Розробка та впровадження системи автоматизації розумного будинку в умовах українського житлового сектору: виклики та перспективи
Анотація
У зв’язку зі стрімким розвитком технологій та зростаючим інтересом до концепції «розумного будинку», дослідження є актуальним для визначення перешкод та можливостей, сприяючи ефективному впровадженню цих технологій в сучасне життя. Мета даного дослідження полягає в проведенні аналізу сучасного стану та визначенні можливостей розробки та впровадження систем автоматизації розумного будинку в українському житловому секторі для підвищення рівня комфорту, забезпечення безпеки та підвищення енергоефективності. Серед використаних методів слід зазначити аналітичний метод, метод класифікації, функціональний метод, статистичний метод, метод синтезу та інші. Результати дослідження розкривають глибокий вплив технологій на ефективність та безпеку розумного будинку. Під час проведення дослідження було проаналізовано сучасний стан систем автоматизації розумного будинку в українському житловому секторі. Були розглянуті сучасні методи кібербезпеки для захисту від потенційних загроз. Електронні ключі, включаючи технології Face Identification, відбитку пальця та голосового розпізнавання впроваджуються для забезпечення доступу та підвищення рівня безпеки у розумному будинку. Дослідження відкриває різноманітні методики, які використовуються у різних країнах для впровадження розумних будинків, де презентовано різні приклади реалізації та особливості їх розвитку. В результаті виявлено ключові технічні та фінансові виклики, які ставлять під сумнів ефективність впровадження таких систем. Окрім того, були розглянуті можливості оптимізації цих систем, враховуючи особливості ринку та інфраструктурні обмеження. Згідно з проведеним аналізом, були розроблені конкретні рекомендації щодо створення доступних та ефективних рішень для українських споживачів. На підставі цих рекомендацій можна зробити висновок, що, незважаючи на існуючі труднощі, впровадження систем розумного будинку в Україні має потенціал та перспективи. Однак, для досягнення повного успіху, важливо подолати технологічні виклики та врахувати фінансові можливості населення. Дослідження зробило вагомий внесок у розуміння факторів, що впливають на успішну імплементацію сучасних технологій у житловому секторі України, сприяючи практичному розвитку науки та надаючи конкретні висновки для можливостей впровадження систем автоматизації розумного будинку
Ключові слова
технології; енергоефективність; технічні методи; рекомендації; інфраструктурні обмеження
Використані джерела
[1] Abdi, N., Zhan, X., Ramokapane, K.M., & Such, J. (2021). Privacy norms for smart home personal assistants. In Proceedings of the 2021 CHI conference on human factors in computing systems (pp. 1-14). New York: Association for Computing Machinery. doi: 10.1145/3411764.3445122.
[2] Aksak, N.G., Vasylevska, O.O., & Shelikhov, Yu.O. (2024). Architecture of a multi-agent system to ensure comfort and security in smart homes. In VI International scientific and practical conference “The aspects of contemporary scientific research that include both theoretical and practical components” (pp. 49-54). Venice: ISU.
[3] Aliero, M.S., Qureshi, K.N., Pasha, M.F., & Jeon, G. (2021). Smart home energy management systems in internet of things networks for green cities demands and services. Environmental Technology & Innovation, 22, article number 101443. doi: 10.1016/j.eti.2021.101443.
[4] Halahura, K., Hrebennik, I., & Chaikovska, O. (2022). Information technologies in home automation according to the smart home concept. Digital Platform: Information Technologies in the Sociocultural Sphere, 5(1), 161-169. doi: 10.31866/2617-796X.5.1.2022.261300.
[5] Hasiuk, Yu., Yovbak, A., Melnyk, M., Vynarovych, R., & Popovych, I. (2023). Security problems in smart home systems. Computer Design Systems. Theory and Practice, 5(1), 71-81.
[6] Hrytsaienko, M.I., & Hrytsaienko, H.I. (2021). Investments in the energy efficiency of a “smart house”. Scientific Papers of Dmytro Motornyi Tavria State Agrotechnological University (Economic Sciences), 1(43), 22-29. doi: 10.31388/2519-884X-2021-43-22-29.
[7] Iqbal, M.J., Iqbal, M.M., Ahmad, I., Ahmad, M., Jhanjhi, N.Z., Aljahdali, S., & Mushtaq, M. (2021). Smart home automation using intelligent electricity dispatch. IEEE Access, 9, 118077-118086. doi: 10.1109/ACCESS.2021.3106541.
