ARTIKEL

Home Emotion: AI in het Smart Home - van een slim naar een intelligent huis


Ulco Schuurmans | 01 december 2018 | Fotografie Fabrikant

Het slimme huis wordt steeds intelligenter. Een smart home of building gebruikt kunstmatige intelligente om de wensen van de bewoners op maat aan te passen en te vervullen. Daarbij kan het intelligent home zelfs leren van de opgedane ervaringen en vooruitzien. Op de beurzen van het afgelopen jaar was Artificial Intelligence (AI) een van de belangrijkste thema’s.

AI zie je overal opduiken. In elektronische apparatuur, auto’s, infrastructuur en steeds ook meer in slimme huizen en gebouwen. Het is inmiddels al geen echte innovatie meer doch gewoon een must bij optimaal smart woon-, werk- en leefgenot. Slimme apparatuur, huisrobots en voorzieningen koppelen overal aan elkaar om de hospitality, veiligheid en gezondheid van de bewoners en bezoekers te bevorderen. Ook het Internet of Things (IoT) doet daarbij voor de IP-netwerken en de daarmee verbonden slimme producten nog een extra euroduit in het zakje.

De eerste AI-stappen betroffen spraak- en videoherkenning. Slimme door spraakcommando’s bestuurde geluidsboxen zijn al heel gewoon. Hetzelfde geldt voor videosensoren die personen, gebaren en gelaatsuitdrukkingen of emoties herkennen. E-health maakt dankbaar gebruik van biosensoren om de aanwezigen gezond te houden en/of hun ziekte of andere beperkingen te ondervangen.

Een heel relevante uitspraak van de ISE 2018 was: Het beste gebruikersinterface is helemaal geen gebruikersinterface. Dat wil zeggen het slimme huis of gebouw ziet, voelt en stuurt automatisch AI mee met de behoeften, uitgevoerde acties en noden van haar bewoners of bezoekers.

Wat is AI?

Voor het juiste begrip even wat terminologie zoals gebruikt bij het beschrijven van de kunstmatig intelligentie. Onder kunstmatige intelligentie (AI) verstaat men het gebruik van (uitvoerende) regels, beslissingsmodellen en -bomen, logica en algoritmen door computersystemen.

Tot op zekere hoogte kan de AI dan net zo beslissen als de mens. Daarvoor gebruikt deze techniek voorspellende algoritmen (= slimme rekenmethoden). AI-techniek kan zelfs onze volgende actie al voorspellen voordat wij daar zelf mee begonnen zijn of over gedacht hebben! Dat heet in de terminologie ‘proactive assistence’. Wij kenden dat al vanuit beslissingsondersteunende programma’s bij foto- en videocamera’s, (zelf)rijdende auto’s, sfeervolle verlichting, hospitality en medische diagnose behandeling.

Zelflerende machines

Bij de Machine Learning maakt het AI-systeem zelf gebruik van statistiek en opgedane ervaringen voor het verbeteren van de uit te voeren taken. Zo ongeveer als de mens ook leert maar dan een stuk sneller. Zo kan het AI-systeem bijvoorbeeld de voorkeuren, (likes), dislikes, uitgavepatronen, slaapgedrag, algemeen welbevinden, de gevraagde (thuis)werkomgeving en de biologische klok (circadian ritme) analyseren en op maat instellen. Een simpel voorbeeld is het afregelen van de ambient lichtkleur op de dagelijkse activiteiten en rustperioden.

Diepgaand AI-leren

Bij Deep Learning beschikt het systeem over geheel zelfstandig leren. Dat verloopt via geavanceerde slimme algoritmen om zichzelf te trainen bij het optimaal uitvoeren van taken. Veelal gaat het daarbij om zogenaamde neurale multilaags computernetwerken op basis van het herkennen van beeldobjecten, spraak, gelaatsuitdrukkingen, gebaren en het interpreteren van zeer grote hoeveelheden Deep Data.

N.B.: Big Data betreft alleen het vergaren van grote hoeveelheden data uit computers, videocamera’s, bewegingssensoren etc. Bij Deep Data worden deze grote hoeveelheden gegevens geanalyseerd en omgezet in betekenisvolle gegevens waar het systeem en de gebruiker ook daadwerkelijk iets mee kunnen.

Het visualiseren en monitoren van relevante gegevens heet dashboarding. Inside Driven Decision is het door Deep Data onderbouwd worden van betere beslissingen.

Technische AI-trends

• Een van de belangrijkste AI-ontwikkelingen in het smarthome en building is de spraakbesturing (voice control). Met Amazone Echo Show (nu met display) plus Alexa AI  en deintelligente speakers van Google Home en Apple HomePod en SiRi aangevuld met software intelligente uitvoerings & beslissingsassistenten is dat al gewoon goed bruikbare realiteit geworden.

• Het besturen met gebaren (gesture control) evolueerde van de afstandsbediening voor de tv naar complete homecontrol. Een groeiend aantal smart devices maakt daar al gebruik van. Dus bijvoorbeeld even naar het licht of de zonwering gebaren om de instellingen te wijzigen.

• Verlichting krijgt steeds meer haar eigen on device boards. Dat wil zeggen interne elektronica voor het slimme communceren met andere apparaten en het zelfstandig uitvoeren van handdelingen (actuatoren).

• AI-tv’s helpen bij de optimaler instelling in de kijkruimte, programmakeuze en internetfaciliteiten. Het flatscreen dat zijn baasje optimaal kent en verwent.

