Pavel Vejnar: O IoT, chytrých domácnostech a budoucnosti automatizace

„Ideální stav chytré domácnosti spočívá v tom, že vše funguje automaticky, bez nutnosti zásahu uživatele,“ říká Pavel Vejnar, expert na IoT a chytré technologie.

Pavel Vejnar, nezávislý profesionál a Senior IoT Developer, se vývojem v oblasti IoT a chytrých domácností zabývá více než deset let. Jeho práce spojuje návrh hardwaru, programování mikrokontrolérů a práci s datovými protokoly a bezdrátovými technologiemi.

Pavel navrhuje a realizuje řešení, která propojují fyzický a digitální svět – od průmyslových projektů až po hackování běžných domácích spotřebičů, aby byly skutečně chytré.

V našem rozhovoru se Pavel podělil o svou vášeň pro IoT, odhalil tajemství fungování chytré domácnosti a představil konkrétní projekty, které přispívají k efektivnější a komfortnější automatizaci.

Zároveň vysvětluje, proč si vybral open source platformu Home Assistant jako klíčový nástroj pro svůj vlastní chytrý domov, a sdílí pohled na budoucnost chytrých technologií.

Pokud tě zajímá, jak začít s IoT, co obnáší moderní chytrá domácnost nebo jak technologie mění náš každodenní život, tento rozhovor je pro tebe.

Můžeš nám říct, jak ses dostal k IoT a smart home a jak to zapadá do tvého profesního života?

Mám už odmalička neustálou tendenci vše automatizovat. Mít smart home bylo tedy mou pradávnou touhou. Během vysoké školy jsem pracoval na projektech, které propojovaly HW&SW a bezdrátově komunikovaly do cloudu.

Moc se mi líbilo, že mohu takto propojovat reálný svět s tím digitálním. Časem se tomu začalo říkat IoT. Baví mě to stále, tak v tom pokračuji i nyní. Navrhuji pro své klienty různá řešení, která se vždy nějak dotýkají IoT.

Prozradíš nám něco o tom, jaké vychytávky v rámci smart home využíváš u sebe doma?

Tou vychytávkou je právě automatizace. Ideální stav chytré domácnosti spočívá v tom, že vše funguje automaticky, bez nutnosti zásahu uživatele. Kdybych měl vypíchnout třeba jednu věc, tak je to osvětlení. S příchodem LED technologií se začala řešit barva světla a její vliv na cirkadiánní rytmus.

Chytrá domácnost toto dokáže efektivně řešit – stačí jeden vypínač a logika smart home automaticky rozhodne, jaké světlo zapnout, jakou barvu zvolit a jakou intenzitu nastavit.

Případně pokud je světlo již rozsvíceno, tak upravovat jeho parametry. Ten výsledek působí moc příjemně. Moc nevěřím, že by si chtěl toto někdo nastavovat ručně několikrát během dne.

Jaký nejzajímavější projekt jsi v rámci IoT vytvářel a povíš nám o tom, co bylo cílem a s jakým řešením jsi přišel?

Realizoval jsem mnoho projektů, ale rád vzpomínám na stroj na třídění kamene, kde jsem řešil prediktivní diagnostiku. Jednalo se o zařízení s velkou nádobou, do které se nasypal kámen. Nádoba následně vibrovala, čímž docházelo k pohybu a třídění kamene.

Celá nádoba byla umístěna na silentblocích, které však mají omezenou životnost. Klient se potýkal s problémem, kdy se silentblok utrhl, což vedlo k neplánovanému zastavení stroje a dlouhému čekání na náhradní díl – to vše s výraznými finančními ztrátami.

Pomohl jsem mu tím, že jsem na nádobu nainstaloval IoT zařízení monitorující vibrace. Data byla odesílána do cloudu, kde se analyzovala. Jakmile se vibrace změnily v důsledku opotřebení některého ze silentbloků, klient obdržel upozornění, aby stroj preventivně zkontroloval. Díky tomu mohl předejít neplánovanému výpadku a minimalizovat ztráty.

Můžeš nám více přiblížit, jakým způsobem Home Assistant umožňuje propojení zařízení od různých výrobců a proč je to důležité pro uživatele?

Home Assistant vyniká svou schopností propojit zařízení od různých výrobců, což je jedna z jeho největších výhod. Většina komerčních řešení se soustředí na stabilitu a spolehlivost vlastního hardwaru, který si výrobci často navrhují na míru.

Z tohoto důvodu obvykle neumožňují integraci produktů jiných značek, zejména v oblasti spotřební elektroniky. I když je to logické z hlediska zajištění kvality, omezuje to možnosti chytrého využití v rámci širšího ekosystému. Proto osobně preferuji řešení, která nabízejí možnost propojit vše do jednoho funkčního celku.

Typická situace vypadá tak, že uživatel má světla a vypínače od jednoho výrobce, robotický vysavač od jiného a teplotní senzor od dalšího atd. Na každé zařízení má pak jinou aplikaci, které spolu nekomunikují, což znemožňuje propojení a efektivní automatizaci.

Dnes už naštěstí existují standardy, jako je například Apple HomeKit, které umožňují integrovat různá zařízení do jednoho systému. Uživatel si sice zachová přístup přes originální aplikace, ale zároveň může využívat širší možnosti díky propojení v rámci HomeKitu.

Home Assistant jako open source řešení jde ještě dál. Díky rozsáhlé komunitě může kdokoli vytvořit integraci pro nové zařízení, což znamená, že když nějaký výrobce uvede na trh nový produkt, často už po krátké době existuje možnost si výrobek propojit s Home Assistant.

Slyšel jsem, že jsi na robot_dreams absolvoval kurz AI na naší vzdělávací platformě. Jakým způsobem jsi integroval AI hlasového asistenta do své chytré domácnosti?

Ano, absolvoval a velmi jsem si to užil. Osobně v AI vidím velký trend. V roce 2015 bylo trendem IoT, dnes je to AI. Rád sleduji aktuální trendy a začleňuji je do své práce. Kurz mi pomohl pochopit, jak AI funguje a jak se s tím dá pracovat na úrovní API.

V Home Assistant jsem pak zkoušel různá řešení pro lokální zpracování hlasových příkazů, nakonec jsem však z důvodu rychlosti skončil u cloudového zpracování přes OpenAI. To AI dá tomu hlasovému ovládání úplně nový rozměr. Mohu se třeba zeptat na otázku: „Ve které místnosti je nejchladněji?“

To je totiž logická úloha, kdy AI musí pochopit, že má vzít v úvahu všechny teplotní snímače, které jsou v místnostech, ale ne například v lednici nebo venku, a určit, která teplota je nejnižší. Na to mi pak dokáže odpovědět během pár sekund. A navíc v libovolném jazyku!

Neznám hlasového asistenta, který by tohle dokázal bez AI s takovou flexibilitou. A skvělé na tom je, že v Home Assistant tohle zvládne nastavit i běžný uživatel, bez znalostí programování.

Jaké jsou podle tebe největší výhody a omezení používání Home Assistant oproti komerčním řešením chytrých domů?

Čas. Kdo má čas a chce, může si v HA sám nastavit vše, jak potřebuje. Protože obvykle, až ten chytrý dům začne člověk používat, tak jej napadnou use case, které je potřeba nastavit. Samozřejmě to musí člověka bavit, aby si našel řešení, která mu vyhovují.

No a pak z opačného konce, přijede firma, vše zařídí, poradí, nastaví a měli byste dostat spolehlivé a funkční řešení, kde tomu věnujete minimum času a hodně peněz. Jenže časem začnou přibývat doma další chytré spotřebiče a už je nemusí být možné integrovat do řešení od dodavatele. V kurzu se tomu chci také věnovat.

Jak vnímáš budoucnost chytrých domácností, její rozšíření v rámci běžné domácnosti?

Je to jednoznačný trend. V roce 2015 jsem vyráběl IoT krabičky na dálkové odečty elektroměrů, dnes je běžné mít elektroměr s dálkovým odečtem. Přece jenom už skoro každý výrobek umí vzdáleně komunikovat, ať je to tepelné čerpadlo, rekuperace, fotovoltaika, klimatizace, pračka, myčka, lednička, vysavač, reproduktory, osvětlení atd.

Zatím to jen všechno spolu nemusí komunikovat. Od roku 2021 však existuje pojem Matter, což je nový komunikační standard chytré domácnosti, který tyto limity boří a redukuje potřebu používat specifické mosty, huby nebo aplikace pro ovládání chytrých zařízení. V budoucnu tedy může snadno všechno vzájemně komunikovat bez našeho přičinění.

Jaké trendy očekáváte v oblasti IoT a automatizace domácnosti?

Hlasové ovládání, monitorování zdraví, zlepšení kvality života, prediktivní funkce, personifikace na každého člena domácnosti. Tohle bude možné díky vzájemnému propojení výrobků od různých výrobců.

Jaký je tvůj názor na open source software, jako je Home Assistant, ve srovnání se systémy, jako jsou HomeKit či SmartThings?

GitHub zveřejnil svou výroční zprávu Octoverse, která zdůrazňuje největší trendy a projekty platformy. Home Assistant 2024 označil za největší open source projekt s více než 21 000 přispěvateli v průběhu roku. Zdroj: https://www.home-assistant.io/blog/2024/11/06/release-202411/

Je vidět, že Home Assistant má slušnou základnu lidí, kteří se aktivně podílí na vývoji, což jej žene kupředu a může směle konkurovat komerčním řešením, odvážil bych se říci, že z mého pohledu je i předehnat.

Zmíněné platformy HomeKit či SmartThings jsou jistě vhodné pro určité případy užití. Například jdu do nájmu a nechci investovat čas do Home Assistant a zároveň nechci investovat do firmy, protože ani nemohu dělat stavební úpravy. Tady mi dává smysl si nakoupit např. chytré žárovky, chytrý termostat, chytré reproduktory a další drobnosti, které budou kompatibilní např. s HomeKit.

Tímto způsobem si ten byt během chvíle proměním na chytrý bez nutnosti stavebních úprav, technických znalostí a s minimem investovaného času. Navíc po opuštění bytu si mohu tyto věci vzít zase s sebou do dalšího bytu a znovu si je nainstalovat.

Můžeš nám uvést nějaký příklad toho, jak se dá hacknout běžný spotřebič a udělat z něj chytrý?

Jasně, mohu. Dám do ledničky bezdrátový senzor teploty a hned mohu sledovat, jaká je v ní teplota a navenek to vypadá, že mám chytrou ledničku.

Nebo příklad z denního života – dojede myčka a sama se neotevře. Dnes jsou myčky tak tiché, že si toho člověk ani nevšimne. K té myčce jsem dal chytrou zásuvku s měřením spotřeby energie a nastavil v Home Assistant vhodnou podmínku, která říká, že pokud má myčka již velmi malý odběr elektřiny, tak pravděpodobně dojela a dá mi do chytrého reproduktoru zprávu, že ji mohu otevřít.

Pak se dá pokračovat tím, že se na myčku nalepí kontaktní snímač, který zjistí, že myčka byla po dojetí otevřena a už zprávu nepřehraje.

Samozřejmě jsou i další příklady, které řeší nahrátí alternativního softwaru pro větší kontrolu nad výrobkem a může to končit až u úpravy samotné elektroniky.

Kterým překážkam čelí lidé nebo firmy, kteří chtějí začít se smart home či případně IoT řešením?

Tohle téma je hodně široké a nedá se na něj úplně krátce odpovědět. Když to vezmu obecně, tak je problém se v tom vůbec zorientovat. Protože dnes neplatí, že vše komunikuje se vším, ale je potřeba si to pohlídat.

Myslím si, že konzultace s odborníkem může dotyčnému ušetřit nemálo času a nemalé prostředky, protože se třeba s tím řešením nemusí napoprvé trefit a může to fungovat trochu jinak, než si představoval.

Dále kvalita jednotlivých řešení, naštěstí je to většinou přímo úměrné ceně, tak se dá podle toho trochu řídit. S tím souvisí i bezpečnost, kam ta data tečou a jestli jsou dostatečně šifrována. Z pohledu Home Assistant se mi líbí, že data zůstávají doma a nejdou nikam na server třetích stran, což vnímám jako bezpečnější řešení.

Sdílet: