Ванна и сигара в нужное время

Об автоматизации домашнего быта люди задумались сразу же, как только появилась сама идея автоматизации. Самостоятельно открывающиеся двери приписывали еще античным изобретателям и Леонардо, скатерти-самобранки фигурируют в фольклоре, а в литературе XIX века уже появляются первые футуристические фантазии и о механических слугах, и о доме будущего, который прислуживает своим жильцам (русские читатели тут вспомнят четвертый сон Веры Павловны из Чернышевского).

 

Самый известный образ умного дома в мировой литературе — это, несомненно, рассказ Рея Брэдбери "Будет ласковый дождь" (1950). Ум, которым наделен дом, с технической точки зрения своеобразен. Дом Брэдбери — это, по сути, батлер-дворецкий без обратной связи. Он готовит яичницу и тосты, наполняет ванну и зажигает сигару, но при этом никак не реагирует на отсутствие погибших при ядерном взрыве хозяев. В финале дом разрушает сам себя во время пожара, вызванного разбитой ветром бутылкой с домашним химикатом, хотя пожар трудно отнести к ситуации, которую конструктор дома не мог бы предусмотреть. Впрочем, классик американской литературы не ответил и на более очевидный вопрос: откуда в последнем доме, пережившем Армагеддон, возьмется сотня пригодных для использования яиц?

 

Экзотика за малой надобностью
Всего полвека спустя дом-батлер превратился из футуристической фантазии в промышленный продукт. Возникло целое направление домотика — автоматизация жилья. Создание умного дома требует трех компонентов: приводов и датчиков, контроллеров и центра управления. Все это современный уровень техники позволяет создать без особого труда. Специализированные выставки заполнены проводными и беспроводными устройствами, предназначенными для обеспечения любой мыслимой функции умного дома. Причем в последнее время это чаще всего беспроводные устройства, так как по мере роста числа датчиков количество проводов управления и портов на контроллере тоже будет расти, а объем информации, который передается с датчика на контроллер, очень невелик — как правило, восемью битами можно выразить все что угодно — от кода команды до текущей температуры. В частности, целый ряд беспроводных стандартов, например ZigBee (IEEE 802.15.4), являющийся своего рода Bluetooth с открытым кодом, нашли самое обширное применение именно в автоматизации управления жильем.

 

В основном пока что домотика применяется при строительстве многоквартирных домов, там, где автоматизированная система жизнеобеспечения, от вентиляции до лифтов, представляет интерес для оператора жилья. На рынке малого жилья востребована в основном пожарная и полицейская сигнализация с функциями оповещения через СМС и почту, все остальное жители домов автоматизировать не спешат. Даже системы управления электроэнергией (например, отключающие вентиляцию, кондиционирование и холодильник на время отпуска жильцов), и то остаются экзотикой за малой надобностью. Датчики движения, способные отключать свет сами, куда популярнее: они не требуют компьютерного управления и ставятся за пять минут, а задачу решают не хуже. А свет на время отъезда хозяин может выключить и сам.

 

Технически разработать системы, где будут автоматизированы все повседневные операции, совсем несложно, но интерес они вызовут разве что у прессы. Налить ванну и зажечь сигару — задача для старшекурсника инженерного вуза, но мало кто в наше время принимает ванну и курит строго в определенное время. А чтобы записывать в ежедневный календарь "ванна во столько-то и сигара во столько-то", нужна такая дотошность, которая убивает удовольствие от ванн и сигар, да и от жизни в целом. Возможности техники опережают стремления человека: чтобы умный дом действительно помогал жить, ему нужен даже не интеллект, а иное место в нашей жизни.

 

Вот пример. Уже несколько раз демонстрировались экспериментальные системы, в которых дом сам закупал через интернет продукты, используя сканеры баркодов или RFID-метки. Но создателям этих систем до сих пор не удалось решить две критические проблемы: во-первых, продукты в умный холодильник кто-то должен убрать, а во-вторых, коды и метки встраиваются в упаковку, а не в продукт. Отличить пустой пакет молока от полного холодильник не может, а испорченный продукт от свежего — тем более.

 

В результате домотика — пока боковая ветвь, а цифровой дом современности развивается не совсем в том направлении, которое воображали себе фантасты. Современным жителям совсем не так интересно, чтобы дом жарил им яичницу, и роботизированные пылесосы тоже пока не прижились. У человека есть более насущные потребности, которые и пытаются решить создатели современного цифрового дома.

