С каждым десятилетием дома становятся всё «умнее», однако следующим поколением этой технологии может стать то, что учёные из Университета Кейс Вестерн Резерв в Кливленде называют «Интернетом ушей».

На сегодняшний день оснащение «умного дома» охватывает бытовую технику, развлекательные центры, камеры систем безопасности, осветительные, отопительные и охлаждающие системы, связанные между собой и с интернетом. К ним можно получить удалённый доступ и управлять дистанционно при помощи компьютера или приложений на смартфоне.

Технология подключения коммерческих, промышленных или правительственных объектов и зданий, а когда-нибудь в будущем и целых сообществ в одну сеть называется «Интернетом вещей» или IоT.

Однако несколько профессоров кафедры электротехники и вычислительных наук из Школы инжиниринга Университета Кейса занимаются экспериментами с новым комплектом датчиков. Эта система будет воспринимать не только вибрации и звуки шагов и прочих движений в помещении, которые можно связать с человеком или животным, но также и любые едва различимые колебания электромагнитного поля.

Через десяток лет или около того, дом будущего, возможно, будет представлять собой здание, способное адаптироваться к потребностям жильцов, используя данные, получаемые всего лишь от нескольких крохотных датчиков, встроенных в стены и пол, без необходимости использования камер, способных нарушать право на личную жизнь.

Дом, который умеет «слушать»

«Мы пытаемся построить здание, способное «слушать» людей, находящихся в нём, — говорит доцент кафедры электротехники и вычислительных наук Мин Чунг Хуан,  – мы применяем принципы, аналогичные тем, по которым работает человеческое ухо, улавливая вибрации и интерпретируя их в связке с определёнными движениями. Вот почему мы называем это «Интернетом ушей».

Нуанг возглавляет исследования, связанные с человеческой походкой и отслеживанием движений, а Соумяджит Мандал с той же кафедры занимается вопросами замеров вибраций и изменений, порождаемых присутствием людей или животных в существующей электромагнитной среде.

«Нас постоянно окружает электромагнитное поле с частотой 60 Гц, и поскольку человек обладает некоторой электропроводностью и в какой-то мере замыкает поле на себя, — сказал Мандал. – Соответственно, замеряя возмущения этого поля, мы получаем возможность определить присутствие человека даже по его дыханию, если он даже не издаёт ни звука».

Хуан и Мандал представили подробности своей работы в октябре на конференции IEEE Sensors в Нью-Дели в Индии. Более полная версия отчёта будет опубликована в начале следующего года в журнале IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement.

Они также протестировали свою технологию в конференц-залах электротехнического факультета и в лаборатории Smart Living, располагающейся в Уиллоби, где проживает много пожилых людей.

Мандал сообщил, что они использовали всего лишь четыре миниатюрных датчика, встроенных в стены и пол комнаты. Что касается сомнений в нарушении права на личную жизнь, Мандал развеял их, сказав, что система не в состоянии определять личность человека, хотя и может быть настроена на определение характерных особенностей походки.

Безопасность всего дома под контролем

Они рассчитывают, что система обеспечит ряд преимуществ.

«Первое преимущество будет заключаться в обеспечении энергоэффективности зданий, особенно в плане освещения и обогрева, поскольку система приспосабливается к перемещению людей из комнаты в комнату, более эффективно распределяя энергию, — сказал Хуан. – Другим преимуществом может стать возможность осуществления замеров и отслеживания структурной целостности здания, что позволит проводить оценку его безопасности для проживающих в нём людей. Это может иметь неоценимое значение, например, при землетрясении или урагане».

«Это тема пока ещё недостаточно исследована, но мы знаем, что человек создаёт динамическую нагрузку на здание, особенно, если оно старое, — говорит Хуан. – В сотрудничестве с нашим коллегой Йонг Ай Хео из отдела гражданского строительства, мы стараемся предсказывать угрозу структурных повреждений в результате превышения допустимой весовой нагрузки на пол или неправильного распределения веса людей».