Sposób komunikacji człowieka z maszyną bardzo ewoluował na przestrzeni lat. Biorąc pod uwagę rozwój interfejsów, zauważamy, że „rozmowa” z komputerem bardzo się zmieniła. Na początku, aby wydać polecenie urządzeniu, należało przemówić do niego w języku zrozumiałym dla procesora. Wymagało to od użytkowników specjalistycznej wiedzy i umiejętności. W kolejnych latach sposób komunikacji z maszynami ulegał kolejnym zmianom. Weszły do użycia systemy operacyjne, które wymagały wpisania konkretnej komendy, a następnie stworzono metaforę graficzną biurka – niektóre pojęcia z niej zaczerpnięte są w użyciu do dzisiaj – wystarczy wymienić takie sformułowania jak: folder, plik, kosz na pliki czy też pulpit. Korzystanie z metafory biurka wymagało przez długi czas myszki i kursora, dopiero później stworzono ekrany dotykowe. Na początku wydawanie poleceń odbywało się za pomocą specjalnego rysika. W kolejnych latach jednak ta technologia została udoskonalona i użytkownicy mogą używać ekranów dotykowych za pomocą palca. Można zauważyć, że użytkownicy przeszli drogę od momentu, gdy z maszynami porozumiewali się „językiem elektroniki”, do etapu, kiedy mogą „rozmawiać” z nimi w naturalny dla człowieka sposób. Obecnie trwa kolejny etap rozwoju interfejsów, w związku z udoskonalaniem algorytmów przetwarzania języka naturalnego, wykorzystania sztucznej inteligencji, a w tym sieci neuronowych.

Smart pomocnicy

W Ośrodku Przetwarzania Informacji – Państwowym Instytucie Badawczym (OPI PIB) zainteresowały nas udoskonalone protokoły pozwalające na wydawanie poleceń głosem, dlatego prowadzimy badania nad inteligentnymi asystentami głosowymi. Coraz więcej urządzeń elektronicznych jest wyposażonych w takie funkcje. Nawet niektóre z nich są już tak projektowane, że w ogóle nie posiadają ekranu dotykowego. W tym przypadku wydawanie poleceń głosem jest jedynym możliwym sposobem komunikacji. Sterowanie głosem zwiększa grupę osób, które mogą korzystać z danego urządzenia. Szczególnie przydatne jest dla osób z niepełnosprawnością ruchową oraz tych którzy, nie mogą korzystać z ekranów dotykowych ponieważ np. nie potrafią czytać albo dla osób niewidomych i niedowidzących. Dane funkcje przydatne są oczywiście także dla osób zdrowych, które cenią sobie wygodę i lubią nowości technologiczne. Mamy do czynienia już nie tylko z pojedynczym komputerem, ale z całą smart-home technology. Coraz więcej przedmiotów i urządzeń elektronicznych może komunikować się ze światem zewnętrznym za pomocą internetu lub innych protokołów. Nie mówimy w tym przypadku tylko o smartfonach, czy tabletach lub komputerach, ale także o urządzeniach gospodarstwa domowego, takich jak pralki, zmywarki, mikrofalówki lub cały szereg innych urządzeń. Technologia inteligentnych domów zintegrowana z asystentami głosowymi to już nie kadr z filmów science fiction.

“Technologia inteligentnych domów zintegrowana z asystentami głosowymi to już nie kadr z filmów science fiction.”

Sam głos już nie wystarczy

Badacze z OPI PIB wraz z partnerami pracują nad systemem Sagacity. Służyć on będzie do sterowania funkcjonalnościami inteligentnego domu za pomocą bezprzewodowego wzmacniacza sygnałów bioelektrycznych. Zmieni się więc znowu sposób komunikacji z maszyną. Tym razem nie będzie już potrzebny do tego głos. System Sagacity łączy technologię inteligentnego domu z technologią pomiarów sygnałów bioelektrycznych. Polega ona na monitorowaniu zmian potencjału elektrycznego rejestrowanego np. przy ruchu oka bądź skurczu mięśni twarzy. Technologia Sagacity pozwoli na zarządzanie urządzeniami z naszego otoczenia bez konieczności polegania na tradycyjnie rozumianej sprawności motorycznej czy słuchowej. Spowoduje to, że ludzie z trudnościami funkcjonalnymi zwiększą swój poziom samodzielności. Nasz projekt zakłada stworzenie gotowego rozwiązania dla każdego, które pozwoli zarządzać funkcjonalnościami inteligentnego domu za pomocą wzorców bioelektrycznych poprzez  wykorzystanie opasek stosowanych w rozwiązaniach typu brain-computer interface (BCI). Nasze oprogramowanie będzie interpretować sygnały dostarczane przez wzmacniacz EOG/EMG, przetwarzając je na sygnały dostosowane do interfejsu pozostałych urządzeń z zakresu inteligentnego domu.

Smart home

Instalacja systemu inteligentnego domu Sagacity nie będzie skomplikowana. Dzięki zastosowanej technologii nie będzie wymagała żadnej przebudowy dotychczasowej instalacji elektrycznej. Będzie ją mógł wykonać praktycznie każdy, na podstawie dostarczonej instrukcji obsługi. Obejmować ona będzie kilka kroków. Najpierw konieczna będzie instalacja włącznika światła, która polega na demontażu obecnie istniejącego i montażu w jego miejscu nowego urządzenia. Czynność ta wymaga jedynie podstawowej wiedzy elektrycznej. Analogicznie odbywać się będzie instalacja gniazdka elektrycznego. Montaż polegać będzie jedynie na podłączeniu do obecnego gniazdka urządzenia przejściowego. Ostatnim krokiem będzie instalacja i konfiguracja aplikacji Sagacity.

Niezbędny PIN bioelektryczny

Zgodnie z prognozami Research&Markets (2018) globalny rynek systemów inteligencji budynkowej osiągnie do 2024 wartość 151,4 mld USD. W okresie 2018-2024 r. prognozowane jest osiągnięcie CAGR na poziomie 12%. Variant Market Research (2018) szacuje natomiast, że w 2025 globalny rynek systemów inteligencji budynkowej osiągnie 146,1 mld USD, przy CAGR=32% od 2017 r. Natomiast, specjaliści z Action szacują, że wartość rynku smart home w Polsce w 2016 wyniosła ok. 100 mln zł, a do 2020 wzrosła do 600-700 mln zł. Przewiduje się, że wartość inteligentnych rozwiązań dla domu do 2023 osiągnie 107,4 mld USD. W tym czasie tempo rozwoju będzie na poziomie 9,5% rocznie. W Polsce zgodnie z raportem opracowanym przez Lucintel, który dotyczy smart home, wzrost ma jednak wynieść nawet 50%. Bogactwo inwestycji i rosnący entuzjazm konsumentów napędzają wartość wydatków na rozwiązania inteligentnego domu. Perspektywy rozwoju są więc duże i warto zainwestować w daną technologię. Co prawda, na rynku funkcjonuje już wiele inteligentnych asystentów, jednak wszystkie te narzędzia opierają się na kontroli dotykiem lub głosem. Często ich obsługa wymaga również znajomości określonego języka, a także niezbędne jest głośne i wyraźne wypowiadanie komend. Uniemożliwia to wykorzystanie dostępnych na rynku narzędzi przez osoby z wieloma niepełnosprawnościami.

“Bogactwo inwestycji i rosnący entuzjazm konsumentów napędzają wartość wydatków na rozwiązania inteligentnego domu. Perspektywy rozwoju są więc duże i warto zainwestować w daną technologię.”

Sagacity będzie pierwszym na rynku systemem pozwalającym na wykorzystanie bezprzewodowego wzmacniacza EOG/ EMG do sterowania urządzeniami znajdującymi się w sieci inteligentnego domu. Stworzona zostanie platforma oprogramowania zdolna do interpretacji i odnajdywania indywidualnych wzorców bioelektrycznych danej osoby. Zastosowane rozwiązanie umożliwi zidentyfikowanie i autoryzację użytkownika na podstawie danych z EOG/ EMG. Jest to tzw. metoda „PIN’u bioelektrycznego”, która polega na zarejestrowaniu określonego wzorca bioelektrycznego identyfikującego użytkownika urządzenia. Obecnie, wraz z partnerami intensywnie pracujemy nad Sagacity. Mam nadzieję, że już w maju 2025 roku nasz system będzie dostępny na rynku.