هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء و ظهور خانه های هوشمند چه تحولاتی در صنعت لوازم خانگی به وجود آورده است؟

هوش مصنوعی (AI) با سرعت بالایی در حال تحول صنعت لوازم خانگی است. شرکت‌ها به‌سرعت لوازمی مجهز به هوش مصنوعی را با گزینه‌های هوشمند، بهره وری حداکثری و امکان شخصی‌سازی دقیق تر را ارائه می‌کنند. این تأثیر در تمام بخش‌ها از لوازم خانگی بزرگ مانند یخچال‌ها گرفته تا لوازم خانگی کوچک‌تر مانند ترموستات، قهوه‌سازها و دستیارهای صوتی قابل مشاهده است.

با استفاده از لوازم خانگی مجهز به هوش مصنوعی، مشتریان مطمئناً می توانند انتظار عملکرد بهتری داشته باشند. انتظار می‌رود یخچال‌ها، ماشین‌های لباسشویی، دوربین‌های امنیتی و اجاق‌های پخت و پز  مجهز به کاربری هوش مصنوعی بتوانند هزینه‌های عملیاتی لوازم خانگی را تا حد قابل ملاحظه ای را کاهش دهند، عادات کاربران را یاد بگیرند و از سایر داده‌های محیطی برای ارائه عملکردهای شخصی‌سازی شده مجزا برای هر کاربر بهره ببرند. این جهش های عظیم ناشی از پیشرفت در قدرت پردازش، ذخیره سازی، حافظه و تکنیک های یادگیری ماشینی و عمیق است.

استفاده از هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی (ML) و تکنیک های یادگیری عمیق، دستگاه ها را باهوش تر و سازگارتر با محیط ها و وظایف پیچیده تر تربیت می کند. الگوریتم های رایج مورد استفاده در لوازم خانگی شامل پردازش زبان طبیعی (NLP)، رویکرد مبتنی بر منطق فازی، بینایی کامپیوتر، تشخیص تصویر و ثبت عادات و تنظیم عملکرد مبتنی با پیچیدگی های رفتاری است.

یادگیری ماشینی به سیستم ها اجازه می دهد تا از داده های جمع آوری شده یاد بگیرند. به عنوان مثال، از طریق ردیابی روزمره ، استفاده و تشخیص الگو، یک قهوه ساز هوشمند می تواند سرو قهوه را از ساعت 7 صبح در روزهای هفته و ساعت 8 صبح در تعطیلات آخر هفته شروع کند. ML همچنین در اتوماسیون لوازم خانگی و ارائه تنظیمات شخصی سازی شده کاربر کمک شایانی می کند. به عنوان مثال، یک جاروبرقی هوشمند می تواند به طور خودکار بر اساس برنامه روزانه شما که از قبل یادگرفته و به حافظه سپرده شروع به کار کند. فرض کنید معمولاً آشپزخانه خود را بعد از شام تمیز می کنید، جاروبرقی می تواند هر شب بعد از شام شروع به کار کند. همچنین می‌تواند تنظیمات تمیز کردن خود را طوری تنظیم کند که از تنظیماتی  که معمولاً شما برای آشپزخانه خود استفاده میکنید، پیروی کند.

برخی از روش های مختلف ادغام هوش مصنوعی برای افزایش عملکرد دلوازم خانگی عبارتند از:

• اتوماسیون: خانه های هوشمند با انواع مختلف لوازم خانگی متصل به هم تعریف می گردند که معمولاً توسط یک هاب مرکزی مانند Samsung Smart Things Hub کنترل می شوند. هاب ها و پلتفرم های مجهز به هوش مصنوعی به ادغام و فعالسازی چندین دستگاه کمک می کند و به صاحب خانه اجازه می دهد تا بتواند چندین دستگاه را  بصورت همزمان و از یک پلت فرم متمرکز کنترل کند. هاب های خانگی از الگوریتم های هوش مصنوعی برای یادگیری اولویت ها، تجزیه و تحلیل داده های دستگاه های متصل و تصمیم گیری هوشمندانه استفاده می کنند.
• دستیارهای صوتی هوشمند: دستیارهای دارای قابلیت صوتی مانند الکسای آمازون یا دستیار گوگل از NLP و ML برای پاسخ دادن به سوالات استفاده می کنند. در ساده‌ترین شکل، می‌توانید این دستگاه‌ها طوری برنامه ریزی نمایید تا چیزی را به لیست خرید خود اضافه کنند یا آهنگی را پخش کنند. علاوه بر این، بسته به قابلیت پروتوکل ها و لوازم هوشمند به کار رفته، این دستیارها می توانند سایر جنبه های خانه شما از جمله صدا، پرده ها و نور را کنترل کنند. در واقع تا به این جای کار ، توانایی کنترل لوازم و دستگاه‌های مختلف از طریق دستورات فعال صوتی منجر به تجربه‌های کاربری عالی، به‌ویژه در میان افراد مسن و ناتوان شده است.
• پیش بینی تعمیر و نگهداری  : خرابی دستگاه ممکن است ناشی از عوامل مختلفی مانند مشکلات سخت افزاری و نرم افزاری باشد. امکان پیش بینی تعمیر و نگهداری ، در واقع پیش‌بینی خرابی دستگاه را به دلیل خرابی قطعات، خطاها ی نرم افزاری و یا عملکردی ممکن می‌سازد. این توانایی می تواند کارایی لوازم خانگی بزرگ را افزایش دهد و به طور همزمان هزینه ها را  نیز کاهش دهد. علاوه بر این، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی شده امکان شناسایی اجزای معیوب خاص را فراهم می‌کند. در واقع با ادغام فناوری های نوینی مانند اینترنت اشیا (IoT)، محاسبات ابری و هوش مصنوعی (AI)، تعمیر و نگهداری لوازم خانگی از موضع واکنشی به یک موضع پیشگیرانه تغییر یافته است . مدل‌های تحلیلی و پایش وضعیت از داده‌هایی مانند آنالیز ارتعاش و حسگرهای IOT برای شناسایی الگوهایی استفاده می‌کنند که می‌توانند نشان دهنده امکان خرابی دستگاه قبل از اینکه منجر به خطرات ایمنی و یا صرف منابع مادی و محیط زیستی گردد باشند.

