Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-10-25 Origen:Sitio
Con la aparición de los electrodomésticos inteligentes, los requisitos de rendimiento de los usuarios y las expectativas de los productos siguen aumentando. Se espera que dispositivos como refrigeradores, lavadoras, hornos y cámaras de seguridad reduzcan los costos operativos, conozcan en profundidad los hábitos de los usuarios y proporcionen funciones personalizadas basadas en otros datos contextuales. Estos importantes avances se deben a la potencia de procesamiento inteligente, el almacenamiento, la memoria y los avances en el aprendizaje automático (ML) y el aprendizaje profundo (DL).
La aplicación de inteligencia artificial, aprendizaje automático y aprendizaje profundo ha hecho que los electrodomésticos sean más inteligentes y puedan adaptarse mejor a entornos y tareas complejos. Los algoritmos más utilizados en electrodomésticos incluyen el procesamiento del lenguaje natural (PLN), métodos basados en lógica difusa, visión por computadora, reconocimiento de imágenes y control de operaciones.
(1) . Aprendizaje automático y hogar inteligente
El aprendizaje automático permite que los sistemas de una máquina aprendan en función de los datos que recopilan. Dentro de estos dispositivos inteligentes se utilizan varios sensores para monitorear condiciones elementales como la luz y el calor.
En funcionamiento continuo, los datos recopilados por los sensores se pueden utilizar para entrenar algoritmos de aprendizaje automático para aparatos específicos, mejorando así la eficiencia operativa en función de los hábitos diarios y las operaciones rutinarias del usuario. Por ejemplo, al realizar un seguimiento continuo del uso y la identificación de patrones, una máquina de café inteligente puede comenzar a preparar café a las 7 a. m. de lunes a viernes y a las 8 a. m. los fines de semana.
El aprendizaje automático continúa automatizando los electrodomésticos y brindando preferencias personalizadas a los usuarios. Por ejemplo, una aspiradora inteligente puede iniciarse automáticamente según el horario del usuario. Si el usuario suele limpiar la cocina después de la cena, la aspiradora se iniciará automáticamente después de la cena cada noche y sus parámetros de limpieza también se pueden ajustar para simular los ajustes de limpieza habituales del usuario para la cocina.
(2) . Cómo la inteligencia artificial puede mejorar el funcionamiento de los electrodomésticos
Estas son las principales formas en que la IA puede mejorar la funcionalidad de los electrodomésticos:
Automatización: Los hogares inteligentes se caracterizan por el hecho de que una variedad de dispositivos conectados a menudo están controlados por un centro central, como Smart Things Hub de Samsung, un centro y plataforma de IA integrados que integra múltiples dispositivos, lo que permite a los usuarios controlar múltiples dispositivos desde una plataforma centralizada para automatización general. Utilice algoritmos de IA para conocer las preferencias del usuario, analizar datos de dispositivos conectados y tomar decisiones inteligentes. Los usuarios pueden monitorear y emitir comandos desde una única interfaz o mediante comandos de voz.
Asistentes de voz inteligentes: Los asistentes controlados por voz, como Amazon Alexa o Google Assistant, utilizan el procesamiento del lenguaje natural y el aprendizaje automático para responder preguntas. En su forma más simple, los usuarios pueden pedir a estos dispositivos que agreguen elementos a la lista de compras o reproduzcan canciones mediante comandos de voz. Además, basándose en la interoperabilidad, los asistentes de voz inteligentes pueden controlar otros dispositivos del hogar, incluidos dispositivos de audio, persianas/ventanas o iluminación, entre otros. La capacidad de controlar diferentes dispositivos y dispositivos mediante comandos de voz mejora significativamente la experiencia del usuario, especialmente para personas mayores y con discapacidad.
Mantenimiento predictivo: Las fallas de los equipos pueden deberse a una variedad de factores, como problemas de hardware y software. El mantenimiento predictivo, que puede predecir cuándo las máquinas dejarán de funcionar debido a fallas y errores de componentes, es muy beneficioso para los usuarios porque puede mejorar la eficiencia de los electrodomésticos grandes y al mismo tiempo reducir los costos. Además, el mantenimiento predictivo puede identificar componentes defectuosos específicos, lo que significa que solo es necesario reemplazar la pieza defectuosa, en lugar de toda la máquina. Este enfoque no sólo ahorra recursos, sino que también hace que el proceso de mantenimiento sea más respetuoso con el medio ambiente. Con la aplicación generalizada de tecnologías como el Internet de las cosas (IoT), la computación en la nube y la inteligencia artificial, el mantenimiento de los electrodomésticos ha pasado de un enfoque reactivo a un enfoque proactivo, simplificando aún más el proceso de mantenimiento.
