Инженеры MIT создали умную розетку

Jul 17, 2023

Изображения для загрузки на веб-сайте офиса новостей MIT предоставляются некоммерческим организациям, прессе и широкой публике в соответствии с некоммерческой лицензией Creative Commons «С указанием авторства». Вы не можете изменять предоставленные изображения, кроме как обрезать их до нужного размера. При воспроизведении изображений необходимо использовать кредитную линию; если оно не указано ниже, укажите авторство изображений в «MIT».

Предыдущее изображение Следующее изображение

Вы когда-нибудь подключали пылесос к сети, а он выключался без предупреждения еще до завершения работы? Или, возможно, ваша настольная лампа работает нормально, пока вы не включите кондиционер, подключенный к тому же удлинителю.

Эти прерывания, скорее всего, представляют собой «неприятные отключения», при которых детектор, установленный за стеной, отключает электрическую цепь розетки, когда обнаруживает что-то, что может быть дуговым замыканием — потенциально опасную искру в электрической линии.

Проблема современных детекторов дугового замыкания, по мнению группы инженеров Массачусетского технологического института, заключается в том, что они часто допускают чрезмерную чувствительность, отключая питание розетки в ответ на электрические сигналы, которые на самом деле безвредны.

Теперь команда разработала решение, которое они называют «умной розеткой», в виде устройства, которое может анализировать использование электрического тока из одной или нескольких розеток и различать доброкачественные дуги — безвредные электрические всплески, подобные тем, которые вызванные обычными бытовыми приборами, а также опасные дуги, такие как искрение, возникающее из-за неисправной проводки и способное привести к пожару. Устройство также можно научить определять, что может быть подключено к конкретной розетке, например, вентилятор или настольный компьютер.

Разработка команды включает в себя специальное оборудование, которое обрабатывает данные об электрическом токе в режиме реального времени, и программное обеспечение, которое анализирует данные через нейронную сеть — набор алгоритмов машинного обучения, вдохновленных работой человеческого мозга.

В этом случае алгоритм машинного обучения команды запрограммирован на определение того, является ли сигнал вредным или нет, путем сравнения захваченного сигнала с другими, которые исследователи ранее использовали для обучения системы. Чем больше данных получает сеть, тем точнее она может запомнить характерные «отпечатки пальцев», используемые для того, чтобы отличать хорошее от плохого или даже отличать одно устройство от другого.

Джошуа Сигел, научный сотрудник факультета машиностроения Массачусетского технологического института, говорит, что умная розетка способна подключаться к другим устройствам по беспроводной сети, как часть «Интернета вещей» (IoT). В конечном итоге он представляет себе всеобъемлющую сеть, в которой клиенты смогут установить не только умную розетку у себя дома, но и приложение на своем телефоне, с помощью которого они смогут анализировать и обмениваться данными об использовании электроэнергии. Эти данные, например, какие устройства куда подключены, когда розетка фактически отключилась и почему, будут безопасно и анонимно переданы команде для дальнейшего совершенствования алгоритма машинного обучения, что упростит идентификацию машины и различение. опасное событие от доброкачественного.

«Сделав Интернет вещей способным к обучению, вы сможете постоянно обновлять систему, так что ваш пылесос может срабатывать автоматический выключатель один или два раза в первую неделю, но со временем он станет умнее», — говорит Сигел. «К тому времени, когда у вас будет 1000 или 10 000 пользователей, участвующих в модели, очень немногие люди будут испытывать эти неприятные поездки, потому что существует так много данных, агрегированных из очень многих разных домов».

Сигел и его коллеги опубликовали свои результаты в журнале Engineering Applications of Artificial Intelligence. Его соавторами являются Шейн Пратт, Ёнбин Сан и Санджай Сарма, профессор машиностроения Фреда Форт Флауэрса и Дэниела Форт Флауэрса и вице-президент по открытому обучению Массачусетского технологического института.

Электрические отпечатки пальцев