 

Стойка вместо компьютера
Критическая масса компьютерных устройств и все более интенсивная оцифровка информации стали приводить к тому, что цифровой дом стал пониматься как совокупность домашней электроники всех видов. А это не только и даже не столько устройства жизнеобеспечения (климат и механизмы), сколько устройства информации и развлечения (компьютеры, аудио, видео и связь). Поэтому современный цифровой дом прежде всего связан с домашним досугом и домашними сетями.

 

Общим для всех компонентов цифрового дома является не только цифровое управление, но и то, что они делят друг с другом часть устройств и почти всю инфраструктуру. И прежде всего это домашняя компьютерная сеть: она является основой современного цифрового дома даже в большей мере, чем собственно компьютеры. Это не значит, что в цифровом доме все устройства сольются в экстазе. Идет прямо противоположный процесс — устройства рассыпаются на функциональные компоненты. В середине ХХ века интегрированные звуковые системы разделились на динамики, усилители, проигрыватели, эквалайзеры и прочие специализированные коробки. То же самое происходит и с современным цифровым домом.

 

Попробуем нарисовать схему цифрового дома, как он может выглядеть через несколько лет. Сердцем его станет не компьютер и не телевизор, а стойка. Стойка — это либо металлический стеллаж на несколько полок, либо, в более дорогом исполнении, закрытый стеклянный шкафчик с такими же полками и встроенным кондиционером и бесперебойным питанием. И то и другое для стойки просто необходимо, потому что устройства, которыми она начинена, будут требовать низкой температуры и стабильного тока. Скачок напряжения или температуры — и цифровой дом умрет весь сразу. До недавних пор стойка была принадлежностью датацентров или корпоративных офисов, но уже пару лет как появляются первые модели и для дома.

 

В стойке живут три основных устройства. Первое — универсальный сетевой Ethernet-роутер, обеспечивающий жизнедеятельность всех проводных и беспроводных сетей дома, их защиту от хакерских и вирусных вторжений извне, а также заодно служащий телефонной станцией обычной и интернет-телефонии и телевизионным тюнером. И интернет, и радио, и телевидение, и телефонная связь — все это поступает в дом по одному цифровому каналу (за исключением традиционной проводной телефонии и сотовой телефонии, которые в обозримом будущем еще останутся в привычном виде). Этот канал заканчивается на роутере, который разводит дальше сигналы по назначению — кому по проводам, кому по беспроводному каналу, кому голос, кому видео, кому данные. На технологическом жаргоне такой подход называется "тройная игра". Телефонный кабель, если он не используется для передачи интернета, как в технологии DSL, тоже будет заканчиваться в роутере, который будет в том числе подключать к себе и телефоны. Телефоны, скорее всего, станут универсальными, то есть и IP-телефонами, и обычными, смотря по тому, какой звонок — дорогой междугородный или дешевый местный — выполняется. Впрочем, если тарифы на местную связь начнут меняться так, как в этом году, они вполне могут вымереть как динозавры, а голосовая связь уйдет в сотовые и IP-сети.

 

Второе устройство — медиасервер. Это мощный компьютер с программным обеспечением для воспроизведения музыки, видео, трансляции ТВ — и управления всеми другими функциями дома. Медиасервер вполне способен поддерживать температуру в помещениях, включать свет и вентиляцию, открывать окна и воду — были бы программы и механизмы для управления. Впрочем, функция медиасервера не в этом, а в том, чтобы выполнять десятки процессов одновременно и без заминки. От обычного компьютера медиасервер отличает твердый диск меньше среднего размера — программы не занимают много места. Зато процессор у медиасервера должен быть максимальной мощности, мультиядерным и способным поддерживать много ветвей процессов сразу, а оперативной памяти — чем больше, тем лучше. Кроме того, на переднюю панель медиасервера выведены все устройства ввода и вывода: DVD-привод, порты USB, устройства для чтения карт памяти. Монитор же медиасерверу не нужен, как не нужны мышь и клавиатура — им управляют в удаленном режиме, через сеть. Максимум, чем он будет снабжен, — небольшим информационным экранчиком прямо на корпусе.