Al analizar el monitoreo de modelos y condiciones, se utilizan datos como análisis de vibraciones y sensores de IoT para identificar patrones que pueden representar fallas o daños en los equipos, de modo que puedan identificarse antes de que causen riesgos de seguridad. Por ejemplo, la tecnología ThinQ de LG utiliza sensores para monitorear el rendimiento de los equipos y predecir si necesitan mantenimiento.
El mantenimiento predictivo también puede utilizar datos pasados recopilados de los equipos para su análisis, utilizando el reconocimiento de patrones para determinar la correlación entre ciertos eventos y fallas de la máquina. Por ejemplo, es posible determinar el ciclo en el que una lavadora podrá funcionar hasta que algunos componentes muestren signos de falla.
Otras formas en que la IA puede mejorar la funcionalidad de los electrodomésticos inteligentes incluyen:
- mejora de la eficiencia energética;
- Cocinar y hornear adaptativos;
- Recomendaciones personalizadas;
- Monitoreo y control remoto.
El concepto de hogar inteligente no se adelantó a su tiempo, ya que se propuso a principios del siglo XX. Desde entonces, ha habido un gran avance en la funcionalidad y el rendimiento de los dispositivos inteligentes. Por ejemplo, los electrodomésticos ahora pueden automatizar las tareas laborales diarias en el hogar, como la seguridad, el control de la iluminación y la gestión de la energía. Algunos estudios predicen que el mercado mundial de electrodomésticos inteligentes alcanzará los 58.500 millones de dólares en 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 9,2% entre 2022 y 2030.
La llegada de los electrodomésticos integrados en IA ha hecho que los fabricantes reconozcan desde el principio que la IA desempeñará un papel importante en el hogar inteligente del futuro. Con el continuo desarrollo de la tecnología, ahora son los circuitos integrados basados en inteligencia artificial los que hacen funcionar una variedad de electrodomésticos integrados con tecnología de inteligencia artificial.
El Internet de las cosas (IoT) es un grupo de dispositivos conectados que se comunican con puntos de almacenamiento de datos, como la nube, para permitir cierto grado de automatización, como el control remoto de luces y calefacción. Con los dispositivos IoT integrados con IA, los usuarios pueden esperar mayor comodidad, seguridad y eficiencia. Por ejemplo, las cámaras de seguridad inteligentes impulsadas por IA ahora pueden rastrear el movimiento, identificar el tipo de movimiento e informar al usuario.
El número de empresas que fabrican electrodomésticos en el mundo es enorme, pero no todas han integrado la tecnología de IA en sus equipos. La siguiente es una descripción general de las principales empresas que actualmente utilizan tecnología de inteligencia artificial en sus electrodomésticos.
Amazonas: La empresa fabrica electrodomésticos controlados por voz, como el Echo Dot, un altavoz inteligente. Otros dispositivos similares en su gama de productos incluyen Echo Show y Echo Buds.
Samsung: La empresa es conocida por su modo impulsado por IA para lograr funciones superiores de ahorro de energía en electrodomésticos, incluidos los electrodomésticos integrados en IA:
- Refrigerador AI;
- Lavadora AI Ecobubble;
- Lavavajillas AI;
- Aspiradora inteligente AI;
- Televisores inteligentes.
LG: LG, con sede en Corea, también está utilizando inteligencia artificial en sus principales electrodomésticos, al igual que Samsung. Sus principales electrodomésticos que utilizan IA incluyen lavadoras AI DD, refrigeradores AI ThinQ y lavavajillas AI.
Siemens: La empresa produce electrodomésticos inteligentes, como refrigeradores, lavavajillas y hornos inteligentes.
Estos son los principales beneficios que presentan los dispositivos impulsados por IA:
(1) . Mejorar la comodidad
Los electrodomésticos integrados con inteligencia artificial brindan mucha comodidad y diversión al público al automatizar tareas laborales diarias, como el monitoreo de seguridad y los asistentes de voz. Los hornos inteligentes con inteligencia artificial integrada pueden ayudar a los usuarios a mejorar su cocina. Por ejemplo, el horno Bosch Serie 8 utiliza su sistema de inteligencia artificial incorporado para predecir con precisión cuánto tiempo llevará completar la cocción, eliminando la necesidad de que los usuarios enciendan el horno para verificar el estado de sus alimentos durante la cocción.
