Přestože se prototypy prvních chytrých domácností objevily už před desítkami let, v praxi se koncepce spotřebičů, které budeme ovládat skrze web a pomocí svých mobilů, zatím ještě stále neprosadila. Sice si už dnes můžete koupit chladničku nebo třeba pračku, která pošle notifikaci do kapesního počítače, kdy že bude prádlo opět vonět čistotou, zatím se však jedná pouze o první vlaštovky a tomu také odpovídá cena, která rozhodně není konfekční.
Na brněnské FIT se rodí BeeeOn
Přesto se však všichni shodnou, že internetu věcí patří budoucnost a dříve či později bude mít nějaké to síťové rozhraní každý spotřebič. Na tuto éru své studenty pomalu připravují i technické vysoké školy. Jednou z nich je i Fakulta informačních technologií brněnského VUT, kde se poslední dva roky rodí projekt BeeeOn (GitHub).
BeeeOn v šestihranných krabičkách připomínajících včelí plástev. Velká krabička obsahuje rozšiřitelnou bránu připojenou do internetu, ta malá pak experimentální sondu na dvě tužkové baterie.
BeeeOn dnes tvoří všechny klíčové pilíře, ze kterých by se měla skládat chytrá domácnost. Jeho součástí je tedy experimentální senzor, který sbírá data, brána, která získává data ze všech podobných senzorů, server, který tato data ukládá a analyzuje, no a nakonec nesmí chybět ani mobilní aplikace pro Android, která to všechno zprostředkuje běžnému domácímu uživateli, jenž z jednoho místa bude moci třeba rozsvítit v obývacím pokoji nebo se podívat, jak se v průběhu noci vyvíjela vlhkost v ložnici.
Škola hrou
Jelikož BeeeOn vzniká na půdě fakulty, je zároveň jakýmsi ideálním trenažérem pro studenty, protože z pedagogického hlediska zahrnuje prakticky všechny obory aplikované informatiky od návrhu samotné elektroniky a jejího firmwaru přes telekomunikační spojení až po serverovou a mobilní část. Zapojí se tedy jak elektrotechnici a návrháři průmyslového designu, tak programátoři a nakonec i grafici, kteří navrhli logo.
Brána se skládá z běžné komerční armové desky (červená) s ethernetem, dvojicí USB portů a napájením, do které je připojená deska systému BeeeOn (zelená). Všimněte si výrazné červené destičky s anténou protokolu FIT.
Základní balení BeeeOn se skládá z meteorologické sondy, která měří teplotu a vlhkost, a brány. Akademici si totiž vytvořili i vlastní a úsporný bezdrátový protokol FIT (860-960 MHz) s přenosovou rychlostí do 200 kb/s a teoretickým dosahem až 100 m, což pro stavové zprávy IoT naprosto stačí.
Brána pak předává zprávy ze sond skrze internet konečně na server, který může data dále zpracovávat. Autoři projektu přitom nechtějí skončit jen u ukládání hodnot do databáze a kreslení časové osy, ale rádi by na základě dat vytvářeli různé prediktivní modely s prvky umělé inteligence. Ostatně i tento obor se na fakultě učí, takže se může zapojit další sorta studentů.
Experimentální sondu napájí dvě tužkové baterie, které dodají dostatek energie pro roční provoz. Sonda může zasílat data v libovolném intervalu od několika sekund po dlouhé minuty. Zároveň obsahuje detektor pohybu, když ji tedy přemístíte, dá to vědět základně a varuje vás při slabém signálu. Vpravo pak opět deska brány s výraznou červenou anténou protokolu FIT. Zatím je komerční, na fakultě si ale vyrobí vlastní.
Jednou by tedy mohl celý systém na základě dlouhodobého sběru dat vypočítat třeba vhodné časy větrání, přičemž brána by pak vyslala signál aktuátorům, které by pootevřely okno nebo spustily klimatizaci. Vše by se dělo automaticky.
Hub, který propojí senzory a spínače různých výrobců
Protokol FIT je sice vhodný pro samotné studium, jak vlastně funguje bezdrátová komunikace na nejnižší úrovni, pro širší využití systému BeeeOn je ale zároveň omezující, protože co výrobce bezdrátových sond, to jiný protokol od těch proprietárních přes Z-Wave, ZigBee, Thread, 8LoWPAN až po Bluetooth LE a Wi-Fi (ostatně v přípravě je i Wi-Fi pro IoT použití s označením 802.11ah).
Projekt BeeeOn je tedy otevřený i dalším systémům, k čemuž slouží třeba rozšiřující USB porty na bráně, do kterých lze připojit vysílače ostatních výrobců. Vývojáři tak vedle své experimentální sondy testují také elektroniku od Conradu, českého Jablotronu (balík bezdrátových komponent z projektu Turris Gadgets) a postupně spolupracují s dalšími výrobci – třeba Thermonou, která vyrábí kotle a BeeeOn by mohla snadno integrovat.
Aplikace pro Android, připojení brány a přehled zařízení v síti BeeeOn
Pohledy na jednotlivé senzory a spínače
Právě tímto směrem nakonec nejspíše půjde i případná komercializace celého projektu. Na fakultě bude probíhat vývoj základního svobodného projektu, k běžnému smrtelníkovi se ale zařízení dostane spíše společně s produktem od Thermony.
No a nakonec, pokud by se jednou BeeeOn prosadil v komunitě stejně jako před lety třeba prototypovací stavebnice Arduino, na scéně by se mohl objevit výrobce, který tištěné spoje sond a brány dodá ve velkém objemu, a hardware BeeeOnu tak bude snadno dostupný pro každého za pár stovek. Dnes tomu tak není, fakulta si totiž nechala vyrobit jen několik desítek kusů a výrobní náklady jsou tedy relativně vysoké – v řádu několika tisíc korun.
Studenti, kteří rozšiřují BeeeOn třeba v rámci své bakalářské práce, dostanou elektroniku v originálním balení. A co jste dostali od školy vy?
My však máme v plánu český BeeeOn přesto vyzkoušet. Pokud chcete i vy a desku podle svobodného návrhu sami nepostavíte, budete muset rozbít prasátko, anebo začít studovat na brněnské FIT.
