Безопасный умный дом: сложная технология, полезная каждому

Безопасный умный дом: сложная технология, полезная каждому

Команда кафедры безопасных информационных технологий Университета ИТМО в составе Сергея Зимненко, Дениса Невмержицкого и Алексея Силаева предпочитает не рассуждать об «умных» технологиях и перспективах «интернета вещей», а создавать продукт, который станет своеобразным «айфоном» в сфере IoT — простым, функциональным, безопасным и абсолютно реальным. Члены проекта «Безопасный умный дом» рассказали о технических особенностях, трудностях и планах своего стартапа, который стал одним из победителей конкура «IT-прорыв».

Впервые концепцию своего проекта команда представила в конце 2015 года. За прошедшее время разработчики обзавелись работающим макетом, который уже свозили на презентацию в Прагу, развили спин-офф-проект в акселераторе Future Technologies и выступили на GEEK PICNIC. Проект разрастается немалыми темпами, а разработчики видят четкий курс дальнейшей эволюции своей технологии.

«Минувшей зимой, когда я думала над тем, как развивать проект „Безопасный умный дом“, один наш потенциальный клиент высказал интересную мысль. Он объяснил, почему не пользуется существующими технологиями „умного дома“. Он сравнил эти технологии с телефонами с сенсорным экраном, которые изначально не пользовались успехов из-за своего неудобства. Зато, когда на рынок вышла небезызвестная разработка команды Стива Джобса, сенсорные экраны окончательно и бесповоротно вытеснили кнопки. Точно так же и с „умными домами“: нужна одна простая, гениальная и безопасная технология — тогда процесс пойдет», — отметила руководитель проекта, кандидат технических наук Екатерина Бессонова.

Скриншот презентации команды
Скриншот презентации команды "Безопасный умный дом"

Как рассказывает Денис Невмержицкий, в настоящее время уже есть технологии «умного дома», которые применяются в том числе и в России. Однако у них есть ряд недостатков: они дороги, имеют зарубежный патент и, что самое главное, не защищены от атак извне. Поэтому специалисты кафедры руководствовались именно принципами безопасности, работая над своей системой. Что касается вариантов стоимости, существующие системы в базовой комплектации при установке в одном доме могут стоить от полумиллиона до совершенно невообразимых сумм. В свою очередь, разработчики кафедры считают, что установка системы «под ключ» сразу для целого коттеджного поселка будет гораздо выгоднее потенциальным клиентам. Но продажи у них еще впереди: пока команда работает над тем, чтобы максимально отточить технологию.

Как говорит автор идеи Екатерина Бессонова, проект в настоящее время очень большой, и применяемые технологии можно использовать в разных целях. Так, без «умного дома» не появился бы амбициозный проект «Умный скалодром», с которым команда заняла второе место на Demo Day акселератора Future Technologies Университета ИТМО. Кроме того, кафедра безопасных информационных технологий уже осенью сделает одну из аудиторий вуза «умной». Екатерина Бессонова отмечает, что если проект будет иметь успех, то подобные интеллектуальные помещения захотят оборудовать у себя и другие прогрессивные университеты.

Университет ИТМО. Екатерина Бессонова
Университет ИТМО. Екатерина Бессонова

«В одной из аудиторий в корпусе Университета ИТМО на улице Ломоносова мы будем воплощать нашу концепцию безопасного умного дома. Используя умные розетки и передатчики, мы сможем управлять проекторами, регулировать шторы, отопление и многое другое — и все это с помощью простого смартфона», — рассказывает Сергей Зимненко.

Что уже сделано

«Для нашей системы мы разработали собственный протокол, чтобы достичь более высокого уровня безопасности по сравнению с уже имеющимися. Основная проблема представленных на рынке решений заключается в отсутствии должного внимания к шифрованию передаваемых данных. Этот вопрос я изучил в рамках своей дипломной работы. Ее результатом стал выбор конечного алгоритма шифрования, который теперь используется в нашем протоколе», — рассказывает Сергей Зимненко.

Одним из обязательных компонентов предлагаемого решения являются спецпередатчики, представляющие из себя радиомодули, способные передавать сигнал на частоте 2,4 Гц — в таком же диапазоне работают сети Wi-Fi. На данный момент на базе разрабатываемого программно-аппаратного комплекса с помощью этих устройств к системе «умного дома» уже можно подключать некоторые конечные устройства. Однако до этого протокол нужно адаптировать для каждого элемента системы, чтобы умная сеть правильно воспринимала конкретный прибор, отмечает Сергей Зимненко.

