Как я шатал рынок «умных» домов: часть 1

Как мне надоела ситуация на рынке «умных» домов, и я решил сделать свой стартап. В первой части я расскажу об идеологии и недостатках текущих решений.

Техническая оснащенность среднестатистической современной квартиры вводит меня в лютый диссонанс: современные гаджеты соседствуют с давно устаревшими решениями.

За последние 100 лет рынок потребительской электроники шагнул далеко вперёд: от огромных, шумных и адски дорогих вычислительных машин до современных смартфонов и ноутбуков. Эта революция изменила наш образ жизни: как мы готовим еду, где совершаем покупки и чем занимаемся в свободное время.

А теперь мы взглянем на архитектуру электропроводки в жилом помещении. Она ничуть не изменилась со времен изобретения электричества!

Как и 100 лет назад, есть три основных типа устройств, с которыми взаимодействует пользователь: розетки, выключатели и актуаторы (лампочки, вентиляторы и т.п.). В розетку можно воткнуть прибор, и он будет работать. Выключателем можно щелкать, прерывая цепь до актуатора и тем самым управляя им.

С точки зрения UX с розетками всё ОК: они выполняют абсолютно чёткую и понятную задачу «дырки с электричеством», чтобы подключать любые другие приборы. Однако с остальными двумя типами есть проблема: они образуют жесткую пару «выключатель-актуатор», при которой актуатором можно управлять только с определенного места.
Вам когда-нибудь приходилось оббегать все комнаты и выключать свет каждый раз, когда вы собираетесь уходить? Не чувствовали ли вы себя глупо, при всем том техническом оснащении, что нас окружает? Свое детство я провел в двухэтажном доме, и это было вдвойне тоскливо.

Каждый месяц одно и то же: «снимите показания счетчиков». Необходимо обойти несколько счетчиков воды, электричества и газа, чтобы просто переписать цифры в приложение на телефоне. Почему это не сделать автоматически без участия пользователя? Тем более не нужно строить всю инфраструктуру заново, ведь практически у всех есть подключение к интернету.
Справедливости ради — эта проблема не стоит на месте; в Москве вовсю практикуют сбор телеметрии по ЖКУ, производители выпускают приборы с возможностью электронного считывания. Но возникает ощущение, что это направление отстаёт лет на 30.

Есть еще один тонкий момент. По полным данным счетчиков можно косвенным образом определять, что происходит в доме. Например, вас нет дома, но паттерн потребления воды не совпадает с включенной стиральной машиной; значит есть вероятность протечки или открытого крана. Или на одной из фаз есть периодическая активная нагрузка в 2кВт — похоже, забыли выключить утюг.
Это как плюс, так и минус. Плюс заключается в том, что есть дополнительные данные о состоянии дома в ваше отсутствие. Минус — эти же косвенные данные о том, что вас нет дома, могут быть у сторонних лиц.
Чтобы воспользоваться этими данными и сохранить приватность нужен некий локальный анализатор потребления ресурсов, который также может раз в месяц отправлять итоговые показания в снабжающую организацию.

Человечество научилось делать огромное количество различных датчиков. Среди них — датчики температуры, давления, влажности, содержания пыли и углекислого газа. По ним можно понять, насколько пригодно помещение для комфортного нахождения в нем: не нужно ли пропылесосить, проветрить, охладить или повысить влажность.
Конечно, это может понять и человек, зайдя в комнату. Но во-первых, человек не так точно определяет, например, нехватку кислорода, а во-вторых, он уже вошел.

Единственный хорошо распространенный тип датчиков — задымления, и современные системы детекции пожара вполне себе круты и полезны.

Основная проблема в том, что если в помещении нет дыма, то это не значит, что им безопасно и комфортно пользоваться.

Технически наши квартиры и дома неизбежно устарели. По сути, они представляют собой лишь набор разносортных, несвязанных и устаревших систем: вода будет течь, пока может, батареи будут греть вне зависимости от комфортной температуры, лампочка будет светить пока кто-нибудь не придет и не выключит.

Было бы здорово, если бы наш дом был таким же девайсом, как электромобиль или смартфон. Единая связанная система, которая работает и живет как одно целое.

Теперь давайте посмотрим, что предлагают различные производители Smart Home решений в ответ на сложившуюся ситуацию. Думаю, их можно разделить на две категории.

К первой категории относятся различные устройства и системы, которые ставятся поверх существующих систем дома:

и так далее. Все устройства общаются по беспроводным интерфейсам, также есть хаб, который все собирает и связывает между собой.