 

И третье устройство — это сетевое хранилище данных. Этот корявый описательный термин, Network Access Storage (NAS), обозначает коробку размером от ящика для бумаг до микроволновки. Внутри коробки установлены лотки для твердых дисков и микросхема, объединяющая их в один виртуальный диск (такая технология называется RAID). В домашней сети эти диски будут восприниматься как единый диск огромного размера, несколько терабайтов. Именно в этой коробке хранится вся информация цифрового дома. Что такое терабайт для цифрового дома? Это или 250 полноэкранных DVD, или 200–300 тысяч песен в формате MP3, или несколько десятков тысяч фотографий максимального разрешения, притом снятых на мощную зеркальную камеру. На телефоне же столько фотографий и вовсе не снимешь — раньше телефон сломается. На практике под файлы будет отведена примерно половина доступного пространства, а вторую половину умное устройство резервирует под аварийные копии и дисков, и всех устройств.

 

Через несколько лет твердые диски, скорее всего, уже не будут дисками. Прямо на наших глазах в последние месяцы началось вытеснение "твердых" дисков (HDD) устройствами флэш-памяти (SSD), которые по сути являются огромными "флэшками" с таким же разъемом, как у твердых дисков. Они работают намного быстрее твердых дисков, не греются, не жрут электроэнергию и практически не ломаются — в них нет движущихся частей. Сейчас они стоят в разы дороже обычных дисков, а их максимально достигнутый размер — 64 гигабайта, но если снижение цен на флэш-память и рост ее емкости не потеряют темп, через некоторое время твердые диски последуют туда же, куда уже ушли трехдюймовые дискеты. А значит, NAS превратятся из коробок с батареями твердых дисков, какими они являются сегодня, в платы с множеством разъемов, куда владелец умного дома по мере надобности будет втыкать новую схемку с новым терабайтом памяти.

 

Три в одном
Остальным устройствам не понадобятся ни память, ни устройства чтения. Карточку памяти из фотоаппарата надо будет один раз засунуть в медиасервер, чтоб копии всех фотографий легли в хранилище, после чего их останется лишь проиндексировать и смотреть или печатать. При покупке нового DVD владелец вынет его из коробки ровно один раз — чтобы вставить в привод медиасервера, и не затем, чтоб проигрывать, а чтобы снять копию. Медиасервер за несколько минут перепишет на диски сетевого хранилища файл, содержащий точную копию диска, внесет его адрес в свой каталог, после чего владелец уберет диск назад в коробку и спрячет, чтоб достать лишь в случае, если и эта копия, и ее бэкап погибнут. Смотреть этот диск он будет так: запустит на телевизоре меню DVD и дальше либо пролистает картинки с обложек, читая аннотации и кредиты к текущей обложке, либо найдет диск по названию фильма, имени режиссера или по любому иному параметру. После этого останется только ткнуть в кнопку "Пуск" — и файл запустится быстрее, чем диск, причем вставать с дивана в ходе этого процесса не придется.

 

Впрочем, дисков, скорее всего, тоже уже не будет: вместо них житель цифрового дома будет покупать сразу файлы с видео в интернет-магазине — как сейчас владельцы iPod покупают музыку в сервисе iTunes. Зашел в программу-каталог, выбрал, а медиасервер сам ее и оплатит (выставив в общий счет на следующий месяц), и скачает, и запишет куда надо. Судя по тому, что на днях один из крупнейших лейблов EMI отказался от защиты на большей части продаваемых им песен, до владельцев прав на развлечения наконец стало доходить, что удобство оборота позволит им добрать то, что они теряют на пиратстве. Смешно в эру всеобщих цифровых плееров продавать компакты и бороться с созданием медиафайлов.

 

Отдельные телеканалы тоже сменятся единым каналом, который пользователь будет набирать себе, как сейчас набирается блог-лента, — через RSS-потоки напрямую от любимых продюсеров. "Формула-1" вместо футбола, передача о животных вместо реалити-шоу, мультики по запросу на раз или из библиотеки файлов — вот вечерняя программа и готова. О манипулировании вкусами и потребностями аудитории в такой системе можно будет забыть — не любящие плоский эстрадный юмор его просто никогда не увидят, а ненавистники официозных новостей смогут смотреть новостные сюжеты из альтернативных источников. Цифровой дом сильно подорвет возможности традиционных телекомпаний, одновременно создав для индивидуальных продюсеров огромные возможности по выходу со своими кинофильмами и шоу напрямую на зрителей, как это уже произошло с индивидуальными авторами благодаря блогам.