(2). Ahorra tiempo
Una ventaja importante de la mayoría de los dispositivos inteligentes es el ahorro de tiempo, ya que los usuarios pueden utilizar aparatos inteligentes para automatizar tareas domésticas menores, como preparar café a una hora específica o encender y apagar sistemas de seguridad con comandos de voz.
Entre ellos, el equipo más destacado para esta ventaja es el robot aspirador, como Ecovacs, que puede limpiar el piso automáticamente, con funciones de mapeo ambiental y superación de obstáculos. A través de la detección de objetos, el robot puede evitar artículos como zapatillas y juguetes, y evitar enredarse en cables, y el robot funciona utilizando redes neuronales profundas (DNN), como redes neuronales convolucionales (CNN).
(3). Mejorar la eficiencia energética
Según un estudio de la Agencia Internacional de Energía (AIE), la IA podría ahorrar hasta un 15% de energía a nivel mundial para 2040. El informe sugiere que el uso de termostatos e iluminación inteligentes podría ahorrar un 10% de energía entre 2017 y 2040.
El fabricante de electrodomésticos Samsung, por ejemplo, ha llevado la conservación de energía a nuevas alturas basándose en la inteligencia artificial. Su frigorífico inteligente puede reducir el consumo de energía en un 30% mediante un modo de ahorro de energía de inteligencia artificial. Los termostatos y dispositivos de iluminación inteligentes también pueden reducir el desperdicio de energía analizando los hábitos de uso y ajustándolos en consecuencia a la temperatura y el tiempo.
(4). Ahorro de costos
El análisis predictivo, la reducción del consumo de energía y el uso adecuado del agua son formas que tienen los hogares de ahorrar dinero mediante el uso de electrodomésticos inteligentes. Además, el uso de equipos como robots aspiradores equipados con inteligencia artificial y cámaras de seguridad inteligentes puede reducir la necesidad de mano de obra, lo que genera ahorros de costos.
El modo de ahorro de energía mediante IA de la lavadora Samsung reduce el consumo de energía en un 70% y al mismo tiempo consume menos agua y detergente, lo que permite a los usuarios ahorrar dinero.
(5). Personalización y personalización de la experiencia del usuario.
Los electrodomésticos y dispositivos equipados con inteligencia artificial pueden ofrecer un rendimiento personalizado al aprender los hábitos de los usuarios y hacer recomendaciones en consecuencia, como asistentes de voz, refrigeradores y termostatos.
Los sistemas de seguridad para el hogar impulsados por IA también ofrecen servicios altamente personalizados que pueden identificar usuarios autorizados, recibir notificaciones personalizadas, realizar análisis de comportamiento y controlar el acceso de forma personalizada.
La integración de la IA en electrodomésticos pequeños y grandes ha cambiado la forma en que las personas usan e interactúan con los dispositivos cotidianos. Aquí hay cinco ejemplos principales:
(1) . Refrigeradores inteligentes impulsados por IA
Los refrigeradores impulsados por IA brindan a los usuarios opciones de personalización avanzadas, combinando múltiples opciones tecnológicas como visión por computadora, procesamiento del lenguaje natural, sensores y conectividad Wi-Fi. Básicamente, la IA en el refrigerador está diseñada para aprender la relación funcional entre la entrada y salida del usuario, aproximar la precisión de funciones continuas y utilizar funciones de generalización y flexibilidad para lograr el siguiente rendimiento excelente para ayudar en la vida del usuario:
- Optimizar el consumo de energía;
- Reducir el desperdicio de alimentos mediante un seguimiento continuo de los alimentos y su vida útil;
- Utilice una extensa base de datos de recetas para planificar comidas y personalizar recetas.
La temperatura del refrigerador AI se puede ajustar automáticamente en función de los cambios en la temperatura ambiente y otras temperaturas, que serán más potentes cuando el usuario tenga otros dispositivos conectados, como asistentes de voz y hornos inteligentes.
(2) . Lavadoras y secadoras inteligentes
Las lavadoras con inteligencia artificial integrada aprenden la selección y el momento de los ciclos de lavado a través de datos, brindando comodidad a las familias al utilizar la adaptación de los ingredientes del lavado para determinar la cantidad correcta de agua, la dosis de lavado y el tiempo de lavado. La lavadora también puede detectar el estado de suciedad, el estado y el tipo de tejido para recomendar y seleccionar el mejor ciclo de lavado y la dosis de lavado para el mejor uso de los recursos.
