Інтелектуальна інформаційна система розумного дому із використанням засобів Amazon Alexa
Автор: Дохняк Богдан-Олександр Олегович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Інформаційні системи та технології (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Дохняк Б-О.О., Висоцька В.А. (керівник). Інтелектуальна система розумного дому із використанням засобів Amazon Alexa. Магістерська кваліфікаційна робота. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021. Розширена анотація. Представлена у роботі магістерська кваліфікаційна робота присвячена розробці інтелектуальної системи розумного дому із використанням технологій голосового помічника – Amazon Alexa. Дана платформа покликана спростити людське життя та допомагати справлятись швидше, зручніше і безпечніше із щоденними побутовими задачами. Система постійно збирає дані, і аналізує команди користувача створюючи файли історії, для того щоб в майбутньому формувати сценарії поведінки використовуючи нейронну мережу. Головною метою системи є моніторинг, відстеження, керування і інтеграція із системами котрі використовують люди у своїх помешканнях. Система розумного дому презентована у даній роботі дозволяє відслідковувати усі збої роботи інтеграційних систем. Одним із ключових факторів даної інформаційної системи є те що був розроблений і реалізований модуль дозволяє інтеграцію із до того несумісним апаратним забезпеченням від компанії Xiaomi і програмники «мізками» голосового помічника від компанії Amazon. Перша згадана компанія поставляє на ринок великий асортимент пристроїв котрі можуть використовуватись у розумному будинку 21 століття, але на жаль компанія Xiaomi не має достатньої кількості інтеграцій із голосовими помічниками світових брендів. Це одна із проблем котру покликана вирішити дана система. Адже, зробивши інтеграцію із голосовими помічниками, можна набагато спростити процес керування будинком включення чи виключення різних приборів чи систем, настроювання чи конфігурація різних засобів та способів комфорт, наприклад температури чи підігріву підлоги. Системи розумних будинків, котрі зараз представленні на ринку, розвиваються надзвичайно стрімко, у геометричній прогресії. На разі відому навіть системи, де керуючи будинком дистанційно, знаходячись у іншому кінці міста, користувач може почати готувати на кухні, чи проаналізувати яких продуктів бракує в холодильнику, або завчасно ж набрати ванну. Основним моментом в такій системі є зручність додатку, за допомогою якого виконується керування розумним будинком. Чим більше функцій у такому додатку для керування системою, тим не зручнішим він є, як показує практика. І тут на допомогу приходять голосові асистенти, де користувачу не потрібно витрачати час листаючи меню і шукаючи потрібний функціонал. Все що потрібно це чітку сказати речення, команду яку потрібно виконати, дальше система траслюватиме команду в код і використовуючи протоколи відправлятиме її до систем, що інтегровані із будинком, наприклад систем безпеки: відеокамер, датчиків руху і тд. Методами дослідження у даній магістерській кваліфікаційній роботі виступають аналіз та порівння голосових асистентів для інгтеграції із розумним будинком а також аналіз траспортних протоколів для передавання даних між пристроями апаратного забезпечення. Основною ціллю даної системи, було створення «моста» для інтеграції між апаратним та програмним забезпеченням двох різних компаній, із різних частин світу. Ця інтеграція відкриє великі можливості для комбінації приладів та програм, також зробить процес створення розумного дому більш гнучним і комфортним. Серверна частина системи була реалізована за допомогою платформи розробки від компанії Microsoft - .Net. Це оптимальний вибір, оскільки дана технологія розвивається надзвичайно стрімко і надає багато нових можливостей із кожною версією. Дану технологію використовують як великі бізнес проекти, так і малі проекти некомерційного характеру, адже вона ідеально підходить для вирішення як великих ресурсно затратних та трудомістких задач, так і малих в котрих основним критерієм є швидкість виконання. Зі сторони баз даних було обрано NoSQL так як нам потрібно зберігати велика обсяги і масиви даних, а атомарність і транзакційність є не такою важливою, як для прикладу у систем котрі використовують реляційні бази даних. Сторона клієнта збудована максимально просто, оскільки в даній системі ключовим фактором є управління голосом, а не веб – інтерфейсом чи мобільним додатком. Об’єктом досліджень виступають механізми для створення та управління систем розумним будинком за допомогою голосових команд Предметом досліджень є процеси створення, управління та накопичення даних із компонентів і модулів, котрі підключенні до розумного будинку, і на основі них створення сценаріїв поведінки системи. Метою досліджень є презентація та аналіз функціональних можливостей даної системи, формування сценаріїв та її інтеграція із апартним забезпеченням несумісних компаній. Реалізована система покриває усі базові потреби, що необхідні для виконання функціональних можливостей, як було показанано на UML діаграмах. Ключові слова: система розумного будинку, голосовий помічних, процес інтеграції систем, оптимізація процесів, апартане та програмне забезпечення, інтерфейс прикладних програм.