 به عنوان مثال، فناوری ThinQ ال‌جی از حسگرهایی برای نظارت بر عملکرد دستگاه استفاده می‌کند تا پیش‌بینی کند که آیا آنها به تعمیر و نگهداری نیاز دارند یا خیر. نگهداری پیش‌بینی‌کننده همچنین می‌تواند شامل استفاده از تجزیه و تحلیل بر روی داده‌های جمع‌آوری‌شده از گذشته کاری دستگاه‌ها باشد.

• راه های دیگری که هوش مصنوعی عملکردهای هوشمند لوازم خانگی را افزایش می دهد عبارتند از:
• بهره وری انرژی
• پخت و پز و پخت تطبیقی
• توصیه های شخصی
• نظارت و کنترل از راه دور.

تکامل فناوری خانه هوشمند

مفهوم خانه هوشمند جدید نیست. در اوایل دهه 1900 مفهوم سازی شد.از آن زمان، جهش عظیمی در عملکرد لوازم هوشمند وجود داشته است. به عنوان مثال، اکنون لوازم خانگی می توانند وظایف معمول در خانه مانند امنیت، کنترل روشنایی و مدیریت انرژی را به طور خودکار انجام دهند. تحقیقات انجام شده  انتظار دارند که بازار جهانی لوازم خانگی هوشمند تا سال 2030 به 58.5 میلیارد دلار برسد که با رشد CAGR 9.2 درصدی بین سال‌های 2022-203 همراه می باشد.

ظهور لوازم خانگی مبتنی بر هوش مصنوعی:

تولیدکنندگان از همان ابتدا متوجه شدند که هوش مصنوعی نقش مهمی در آینده خانه‌های هوشمند خواهد داشت. فناوری تکامل یافته است و اکنون آنها مدارهای مجتمع مبتنی بر هوش مصنوعی هستند که ماشین‌های خانگی مجهز به هوش مصنوعی را اجرا می‌کنند.

ادغام اینترنت اشیا و هوش مصنوعی در اکوسیستم خانه هوشمند:

 IOT به مجموعه‌ای از دستگاه‌های شبکه‌ای که با یکدیگر در ارتباط هستند اشاره دارد. ادستگاه های مجهز به IoT به شما این امکان را می دهند که خانه خود را تا حدی خودکار کنید، مانند کنترل از راه دور نور و گرمایش. با ادغام هوش مصنوعی در دستگاه‌های IOT، صاحبان خانه‌ها می‌توانند انتظار راحتی، امنیت و کارایی بیشتری را در استفاده و کنترل لوازم خانگی خود داشته باشند. به عنوان مثال، یک دوربین امنیتی هوشمند مجهز به هوش مصنوعی اکنون می تواند حرکت را ردیابی کند، نوع حرکت را شناسایی کرده و به صاحب خانه هشدار دهد.

شرکت های زیادی در سراسر جهان لوازم خانگی تولید می کنند. با این حال، همه هوش مصنوعی را در لوازم خود ادغام نکرده اند. در اینجا برجسته ترین شرکت هایی است که در حال حاضر از هوش مصنوعی در لوازم خانگی خود استفاده می کنند.

• آمازون: این شرکت لوازم خانگی فعال با صدا مانند بلندگوهای هوشمند echo dot تولید می کند. از دیگر دستگاه های این چنینی در خط تولید آنها می توان به Echo Show و Echo Buds اشاره کرد.
• سامسونگ: لوازم خانگی این شرکت در سطح جهانی مورد استفاده قرار می گیرد. این شرکت به خاطر وسایلی با قابلیت‌های صرفه‌جویی انرژی باورنکردنی با استفاده از حالت انرژی هوش مصنوعی مشهور است. برخی از لوازم خانگی مجهز به هوش مصنوعی آن عبارتند از یخچال های هوش مصنوعی ، ماشین لباسشویی AI Ecobubble ،ماشین ظرفشویی هوش مصنوعی ، جاروبرقی های مجهز به هوش مصنوعی ، تلویزیون هوشمند
• ال جی: این شرکت که مقر آن در کره جنوبی است از هوش مصنوعی در لوازم خانگی اصلی مشابه سامسونگ نیز استفاده می کند. اصلی‌ترین لوازمی که از هوش مصنوعی در خط تولید خود استفاده می‌کنند، ماشین لباسشویی AI DD ال‌جی، یخچال‌های AI ThinQ و ماشین‌های ظرفشویی هوش مصنوعی هستند.
• Whirlpool: این شرکت همچنین در زمینه تولید لوازم هوشمند بزرگ مانند فر هوشمند، یخچال و ماشین لباسشویی فعالیت دارد. آنها دستیارهای صوتی را برای کنترل صوتی وسایل خود ادغام می کنند.
• زیمنس: این شرکت لوازم خانگی هوشمند مانند یخچال، ماشین ظرفشویی و اجاق های هوشمند تولید می کند.

نمونه ای از لوازم خانگی با استفاده از هوش مصنوعی

ادغام هوش مصنوعی در لوازم خانگی بزرگ و کوچک، نحوه استفاده و تعامل ما با تجهیزات خانگی را متحول می نماید. طیف گسترده ای از چنین لوازم خانگی با چنین قابلیت هایی وجود دارد. در اینجا دو نمونه برتر آورده شده است.

• یخچال های هوشمند مجهز به هوش مصنوعی

یخچال‌های مبتنی بر هوش مصنوعی از زمینه آگاه هستند و گزینه‌های شخصی‌سازی را به کاربران ارائه می‌دهند. آنها قدرت فن آوری های مختلف مانند بینایی کامپیوتر، NLP، حسگرها و اتصال وای فای را ترکیب می کنند. اساساً هدف هوش مصنوعی در یخچال یادگیری رابطه عملکردی بین ورودی و خروجی کاربر و استفاده از توابع و الگوهای دقیق جهت به ارمغان آوردن مزایایی زیر است:

بهینه سازی مصرف انرژی

با نظارت مستمر بر اقلام غذایی و سن آنها، هدر رفت مواد غذایی را محدود کنید

برنامه ریزی غذا و سفارشی سازی دستور غذا با استفاده از یک پایگاه داده گسترده از دستور العمل ها

دما در یخچال های AI بسته به تغییرات محیطی می تواند به طور خودکار تنظیم شود. وقتی دستگاه‌های متصل دیگری مانند دستیار صوتی و اجاق‌های هوشمند داشته باشید، قدرت این واحدهای متصل در کارایی های هم زمان چند برابر می‌شود.

• ماشین لباسشویی و خشک کن هوشمند

ماشین‌های لباسشویی مجهز به هوش مصنوعی از طریق درک انتخاب‌ها و زمان‌بندی‌های چرخه شستشو مورد ترجیح کاربر، راحتی را به خانه‌ها می‌آورند. دانش ترکیب شستشو را می توان برای تعیین مقدار صحیح آب، مواد شوینده و زمان تکمیل مورد بهره برداری قرار داد. واشرها همچنین می توانند سطوح کثیف و انواع پارچه را تشخیص دهند تا بهترین چرخه شستشو و مقدار مواد شوینده را توصیه و انتخاب کنند و این منجر به استفاده بهینه از منابع می شود.

به عنوان مثال، ماشین‌های لباس‌شویی سفارشی سامسونگ با هوش مصنوعی از هوش مصنوعی و سنسورهای تشخیص رطوبت پیشرفته برای تعیین میزان رطوبت لباس‌ها استفاده می‌کنند. متعاقباً دمای شستشو را بهینه می‌کند و چرخه شستشو را به طور خودکار تنظیم می‌کند تا ساییدگی و پارگی لباس‌ها را کاهش دهد. الگوریتم های ML مانند جنگل تصادفی برای طبقه بندی و رگرسیون لجستیک می توانند به دستیابی به این نتایج کمک کنند.

اگرچه به صراحت بیان نشده است، اما ماشین‌های خشک‌شویی مجهز به هوش مصنوعی نیز احتمالاً از تکنیک‌های ML فازی عصبی و فازی استفاده می‌کنند. آنها به دستگاه کمک می کنند تا میزان آب و مواد شوینده مورد نیاز برای یک شستشوی خاص را تعیین کند.