 

Поэтому все остальные устройства цифрового дома станут намного легче. От телевизора останется только экран — он превратится просто в очень большой монитор с одним-единственным входом и встроенной видеокартой для распаковки полученного потока данных в видео. DVD-плеер, видеомагнитофон и музыкальный центр исчезнут вообще, оставив после себя только систему динамиков. Динамики могут стать и вовсе беспроводными, получая звук по каналам высокоскоростной связи типа Wi-Fi. Множество пультов тоже исчезнет, их сменит единый универсальный пульт без кнопок с сенсорным экраном — он будет иметь столько функций, что никаких кнопок не хватит. Отпадет и необходимости направлять его в сторону телевизора или плеера, поскольку инфракрасный сенсор сменит беспроводной интерфейс напрямую через сеть все к тому же медиасерверу.

 

Компьютер в виде большого ящика останется только для любителей игр, поскольку современное трехмерное изображение может пожрать любой программный ресурс. А для всех прочих задач сгодится либо медиасервер, либо ноутбук, который владелец будет втыкать в специальную базовую станцию, оснащенную всем, что привычно для работы на настольном компьютере: монитором, клавиатурой, мышью и USB-портами. Разницы в скорости между десктопом и нотубуком он, даже редактируя картинки или видео, скорее всего, и не почувствует. Ноутбуки не зря грозят за несколько лет окончательно вытеснить огромные настольные и напольные системные блоки — они уже сейчас могут почти все.

 

Ну а телефон, музыкальный плеер, электронную книгу и навигатор заменит одно устройство под названием "коммуникатор".

 

Самое интересное, что все описанное не фантастика. Такой цифровой дом уже сейчас можно собрать по кусочкам. Разве что роутеры "три в одном" еще редки, а медиасервер, сетевое хранилище, универсальный пульт — все это уже доступно. Наиболее долго будет сопротивляться всеобщей сетевой интеграции и дифференциации телевизор. Увлечение последних лет созданием телевидения высокого разрешения и DVD-дисками емкости от 15 до 50 гигабайт делает сложным замену привычных видеоинтерфейсов на Ethernet, даже гигабитный.

 

Ограничение тут не столько техническое — пропускной способности канала хватит, — сколько психологическое. Смена интерфейсов обычно происходит скачкообразно: разъем USB сейчас совершенно стандартен, но еще несколько лет назад он был принадлежностью лишь наиболее смелых разработок. Контроллеры умного дома еще несколько лет назад опирались исключительно на так называемые серийные порты, а сейчас в новейших системах они остались лишь для целей пусконаладочных работ. Решиться на то, чтобы сделать ТВ со встроенной сетевой картой и видеочипом, который рассчитан на работу только в комплекте с медиасервером и универсальным роутером, производителям сложно: такой прибор будет рассчитан на работу в инфраструктуре, которая еще только создается. Однако, как только станет очевидно, что такая инфраструктура на подходе, производителей электроники прорвет одновременно, и через несколько лет, скажем, разъемы SCART с телевизоров пропадут.

 

Не только для бизнеса
Производители уже сейчас готовятся к наступлению эры цифрового дома. Intel начиная с технологии HyperThreading, добавленной еще в класс процессоров Pentium IV, закладывался на возможность использования этой технологии распараллеливания процессов, чтобы при пиковой нагрузке не возникали задержки и сбои. Задачей было именно создание компьютера, способного одновременно развлекать несколько пользователей отдельно друг от друга интенсивно грузящими процессор способами (видео, музыка, игры). Microsoft выделил в отдельную операционную систему Vista Home Premium все те функции цифровых развлечений, которые годами по одной добавлялись к Windows XP, не в последнюю очередь предполагая использование этой OС в медиацентрах.

 

Сетевой гигант Cisco купил в прошлом году производителя адаптеров кабельного телевидения Scientific American и активно развивает через свою дочернюю компанию Linksys направление домашних сетей и умного дома — роутеры с постоянно растущим количеством функций, сетевые хранилища и даже отдельно стоящая видеокамера безопасности с встроенным веб-сервером (ее можно просматривать через браузер). Производитель компьютеров Asustec выпускает специальную линейку материнских плат, предназначенных специально для медиасерверов, — под самый мощный процессор, с встроенным видео, с восьмиканальным звуком и выходами для ТВ высокого разрешения.

 

Наконец, Apple только что запустила продукт под названием Apple TV — ТВ-адаптер, способный без компьютера покупать видео на сайте iTunes, закачивать их на встроенный твердый диск и показывать на большом экране. Учитывая, что Apple приходит на рынок розничного потребителя самой последней, надо думать, что скоро новые дома будут строиться изначально не только с электропроводкой, но и с проложенными витыми парами для Ethernet.