодействовать с большим набором популярного климатического оборудования. Такое устройство примерно через неделю после установки начинает самостоятельно вносить коррективы в работу систем отопления и кондиционирования. То есть, если пользователь привык понижать температуру ближе к ночи, то вскоре термостат начнет делать это автоматически. Также Nest отслеживает, есть ли кто-то дома — для этой цели устройство снабжено датчиком движения.
«Новая обертка» и ее восприятие потребителями
Успех Nest стал своего рода сигналом для всей индустрии — в 2010-х годах развитие систем домашней автоматизации сфокусировалось на том, чтобы создать «новую обертку» для всех уже хорошо известных устройств и продать их потребителям еще и еще раз в этой новой красивой упаковке. Современный дизайн, минималистичный внешний интерфейс (все функции в одной кнопке), обязательное мобильное приложение для управления, возможности подключения к облачным сервисам Google и Amazon с их голосовыми помощниками — вот основные тренды, в которых живет индустрия и сегодня.
Одновременно с широким распространением первых домашних устройств нового типа в массы был вброшен и новый, ставший затем весьма популярным, термин Интернет вещей (Internet of Things — IoT). Вообще, данный термин впервые использовался в 1999 году в отношении новой в то время технологии радиочастотной идентификации (Radio Frequency IDentification — RFID), но именно в период с 2000 года (когда был анонсирован выпуск первого холодильника с выходом в Интернет) по 2011 (когда в Интернете был официально запущен протокол IPv6 и на рынке появились многочисленные устройства, вроде термостата Nest) понятие Интернета вещей прочно «угнездилось» среди прочих многочисленных терминов домашней автоматизации. И сегодня, когда мы слышим о разработке каких-то новых протоколов или технологий взаимодействия устройств умного дома между собой и с Интернетом, это уже не обходится без обязательного упоминания Интернета вещей.
Вместе с тем именно на примере Nest отслеживается и основная проблема, с которой столкнулись производители умных устройств для дома — неприятие потребителями базовых принципов самой концепции Connected House. Так, согласно проведенных в 2016 году исследований, оказалось, что только 6% американских домохозяйств вообще имеют системы и устройства, присоединенные к Интернету (системы мониторинга и безопасности, умные бытовые приборы, системы управления освещением и т.п.). Люди осторожно подходят к вопросам приватности и безопасности собственного жилища, а производители вовсе не спешат переубеждать их в том, что подобные системы не могут стать источником злоупотреблений. Все это продолжает быть справедливым и сегодня, а Европа и Япония оказались даже более консервативны в этих аспектах и начали серьезно ужесточать законодательное регулирование.