ما هو دور الذكاء الاصطناعي في تصميم المنزل الذكي (شرح مبسط)

يشكل الذكاء الاصطناعي روحًا جديدة في المنزل الذكي فلم يعد مجرد مكان للمعيشة بل أصبح عالمٌ متطور يعكس ملامح المستقبل وواحةً تتسم بالتحول الرقمي وهذا الاندماج شكل لنا نقلة نوعية في تجربة العيش، ويعتمد المنزل الذكي على توصيل الأجهزة بشبكة إنترنت الأشياء (IoT) للتحكم بها عن بُعد أو آلياً.

ومن المحتمل أن تنمو القيمة السوقية للذكاء الاصطناعي في تطوير المنازل الذكية بشكل كبير في السنوات المقبلة حيث يقدر حجم سوق المنازل الذكية بـ 120.10 مليار دولار أمريكي في عام 2024.

ومن المتوقع أن يصل إلى 370.95 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2029 بمعدل نمو سنوي مركب قدره 25.30٪ خلال الفترة المتوقعة ما بين 2024 و 2029.

فما هي أهمية الذكاء الاصطناعي في تطوير البيوت الذكية ؟ وما هي الفرص والتحديات التي ستواجهها البيوت الذكية في الوقت الحاضر والمستقبل ؟ وكيف يمكن للتكنولوجيا أن تحوّل المنازل إلى بيئات ذكية ذاتية التحكم ؟

ما هو تعريف البيت الذكي ؟


يمكننا أن نُعرف المنزل الذكي (بالإنجليزية Smart Home) أنه عبارة عن إعداد منزلي مناسب يتم إدارة فيه الأجهزة تلقائيًا عن بُعد من أي مكان عبر الاتصال بشبكة الإنترنت باستخدام تطبيقات الهواتف الذكية أو أي جهاز آخر متصل بالشبكة أو عن طريق الأوامر الصوتية.

وتتألف سمارت هوم من أجهزة مترابطة تعمل على أتمتة وتبسيط المهام المنزلية تضم وظائف متعددة من ضبط درجة حرارة الغرفة، والتحكم في الإضاءة، وإدارة أنظمة الأمان.

كيف يعمل نظام البيوت الذكية ؟


تشتغل المنازل الذكية عادةً من ثلاثة مكونات عادةً ما تكون لوحة التحكم المركزية عبارة عن هاتف ذكي أو جهاز لوحي أو كمبيوتر يسمح للمستخدم بإصدار الأوامر إلى الأجهزة المنزلية الذكية.

مركز الأتمتة والتحكم الذكي هو الجهاز الذي يتصل لاسلكيًا بجميع الأجهزة المنزلية الذكية من التواصل مع بعضها البعض والتي يمكن برمجتها لاتباع أوامر محددة فعلى سبيل المثال يمكن ضبط إعدادات التبريد لتناسب الجدول الزمني اليومي للعائلة.

الأجهزة المتصلة هي أجهزة الاستشعار والكاميرات ومكبرات الصوت وغيرها من الأدوات التي يمكن التحكم فيها ومراقبتها بواسطة نظام المنزل الذكي حيث يمكن استخدام البروتوكولات اللاسلكية Zigbee أو Z-Wave لاتصالها ببعضها البعض عبر بروتوكولات الاتصال المنخفضة الطاقة.


من هو مخترع المنزل الذكي ؟


كان جيمس ساذرلاند (James Sutherland) مهندسًا أمريكيًا عمل في شركة وستنجهاوس إلكتريك في منتصف الستينيات وأول من قام بتصميم نظام منزلي ذكي ومتكامل عبر بناء (Building) جهاز يسمى "ECHO IV" أو مشغل الحوسبة المنزلية.

والذي كان أول نظام أتمتة منزلي في العالم يسمح للمستهلك بإنشاء قوائم التسوق الرقمية (Digital) والتنبؤ بالطقس والتحكم في التلفاز وقد كان ساذرلاند صاحب رؤية تنبأ بمستقبل التكنولوجيا وتأثيرها على الحياة اليومية.

متى تم اختراع المنزل الذكي ؟


تم إنشاء منزل ECHO IV الذكي في عام 1966 لم يتم بيعها تجاريًا، ولكنها كانت يعمل في منزل Sutherland حتى عام 1976. لقد كانت آلة "إيكو الرابع" ضخمة تزن نحو 800 رطل وتشغل أربع خزائن خشبية.

كان لديها معالج من نوع ترانزستور يمكنه تنفيذ 18 نوعًا من الأوامر ويحتوي على 4 سجلات كانت تستخدم الشريط الورقي ولوحة المفاتيح والمبرِقة الكاتبة لإدخال وإخراج البيانات.

ما هي مميزات وعيوب المنزل الذكي ؟


1. كان حلمنا دائماً أن نتمكن من التحكم في منازلنا من أي مكان نتواجد فيه وهذا المفهوم لم يكن مألوفاً من قبل ولكنه الآن أصبح من الممكن لأصحاب المنازل مراقبة منازلهم عن بعد ومواجهة المخاطر حيث يمكنك تفقد باب المنزل هل تركته مفتوحا أم لا.

كما يمكن للمستخدمين برمجة باب المرآب الخاص بهم لفتحه، وتشغيل الأضواء، وتشغيل المدفأة، وتشغيل الموسيقى المفضلة لديهم بمجرد وصولهم إلى المنزل، وليس هذا فحسب ! بل يمكنك أيضاً أن تترك رسالة صوتية عندما تكون بعيداً كما يمكن للمنازل الذكية أيضاً تنفيذ المهام الروتينية مثل: فتح الستائر ﻓﻲ الصباح وإغلاقها في المساء وغيرها من الأشياء.

2. بفضل أجهزة إنترنت الأشياء، يوفر السمارت هوم راحة البال للأسرة ومقدمي الرعاية، إذ يسمح لهم بالتحقق من صحة كبار السن عن بعد والسماح لهم بالبقاء بأمان في المنزل لمدة أطول دون الحاجة إلى نقلهم إلى المستشفى.

3. تم تصميم (Design) البيت الذكي لتوفير درجات أعلى من الأمن والحماية وذلك يتجسد في مستشعرات الإنذار وكاشفات الدخان وأجهزة اكتشاف الحركة، كما يتيح لك الحصول على تنبيهات وإشعارات فورية عندما يحدث نشاط غير معتاد في منزلك كدخول اللص مثلاً فتقوم بتفعيل أجهزة إنذار أو إطلاق أصوات في البيت لتخويفهم.

4. ميزة الأقفال الذكية التي يمكنها قفل بابك وفتحه وأنت في مكانك عبر تقنيات الواي فاي أو البلوثوت من خلال بصمة الإصبع أو بواسطة لوحة التحكم مركزية.

وبالتالي من الآن فصاعداً ليس عليك حمل المفاتيح أو إدارتها أو عمل نسخ منها كما يمكنك أيضًا تعيين رموز دخول فردية مؤقتة أو دائمة للأفراد العائلة أو الضيوف أو مقدمي الخدمات.

ومع ذلك كافحت أنظمة التشغيل الآلي للمنزل لتصبح شائعة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى طبيعتها التقنية ومن بين عيوبها الرئيسية:

1. أول العيوب من ناحية التكلفة عموماً تعتبر الأجهزة المنزلية الذكية أكثر تكلفة من نظيراتها التقليدية، وقد تتطلب رسوم تركيب وصيانة وعلى رأسها منظم الحرارة الذكي الذي يفوق ثمنه 300 دولار أمريكي.

2. تخيل صديقي القارئ وأنت في منزلك العادي الآن لا تستخدم سوى التكنولوجيا البسيطة كالهواتف والحاوسيب وشاشة التلفاز وثلاجة ثم تجد تكلفة الكهرباء مرتفعة فما بالك عندما يكون المنزل الذكي فيه كل شيء يعتمد على الطاقة ؟ 

بدءً من مساعد المنزل الموصول بالكهرباء إلى الأقفال التي يتم شحنها على الدوام، لا شك فيه أن تكفلة الكهربائية ستكون باهضة في كل شهر وضف على ذلك قد تساهم هذه الأجهزة في النفايات الإلكترونية والتلوث البيئي.