Эти решения удобны своей простотой: не нужно переделывать ремонт и всё заранее продумывать, можно постепенно обвешивать свое помещение дополнительными устройствами на батарейках с беспроводным интерфейсом, «докручивая» логику поведения этих устройств.

Минусы этих решений возникают спустя полгода-год после установки.

Из-за того, что новая система ставится поверх предыдущей, их не получается бесшовно связать. Например, родственники, не зная о вашей системе, выключают вашу умную лампочку с помощью обычного выключателя на стене, полностью прерывая питание к лампочке. И включить ее обратно можно только лишь с помощью того же самого выключателя. Система же предполагает управление лампочкой с помощью другого, «умного» выключателя или приложения на телефоне, и выключаются только светодиоды на лампе (электроника лампы остаётся в работе).

В этом случае можно пойти хардкорным путём и закатать в бетон все старые элементы управления. Тогда у нас остаются только «умные» выключатели и постоянно включенные по питанию лампочки. Здесь нас настегают дальнейшие проблемы.

Беспроводные интерфейсы не позволяют гарантировать непрерывную работу системы в течение всего срока эксплуатации: сосед может играться с машинкой на пульте управления и глушить вашу сеть; хаб решил перезагрузиться и не дает выключить свет; устройство потеряло соединение и пытается перерегистрироваться в сети (что занимает время).

Еще недавно большинство производителей подобных систем делали управление устройствами через облако. Получается следующая цепь:

Когда все устройства в цепи работают корректно, всё это происходит незаметно для пользователя. Но только представьте, сколько тут точек отказа! Что если вы не заплатили за интернет, или идут работы у провайдера, или РКН заблокировал облако вашего производителя, или производитель свернул сервера? В простую цепь выключатель-лампочка добавляются длинные и ненадежные звенья.
Неподготовленных пользователей подглючивание такой простой операции, как включение света, неимоверно раздражает (даже если это повторяется раз в год).

Сейчас ситуация (я надеюсь) понемногу меняется; все ждут повсеместного внедрения Matter, который решает некоторые проблемы ненадежности и обещает локальное соединение.

Решения этого сегмента используют датчики и устройства, работающие на батарейках. Это значит, что к еженедельной уборке дома и ежемесячной сдаче показаний счетчиков добавляется еже-полугодовое обновление батареек. Это, конечно, не смертельно, но является усложнением по сравнению с обычным «глупым» домом.

С учётом всех перечисленных выше проблем, эти решения ориентированы на две категории пользователей:

Я не хочу обижать производителей и пользователей устройств этого сегмента, но подобные решения не дают того же ощущения надежности "сделал и забыл на много лет" по сравнению с обычным домом и текущими системами — а именно это очень важно для массового рынка и повсеместного использования.

По другую сторону сегмента Умных домов находятся такие производители, как Jung, ABB, Gira и всё, что работает на протоколе KNX.

Здесь требуется делать ремонт: закладывать километры проводов, рассчитывать место для установки оборудования (небольшая серверная), заранее учитывать все пожелания клиентов-пользователей, все прокладывать, интегрировать, настраивать и отлаживать. Вот как выглядит «ядро» системы:

Решения надежные и продуманные. Проводные интерфейсы, около-промышленное качество изготовления устройств и сугубо локальное управление.

Чтобы понять, на кого рассчитаны эти решения, достаточно зайти в фотогалерею проектов на сайтах интеграторов:

Из-за нишевости этих решений стоимость оборудования и установки высока, и игроки этого рынка готовы решить любой каприз заказчика, сколько бы это ни стоило. Фактически, компании-интеграторы каждый раз проектируют, собирают и устанавливают уникальную систему.

Этот сегмент можно сравнить с рынком автомобилей в начале XX века: до появления Ford Model T все автомобили были разными и строились сугубо под размеры и нужды заказчика; были, по сути, игрушкой для богатых.

Основная идея как раз и заключается в том, чтобы придумать тот самый Ford Model T из мира Умных домов: единую, надежную, простую в установке и обслуживании систему для массового производства.

Система должна заполнить место посередине между недорогими игрушками из магазина и крутыми решениями «под ключ», взяв лучшее из двух миров: адекватную цену, широкие возможности и надежное исполнение.

О технической составляющей проекта и текущих результатах бизнеса мы поговорим в следующих частях.

Update: вторая часть