Скриншот презентации команды
Скриншот презентации команды "Безопасный умный дом"

Как рассказывает выпускник кафедры Денис Невмержицкий, который также отвечает за техническую часть в проекте, его часть работы заключалась в обеспечении динамической маршрутизации элементов связи в системе умного дома. По его словам, у протокола есть три основных части: маршрутизация внутри сети (отправка пакетов информации от одной точки к другой), шифрование (защищает сеть от злоумышленников и внешних устройств других сетей), автоматизация. Последний пункт, к слову, самый сложный и трудоемкий: им занимается старший разработчик, магистрант кафедры безопасных информационных технологий Алексей Силаев. Именно автоматизация упорядочит работу системы, которая сможет функционировать без постоянного вмешательства специалиста. Как полагает Денис Невмержицкий, скорость выхода на рынок зависит от темпов роста команды и финансирования проекта, поэтому проект всегда открыт для талантливых разработчиков. В свою очередь, достаточное финансирование позволит довести «Безопасный умный дом» до совершенства в ближайшие несколько лет.

«В настоящее время мы разрабатываем не столько умный дом, сколько безопасную умную сеть. Ее гибкость позволяет нам соединить практически что угодно и осуществлять передачу данных по беспроводному каналу. Это может быть не только умный дом, а целые заводы, где будут установлены датчики расхода электричества, чтобы снимать показания. Наша разработка также пригодится и для коллег по акселератору — например, стартапу Aeris, чтобы их системой вентиляции можно было управлять дистанционно», — уверен Денис Невмержицкий.

Также на базе концепции «Безопасный умный дом» команда уже создала необычную умную розетку: ею можно управлять дистанционно с помощью передатчиков и протокола, разработанного командой. Также она защищена от незаконного проникновения, так что включать и выключать ее на расстоянии может только владелец. Розетка «умна» еще и потому, что с ее участием можно проводить замеры потребляемой электроэнергии теми приборами, которые к ней подключены. Например, если от сети работает слишком много приборов, владельцу поступает сообщение о том, что какое-то из устройств нужно отключить, чтобы не перегружать сеть.

Концепция
Концепция "Умный дом". Источник: depositphotos.com

«Это очень удобно, если вы попали в классическую ситуацию — забыли выдернуть шнур от утюга. Через интернет вы сможете проконтролировать ситуацию и отключить прибор. Или, наоборот, на улице мороз, вы идете домой и хотите скорее выпить горячего чайку. С помощью розетки и мобильного телефона вы включаете чайник на расстоянии и, придя домой, согреваетесь горячим напитком без лишних ожиданий», — добавляет разработчик.

Также на сегодняшний день готов макет безопасного умного дома, представляющий собой миниатюрный двухэтажный деревянный коттедж. В нем есть освещение, вентиляция и теплые полы. С ним представители команды ездили в Прагу, где на таком «прототипе» показывали, как можно включать или выключать те или иные системы с помощью разработанного протокола и смартфона.

Над чем предстоит поработать

Как отмечает Сергей Зимненко, протокол — вещь, которую можно и нужно совершенствовать. Например, если к нему подключить десять устройств, сеть будет работать без перебоев, а, если их количество увеличить в промышленных масштабах (скажем, до нескольких сотен), система может дать сбой. Поэтому команда совершенствует протокол, чтобы он мог качественно функционировать во все более крупных сетях с большим количеством подключенных приборов. В настоящее время специалисты разрабатывают базу основных устройств и наблюдают за тем, как они функционируют между собой. Таким образом, обнаруживаются, описываются и устраняются возможные погрешности протокола.

Университет ИТМО. Денис Невмержицкий и Сергей Зимненко
Университет ИТМО. Денис Невмержицкий и Сергей Зимненко

Что касается криптографических решений, шифрование включено в сеть по умолчанию, так что злоумышленники не смогут захватить управление домом. В дальнейшем будет максимально отточена уже имеющаяся система аутентификации устройств и распределения ключей.

«В недалеком будущем все это будет выглядеть так: вы приходите домой с новым устройством и просто подключаете его к передатчику. Вам не надо заниматься его программированием и настройкой: устройство распознается автоматически. Ключи, в свою очередь, распределяются в сети, и устройство сразу начинает работать в системе. Так что мы движемся в сторону полноценной автоматизации, чтобы люди, заплатившие за недешевую систему, могли легко с ней справиться, не зарываясь в инструкциях», — подчеркивает главный разработчик Алексей Силаев.

На конкурсе «IT-прорыв» молодые люди также получили несколько ценных советов от жюри в плане продвижения проекта. Как рассказывает Денис Невмержицкий, судьи конкурса посоветовали первым делом охватить региональный рынок, чтобы сделать затраты на сервисное обслуживание реалистичными. В случае успеха на таком масштабе стартап сможет выйти на широкий рынок безболезненно и с большим опытом работы.

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба