муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя школа № 14» Индивидуальный итоговый проект по физике на тему «Умный дом с Алисой» Выполнил: Киселев Никита Александрович, ученик 9 «Г» класса Руководитель: Зиновьева Наталья Вениаминовна, учитель физики г. Арзамас, 2024 2 Оглавление Введение…………………………………………………………………………..3 Глава I. Возможности голосовой помощницы «Алисы»………………...4 1.1 История появления «Алисы»………………………………………….4 1.2 Многофункциональность «Алисы»…………………………………...4 Глава II. Конструирование макета электрооборудования с голосовым управлением………………………………………………………………..7 2.1 Выбор материалов для создания макета……………………………...7 2.2 Выбор схемы сборки…………………………………………………...7 2.3 Сборка конструкции макета…………………………………………...8 Заключение……………………………………………………………………….10 Список литературы и Интернет-ресурсов.......…………………………………11 Приложение………………………………………………………………………12 3 Введение Актуальность темы - современный мир невозможно представить без автоматизации. И наш дом не исключение.Умный дом – жилой дом или квартира, организованный автоматизации и для проживания высокотехнологичных людей при помощи устройств. Это система, позволяющая обеспечить ресурсосбережение, удобство и безопасность. Такая система способна распознавать различные ситуации и реагировать на них[1]. Цель: Сборка конструкции «умный дом» на основе Яндекс станции «Алиса» Задачи: 1) Изучить сведения из литературы и сети Интернет о принципах работы «умного»дома. 2) Подобрать материалы для создания макета и выбрать принципиальную схему сборки. 3) Осуществить сборку макета, способного включать и выключать свет, осуществлять подачу питания в розетку с помощью голосового управления. 4) Проверить работоспособность созданного устройства. Проблема: для достижениянужной степени комфорта в комнате необходимо устройство, голосовым образом управляющее освещением и работой розетки. Продукт: макет оборудования, оснащенного осветительными приборами и розеткой с голосовым управлением. Объект исследования: голосовое управление с помощью Яндекс станции«Алиса» Предмет исследования:Голосовое управление выполняющим функцию электросети. Методы: анализ литературы, техническое моделирование устройством, 4 Глава I. Возможности голосовой помощницы «Алисы» 1.1 История появления «Алисы» Несколько лет назад вышла голосовая помощница от компании Яндекс – Алиса. Ее выпуск можно было сравнить с громом среди ясного неба, так как она обладала довольно уникальными навыками, которыми Siri и Alexa не могли похвастаться. «Яндекс». Она распознаёт естественную речь, имитирует живой диалог Голосовой помощник Алиса в первую очередь нацелен на то, чтобы облегчить процесс поиска информации. Во многих случаях это стало возможным сделать без помощи рук. Кроме того, большинство результатов можно прослушать. И именно эти функции следует расценивать как действительно полезные. Алиса — это виртуальный голосовой помощник, созданный компанией, даёт ответы на вопросы пользователя и, благодаря запрограммированным навыкам, решает прикладные задачи. «Алиса» работает на смартфонах и компьютерах, в автомобилях и в «Яндекс Станции». Виртуального помощника официально анонсировали еще в 2017 году. Алиса – это не просто голосовой помощник, который подскажет рецепт или прочитает сказку ребенку. С её помощью, возможно, управлять бытовой техникой, лампочками и розетками в доме. Яндекс продвигает концепцию умного дома, центром которого является именно Алиса. В экосистему объединены все устройства, поддерживающие работу с виртуальным ассистентом. Умная колонка – центральное звено в системе умного дома с Алисой [2]. 1.2 Многофункциональность «Алисы» Помощник Алиса решает множество разных вопросов: она может не только искать сведения в интернете, но и поставить будильник, построить маршрут, позвонить, включить музыкальную подборку. Программа 5 стремится закрыть максимум пользовательских потребностей, что объясняет ее многофункциональность. Алиса способна поддержать беседу, отвечая полными и нестандартными фразами даже на провокационные вопросы. Из-за этого пользователю кажется, что он общается с живым человеком, а не с искусственным интеллектом. Чтобы активировать голосовую помощницу, нужно обратиться к ней лично, например, сказать: «Алиса, включи музыку». При этом не нужно снимать блокировку с устройства или подтверждать действие нажатием, для взаимодействия с ассистентом нужен только голос. Это позволяет отдавать команды на расстоянии или в случаях, когда пользователь занят. Голосовой помощник поддерживает работу с популярными операционными системами Windows, Android и iOS. Также Алиса работает на разных устройствах, включая часы, колонки и умную технику. Для удовлетворения пользовательских запросов Алиса использует возможности Яндекс.Браузера. Это возможно за счет ее интеграции в поисковую систему и быстрой работы с серверами. Программу легко активировать и использовать с помощью голоса, но она распознает и выполняет далеко не все команды. Чтобы исправить эту проблему, Яндекс предоставил сторонним разработчикам возможность добавлять в Алису новые функции. За счет этого ассистент может работать с другими приложениями, например, заказать пиццу, узнать баланс на банковской карте, выбрать одежду в онлайн-магазине. Поиск информации – стандартная функция голосовых помощников. Алису можно спрашивать о любых вещах: от бытовых до научных, познавательных и даже философских. Лучше всего она распознает четкие и однозначные вопросы информационного характера. Обычно ассистент озвучивает ответ, дублируя его в виде текста. Но иногда можетоткрывать поисковую систему, чтобы пользователь сам выбрал сайт, который лучше 6 всего соответствует теме вопроса. С той же целью голосовой помощник открывает конкретные сайты, например, социальные сети. Алиса умеет играть в викторины, составлять тесты, задачи и поддерживает другие форматы развлечений. При этом можно выбирать разные тематики для взаимодействия. Так, помощница предлагает несколько вариантов, посвященных кино, мультфильмам, книгам, компьютерным играм. Многие развлечения носят познавательный и обучающий характер. Например, играя в «Верю-не-верю», пользователь выбирает вариант ответа на озвученный вопрос, а Алиса отмечает, насколько он был прав, и дает дополнительную информацию[3]. 7 Глава II. Конструирование макета электрооборудования с голосовым управлением 2.1 Материалы для создания макета: 1. Умная колонка с «Алисой»; 2. Платформа для монтажа конструкции «Умный дом»; 3. Выключатель -2ш. 4. Розетка 2шт. 5. Лампочка GX-53 с патроном. 6. RGB лампочка с патроном. 7. WI-FI приёмник -2 шт. 8. Распределительная коробка. 9. Провода 2х0,75 –5метров 10.Вилка. 11.RGB лента -1метр 12.WI-FI RGBконтролер. 13.Блок питания 12В. 2.2 Выбор схемы сборки Для выполнения желаемых функций (включение и выключение света, изменение его цветовой окраски, подача напряжения на розетку) наиболее подходящей мне показалась следующая схема сборки (рис. 1) 8 Рис. 1 2.3 Сборка конструкции макета 1.Собрал ящик из фанеры. 2. Коронкой выпилил отверстия под розетки и выключатели. 3.Установил розетку и выключатели. 4.Установил патрон для лампы. 5.На боковой стенке установил дополнительную розетку, а на другой стороне прикрепил патрон для RGB лампы. 6.Просверлил 2 отверстия для установки светодиодной ленты. 7.Внутри макета установили распределительную коробку. 8.В распределительную коробку ввел питающий провод. 9.От него запиталWiFiприёмник. 9 10.От WiFi приёмника запитал лампу и выключатель. 11.Далее от питающего провода запитал второй WiFi приёмник и от него розетку. 12.От питающего провода запитал блок питания на 12В и от блока питания RGB WiFi контроллер и от него запитал ленту. 13.От питающего провода запитал выключатель и от него запитал RGB 14.От питающего провода запитал дополнительную розетку (Приложение). 10 Заключение Алиса одна из самых популярных отечественных разработок, обладающая впечатляющим функционалом. Голосовой помощник подходит для любых операционных систем. Стоит отметить, что в первую очередь Алиса рассчитана на российских пользователей. Я, как любой потребитель, хочу сделать свой быт максимально комфортным. Поэтому по выбранной мной схеме создал работающий макет, удовлетворяющий самым простым запросам: включать и выключать освещение, подключать розетку к сети питания. То есть я использовал базовый минимум возможностей: лампочка, розетка, RGB лампочка, RGB подсветка,WI-FI приёмник пульт, «умная» колонка». Устройство для «умного» дома — это конструктор, с помощью которого из маленьких блоков можно построить полезное решение, способное сделать жизнь намного проще. 11 Список используемой литературы и интернет ресурсов 1. https://school-science.ru/19/4/55245 2. https://doma35.ru/computers/upravlenie-kompyuterom-s-pomoschyu-alisy/ 3. https://akademiakhv.ru/teaching/eto-chto-eto-takoe-aliska.html . 12 Приложение 13 14 15