• Iets dergelijks ambieert de sprekende AI-koelkast in de keuken. Spraakgestuurde systemen zoals Alexa krijgen vat op smart food cooking.

• Het huis signaleert en herkent haar bewoners. Ontgrendelt aldus het digitale deurslot en zet de verlichting, temperatuur en airco in de juiste stand. De robotstofzuiger stopt zijn werkzaamheden.

• Het IoT koppelt allerlei slimme waarnemers en uitvoerders aan elkaar. AI stuurt daarmee via IP de smart homes en buildings aan. Ook de netwerken evolueren verder. Te noemen 5G, LiFy en binnenkort IPv6. Netwerken gaan snel in de richting van grotendeels mobiel en in the Cloud.

• Dan de ecosystemen. Net als in de natuur werken de intelligente systeemcomponenten samen om tot het beste resultaat te komen. Vergelijk het met groeiende planten gekoppeld aan het stelsel van voedzame bodem, zon, regen, temperatuur etc. Het maakt niet uit wie het desbetreffende AI-component heeft gefabriceerd. De devices zoeken elkaar zelfstandig en functioneren als één ecosysteem.

• Cloud based computing voorziet in de extra rekenkracht die je thuis of op kantoor niet tot je beschikking hebt. Daarbij  vormt de supercomputer Watson van IBM nog maar het begin.

• Het robotmaatje wordt steeds intelligenter. Voorbeelden zijn onder andere Kuri en Buddy.

• Tot slot koppelt het slimme huis of gebouw met de smart city of wijk. Bijvoorbeeld afvalbeheer, straatverlichting, mobility, milieu en veiligheid. De AI connected car past daar al of niet zelfrijdend naadloos in.

Flexibele en bewegende interfaces

Touchscreens zijn inmiddels al standaard in het slimme huis of kantoorgebouw. Relatief nieuw zijn de slimme ruiten of ramen. Deze zijn goed bruikbaar als gebruikersinterfaces en vallen fraai in het interieur weg te werken. Tevens geschikt voor gaming en decoratie (het superschilderij- of fotolijstje en 3D sculpturen).

De slimme spiegel met gezichtsherkenning en gebarenbesturing is er onder andere van Care OS. Amazon komt daar eveneens mee. Blende reality, combinatie van het echte reflecterende beeld en aanvullende opmaaktips. ‘Spiegeltje spiegeltje aan de wand wie geeft de beste opmaaktips van het land’.

Black Mirror-achtige technieken (Netflix-serie) interpreteren oogbewegingen en gelaatsexpressies naar de binnenkort gewenste acties van de gebruiker.

Binnenkort zijn muurgrootte displays met tal van apps zoals wij gewend zijn bij de smartphone te verwachten. De interactieve touchmuur is geboren. Gelijksoortige ontwikkelingen bij de tegels in de badkamer en keukenapparatuur.

Displayfolies zijn in allerlei vormen te buigen en je kunt hen om voorwerpen te draperen. Voilà het AI-interface overal binnen handbereik.

Immersive

De realistische onderdompeling in beeld en geluid is een zich snel uitbreidende ontwikkeling. Net echte video, audio en gaming van alle kanten. AI-gestuurd ontstaat er zo een compleet nieuwe dimensie. Atmos en 3D (laser-)projectie van Panasonic zijn nog maar het begin.

Virtual, Mixed en Augmented Reality integreren samen met haptische en geursensaties intelligent in home en event entertainment.

Het intelligente zorghuis

Het is gezien de hoge gezondheidskosten en gebrek aan mankracht onvermijdelijk dat e-health de thuiszorg deels gaat overnemen. Het gaat straks om 30-40 % van de Nederlandse bevolking.

Het in goed welbevinden zelfstandig en langer thuis kunnen blijven wonen is een kolfje naar de hand van AI homecontrol. Coaching, ondersteuning, daadwerkelijke (ADL-)verzorging, het verstrekken van medicatie, het uitvoeren van behandeling (op afstand) en kleine ingrepen is technisch al gewoon mogelijk.

Er breekt een nieuw zorgtijdperk aan voor ouderen, chronisch zieken, mensen met lichamelijke beperkingen en mentale problemen. Niet meer naar het verzorgingshuis of polikliniek maar gewoon AI-zorg en behandeling thuis op persoonlijke maat.

Ook gevaarlijk?

Uiteraard zijn er ook de nodige bedenkingen bij het invoeren van AI in het smart home en building. Veiligheid staat voorop. Het is nog altijd de mens die de kaders van de beslissingsregels vaststelt. De AI mag daar niet zelf mee aan de haal gaan. Tevens het invoeren van sluitende controlesystemen om fouten tijdig te ondervangen.

Een aanzienlijk groter gevaar vormt echter cybercrime. Hacken als een geintje is nog tot daaraan toe. Maar wat als afpersers, criminelen en dubieuze hightechbedrijven en minder frisse actiegroepen of kwaadwillende mogendheden de AI-systemen voor het smart home en building gaan manipuleren?

Voorkomen is beter dan genezen. Er mag van de leveranciers en netwerken geëist worden dat zij hun systemen tegen inbraak, schenden van de privacy en manipulatie door derden beschermen. Europese regelgeving voor cybersecurity kan in deze niet ontbreken.

AI in het smart home of building is inmiddels geen aardige innovatie of hype meer. Intelligent wonen en werken is gewoon een must voor de komende decennia. Inmiddels gewoon al te koop en eenvoudig te installeren.

EDITORS' CHOICE