[8] Kharytonovych, A.V., & Nazarenko, M.O. (2023). Economic progress and management: Current challenges and prospects. In Collection of abstracts of the reports of the participants of the international scientific and practical conference: “Innovative research and prospects for the development of science and technology in the XXI century” (pp. 177-180). Rivne: Academician Stepan Demianchuk International University of Economics and Humanities. doi: 10.5281/zenodo.8421494.
[9] Khomenko, E., & Lemeshchuk, O. (2023). Technical aspects and standards for control systems “intelligent house” in wartime. In IV International scientific and theoretical conference “Features of the development of modern science in the pandemic’s era” (pp. 73-75). Berlin: SCIENTIA.
[10] Kovivchak, Ya., Dubuk, V., & Slusar, V. (2021). Development of an information system for power consumption management in a smart home. Computer-Integrated Technologies: Education, Science, Production, 42, 58-64. doi: 10.36910/6775-2524-0560-2022-42-09.
[11] Li, W., Yigitcanlar, T., Erol, I., & Liu, A. (2021). Motivations, barriers and risks of smart home adoption: From systematic literature review to conceptual framework. Energy Research & Social Science, 80, article number 102211. doi: 10.1016/j.erss.2021.102211.
[12] Lukyanovets, I.M., & Lysa, N.K. (2022). Risks and security of the smart home. In Proceedings of the all-Ukrainian scientific and practical conference with international participation “Actual problems of fire safety and emergency prevention in the current situation” (pp. 442-445). Lviv: Lviv State University of Life Safety.
[13] Mahapatra, B., & Nayyar, A. (2022). Home energy management system (HEMS): Concept, architecture, infrastructure, challenges and energy management schemes. Energy Systems, 13, 643-669. doi: 10.1007/s12667-019-00364-w.
[14] Mustafa, B., Iqbal, M.W., Saeed, M., Shafqat, A.R., Sajjad, H., & Naqvi, M.R. (2021). IoT based low-cost smart home automation system. In 2021 3rd international congress on human-computer interaction, optimization and robotic applications (HORA) (pp. 1-6). Ankara: IEEE. doi: 10.1109/HORA52670.2021.9461276.
[15] Stolojescu-Crisan, C., Crisan, C., & Butunoi, B.P. (2021). An IoT-based smart home automation system. Sensors, 21(11), article number 3784. doi: 10.3390/s21113784.
[16] Taiwo, O., & Ezugwu, A.E. (2021). Internet of things-based intelligent smart home control system. Security and Communication Networks, 2021, article number 9928254. doi: 10.1155/2021/9928254.
[17] Taiwo, O., Ezugwu, A.E., Oyelade, O.N., & Almutairi, M.S. (2022). Enhanced intelligent smart home control and security system based on deep learning model. Wireless Communications and Mobile Computing, 2022, article number 9307961. doi: 10.1155/2022/9307961.
[18] Van de Kaa, G., Stoccuto, S., & Calderón, C.V. (2021). A battle over smart standards: Compatibility, governance, and innovation in home energy management systems and smart meters in the Netherlands. Energy Research & Social Science, 82, article number 102302. doi: 10.1016/j.erss.2021.102302.
[19] Venkatraman, S., Overmars, A., & Thong, M. (2021). Smart home automation – use cases of a secure and integrated voice-control system. Systems, 9(4), article number 77. doi: 10.3390/systems9040077.
[20] Vetrivel, S., van Harten, V., Gañán, C.H., van Eeten, M., & Parkin, S. (2023). Examining consumer reviews to understand security and privacy issues in the market of smart home devices. In 32nd USENIX security symposium (USENIX security 23) (pp. 1523-1540). Anaheim: USENIX.
[21] Vilinska, L.M., Burlak, G., & Gurska, A. (2023). Energy efficiency of an apartment building. Ukrainian Journal of Civil Engineering and Architecture, 3(15), 28-33. doi: 10.30838/J.BPSACEA.2312.140723.28.951.
[22] Yang, S., Wan, M.P., Ng, B.F., Dubey, S., Henze, G.P., Chen, W., & Baskaran, K. (2021). Model predictive control for integrated control of air-conditioning and mechanical ventilation, lighting and shading systems. Applied Energy, 297, article number 117112. doi: 10.1016/j.apenergy.2021.117112.
[23] Yar, H., Imran, A.S., Khan, Z.A., Sajjad, M., & Kastrati, Z. (2021). Towards smart home automation using IoT-enabled edge-computing paradigm. Sensors, 21(14), article number 4932. doi: 10.3390/s21144932.