Создан умный помощник для экономии электроэнергии в домашних условиях

Группа учёных из Университета Бразилиа совместно с коллегами из Университета Сан-Паулу и Государственного университета Баии представила инновационную систему управления потреблением электроэнергии в быту под названием MELISSA (Modern Energy LLM-IoE Smart Solution for Automation). Это интеллектуальный помощник для использования в каждом доме. Он основан на сочетании Интернета вещей и искусственного интеллекта: MELISSA собирает данные с домашних счётчиков, анализирует потребление электроэнергии и предоставляет персональные рекомендации, адаптированные к образу жизни конкретной семьи.

Ученые начали работу с проектирования архитектуры и разделили систему на два независимых модуля. Аналитический модуль предназначен для обработки данных, полученных от интеллектуальных счетчиков, розеток, термометров и датчиков движения. Языковой модуль предназначен для взаимодействия с пользователями. Затем ученые выбрали оптимальную языковую модель и обучили ее на типичных сценариях энергопотребления: динамике потребления в зависимости от времени суток, температуры, количества пользователей в семье и используемых бытовых приборов.

Одновременно с этим была создана система сбора и фильтрации данных: специалисты подключили IoT-устройства в домах участников, организовали передачу данных в режиме реального времени и первичную обработку данных – устранили помехи, выявили аномалии, построили профили потребления. Затем данные были переданы в языковой модуль, который разработал рекомендации в формате, понятном любому обычному пользователю. Они учитывали не только технические параметры, но и особенности поведения участников: готовы ли они следовать советам, как часто они взаимодействуют с системой, какой стиль общения им наиболее комфортен.

Ученые уделили особое внимание способности системы подстраиваться под конкретного пользователя – учиться в процессе взаимодействия, учитывать обратную связь и корректировать свои рекомендации. Благодаря такой архитектуре MELISSA не только анализировала потребление, но и общалась с людьми, объясняя, что нужно изменить и почему: например, включить стиральную машину в ночное время, снизить температуру в кондиционере или перенастроить бойлер.

Тестирование системы продолжалось в течение года и охватило 97 домохозяйств с разным уровнем дохода. Результаты оказались весьма убедительными: в среднем потребление энергии снизилось на 5,66 %, а в семьях с высоким ежедневным потреблением – на 7–8 %. Особенно хорошо сработали довольно простые рекомендации: например, отключение приборов в режиме ожидания, регулировка термостата или стирка в ночное время, когда тарифы ниже. Более дорогостоящие меры, такие как замена оборудования или установка теплоизоляции, применялись гораздо реже.

Интересно, что MELISSA не только сократила потребление, но и повысила вовлечённость пользователей: благодаря понятным объяснениям и точным рекомендациям системы люди охотнее прислушивались к её советам. По итогам эксперимента 78 % участников оценили работу системы на 7,5 баллов из 10, подчеркнув, что система удобна в использовании и даёт ощущение контроля над ситуацией.

Бразильские учёные предлагают расширить сферу применения системы MELISSA, включив в неё не только контроль энергопотребления, но и контроль потребления воды и газа, а также интегрировать её с домашними устройствами, использующими возобновляемые источники энергии, такими как солнечные панели.

Источник: Ассоциация «Глобальная энергия»