3. عدم وجود خصوصية البيانات وهذا أمر يقلق مجموعة من مالكي المنازل الذكية، ووفقا لتقرير أبحاث Parks Associates أعرب حوالي 72٪ من المستهلكين عن قلقهم الشديد بشأن أمان بياناتهم الشخصية التي يتم جمعها ونقلها بواسطة الأجهزة المنزلية الذكية.

وبالمثل، هناك قلق بشأن الوصول أو التحكم غير المصرح به المحتمل للأجهزة الذكية دون إذن المالك بينما يقوم مصنعوا الأجهزة المنزلية الذكية و المنصات بجمع ونقل البيانات الحساسة حول عادات المستخدم وتفضيلاته وأنشطة المستهلك.

وقد تكون كاميرا المراقبة عرضة للاختراق مما تتيح إلى الوصول إليها من قبل أطراف غير مصرح لها أو قد يتم بيع Data أو مشاركتها من قبل الشركة المصنعة للجهاز أو مزود الخدمة.

4. قد لا تكون أنظمة التشغيل الآليّ متوافقة مع بعضها البعض أو مع أجهزة المستخدم الحالية ويجب أن تكون الأجهزة قابلة للتشغيل البيني بغض النظر عن الشركة المصنعة مما ستتطلب منصات أو بروتوكولات أو معايير مختلفة للتواصل والتشغيل.

5. يكمن أن تصبح الأنظمة الآلية عاطلة عن العمل إذا انقطع التيار الكهربائي أو تعرضت الشبكة للخلل أو كان اتصال الإنترنت بها ضعيفاً لذلك سوف تحتاج إلى دفع المزيد من المال ليتوفر عندك اتصال إنترنت سريع ونظام شبكي في منزلك يمكنه استيعاب عدد كبير من الأجهزة في وقت واحد.

قد يعجبك أيضاً: 

ما هي أبرز مكونات الذكاء الإصطناعي المنزل الذكي ؟


يلعب الذكاء الاصطناعي دور محورياً في تحويل المنازل العادية إلى منازل ذكية وإليك أدوات مهمة (Mission):

1. التلفزيون المزود بالذكاء الصناعي


توفر التلفازيونات الجديدة المعتمدة على تقنيات الذكاء االصطناعي التي تسمح لتفلزيونك التفكير بشكل إبداعي والتعلم من كيفية تفاعلك معه حيث يقوم بتحليل أنماط مشاهدتك أثناء استخدامك للتلفزيون الخاص بك، والتنقل بين التطبيقات والقنوات وأجزاء المحتوى سيقوم الذكاء الاصطناعي بجمع تفاعلاتك كبيانات وتحليلها للتعرف على أذواقك.

لنفترض أنك تقضي ساعتين يوميًا في مشاهدة مسلسل درامي فسيفهم تلفزيونك أنك من محبي هذا النوع من البرامج وسيقترح عليك المزيد من المسلسلات الدرامية الأخرى المشابهة لما تشاهده.

كما يتيح لك البحث باستخدام الأوامر الصوتية هذا يلغي الحاجة إلى جهاز التحكم يمكنك ببساطة أن تأمره بالعثور على فيلم كوميدي أو فتح تطبيق Youtube وسيقوم بتنفيذ الأمر بناءً على مطالباتك.

2. كاميرا Arlo Pro


الكثير من الأشخاص يحتاجون إلى الحماية المنزلية لذلك تعتبر كاميرا Arlo Pro اللاسلكية تعمل بالبطارية وتستخدم خوارومية التعلم العميق لفهم ما تشاهده، وتحسين جودة الصورة، والصوت، وتسجيل مقاطع فيديو بدقة 2K حيث يمكن وضعها داخل وخارج المنزل لأنها تتيح مشاهدة بث فيديو مباشر للتعرف من اقتحم منزلك ومعرفة متى.

كما تُستخدم الكاميرات للتعرف على المركبات والحيوانات وإضافة سياق مهم للإشعارات وتقليل التنبيهات غير المرغوب فيها.

3. مكبرات الصوت


أحد أبرز المنتجات المنزلية وهي مكبرات الصوتية التي تعتمد على استخدام تقنيات HomePod أو Google Nest كما يمكنك ربطها بوجهات الاتصال بعد ذلك يمكنك الترحيب به بقول"Hey Google" متبوعة بالأمر أو السؤال بعدها سوف يستمع المكبر الصوتي إلى صوتك ويعالجه ويستجيب لك.

4. الروبوت المبتكر في تنظيف المنازل


يتوقع أن يغزو مجال الروبوتات المنازل في المستقبل القريب حيث تم تجهيز بعض الآلات تتنقل بشكل مستقل دون تدخل الإنسان (Human) من بينها مكنسة ECOVACS الروبوتية التي التي تنظف وتمسح الأرضية وروبوت WINBOT الذي يغسل النوافذ ويعمل على الأسطح الخارجية كناطحات السحاب وغير ذلك.

فكيف سيكون شعورك عزيزي القارئ إذا كان منزلك نظيفًا ومنظمًا دائمًا دون الحاجة إلى وضع جدول للتنظيف هل هناك شيء أفضل من هذا ؟ بالطبع لا هذا هو الواقع الذي يمكننا تحقيقه بفضل استخدام Artificial Intelligence في التنظيف الذاتي عن طريق الروبوتات التي تقوم بمهامها آليا.

6. شاشة اللمس باليد انتركوم


جهاز الاتصال الداخلي بشاشة تعمل باللمس هو جهاز يسمح لك بالتواصل مع الزوار عند بابك والتحدث معهم باستخدام لوحة تحكم سحابية ويمكنه أيضًا أن يُظهر لك بث فيديو مباشر للزائر.

كما يسمح لك بفتح الباب من مكان بعيد مثل: جهاز Akuvox الذي يستخدم رموز QR لإدخال الضيوف ويحتوي على تطبيق جوال للمقيمين كما أنه يسجل كل مكالمة زائر بلقطة وطابع زمني لأغراض أمنية.

7. مستشعرات تسرب المياه


من بين المستشعرات التي يجب أن تتوفر في كل منزل ذكي هي كاشفات تسرب المياه بحيث يقتصر دوره على تنبيهك عند وجود تسريب في المناطق الخطرة داخل المنزل حينها يمكنك أن تصلح المشكلة.

أو قم بتركيب صمام إغلاق اوتوماتيكي يتم توصيله بخط المياه الرئيسي لديك وتقيس معدل تدفق المياه وضغطها. يمكنهم اكتشاف التسربات في أي مكان في نظام السباكة الخاص بك ويمكن لبعضهم إغلاق مصدر المياه تلقائيًا للحد من الخسائر الناجمة.

7. الصنابير الذكية


نختم قائمتنا بالحديث عن الصنابير الذكية التي يمكن التحكم فيها عن طريق الإيماءة أو الصوت وبمجرد أن تضع يدك أسفل الصنبور تنزل المياه إلا أنها مطبقة فعليا، بل أكثر من ذلك بفضل التقدم الذي عرفته هذه الأدوات تستطيع الصنابير ضبط عمليات التسخين أو التبريد حسب درجة الحرارة المحيطة بالأجواء.

كما تمتلك القدرة على ملء كوب بالماء أو تشغيل الماء دون لمس المقبض، هذا الابتكار يوفر لك راحة وصحة في استخدام المياه دون إهدارها كما يفعل الكثيرون من الناس People.

إل جي تطلق روبوتها الذكي للمنزل في CES 2024


في الآونة الأخيرة أطلقت شركة LG إلكترونيكس روبوتها الذكي للمنزل القائم على اﻟذﻛﺎء الاصطناعي في معرض CES 2024 حيث يتميز من أنه مطور بتقنيات متقدمة في مجالات الروبوتات والذكاء اﻻﺻطﻧﺎﻋﻲ التي تسمح له بالانتقال والتعلم (Learn) والفهم وإجراء الحوارات المعقدة.

روبوت إل جي للمنزل الذكي هو صديق ومسؤول عن المنزل يهدف إلى تحسين حياة المستخدم اليومية ويظهر التزام الشركة بجعل رؤيتها لـ "المنزل بدون عناء" واقعاً.

في خضم هذا الطفرة التكنولوجية يبدو أن المنزل الذكي أصبح لوحة فنية تستند إلى تكامل الذكاء الاصطناعي فهي ليست مجرد أجهزة ذكية تقف على أعتاب منازلنا، بل هي شركاء ذكيون يفهمون احتياجاتنا قبل أن نعرفها أنفسنا.