Por ejemplo, el combo de lavandería Bespoke AI de Samsung utiliza inteligencia artificial y sensores de humedad avanzados para determinar la humedad de la ropa, luego optimiza automáticamente la temperatura de lavado y ajusta los ciclos de lavado para reducir el desgaste.
Los algoritmos de aprendizaje automático, como la clasificación aleatoria de bosques y la regresión logística, pueden potenciar resultados tecnológicos inteligentes. Aunque no se menciona explícitamente, las lavadoras y secadoras equipadas con IA también pueden utilizar técnicas de neuro-fuzz y difusas para decidir la cantidad de agua y lavado necesarios para un lavado en particular.
(3) . Equipos de cocina equipados con inteligencia artificial
Los hornos inteligentes equipados con inteligencia artificial optimizan los parámetros de cocción mientras monitorean los alimentos, recomiendan temperatura, modo de cocción y tiempo de cocción. Los hornos inteligentes utilizan visión por computadora para la identificación de alimentos y detección de quemaduras, siendo capaces de identificar diferentes platos e ingredientes para sugerir parámetros de cocción.
El horno Bosch serie 8, por ejemplo, se puede conectar a un servidor en la nube de IA, lo que permite a los usuarios realizar una variedad de elecciones, elegir el programa de cocción apropiado y el horno predice el tiempo de finalización del plato. El horno también tiene capacidades de aprendizaje de IA, que pueden aprender de otros usuarios, utilizar los datos de otros usuarios para análisis predictivos y actualizar el tiempo de cocción cada 30 segundos.
(4) . Control por voz en casa inteligente
El software de asistente de voz se puede implementar en parlantes inteligentes, como Alexa de Amazon, Siri de Apple y otros dispositivos. Los asistentes virtuales aprovechan el rendimiento del procesamiento del lenguaje natural, las redes neuronales profundas, el reconocimiento de voz y la generación del lenguaje natural (NLG) para sintetizar la entrada del usuario y generar respuestas personalizadas. Se espera que el mercado de asistentes virtuales crezca de 11.300 millones de dólares en 2023 a 45.800 millones de dólares en 2028.
Para un control centralizado, los asistentes virtuales pueden integrar otros dispositivos inteligentes como sistemas de seguridad, luces, cortinas y máquinas de café. Los comandos de voz controlarán otros dispositivos, dándole al usuario más control.
(5). Integración de inteligencia artificial en dispositivos multimedia y de entretenimiento.
Televisores, parlantes y dispositivos multimedia convencionales son solo algunos de los dispositivos multimedia que pueden integrar inteligencia artificial. Los televisores habilitados para IA pueden admitir control por voz, modo ambiental, recomendación de contenido, capacidades de búsqueda avanzada y tecnología de procesamiento de imágenes para brindar una mejor experiencia audiovisual.
Combinado con sistemas activados por voz como el Asistente de Google, el televisor puede ser un centro para controlar las luces, la temperatura u otros dispositivos conectados.
A pesar del rápido ritmo de lanzamiento de productos y de innovación en el mercado de electrodomésticos, todavía existen muchos desafíos que impiden a los consumidores comprar electrodomésticos integrados en IA. Por ello, es necesario afrontar activamente los desafíos, explorar soluciones y superarlas.
(1) . El costo de los electrodomésticos.
Desarrollar electrodomésticos con rendimiento de IA integrado suele ser costoso, especialmente para los electrodomésticos que requieren alta precisión y un rendimiento óptimo de los sistemas de IA, como aspiradoras, sistemas de seguridad y refrigeradores.
Los costos involucrados en el desarrollo de dispositivos inteligentes basados en IA incluyen:
- Costos de I+D basados en el uso de algoritmos avanzados, experimentación y creación de prototipos;
- La recopilación de datos, el etiquetado, la selección, el aprendizaje y la capacitación pueden ser costosos y llevar mucho tiempo;
- El elevado coste de contratar profesionales con conocimientos de IA y experiencia en domótica;
- La necesidad de garantizar la seguridad de los equipos debido a cuestiones de ciberseguridad también supone un coste de gasto;
- A diferencia de los dispositivos heredados probados, los nuevos dispositivos de IA deben someterse a pruebas rigurosas y continuas;
- Los fabricantes deben considerar regulaciones y certificaciones en los diferentes mercados.
Para los consumidores, el alto coste de compra inicial es una razón por la que muchas personas se desaniman. Por ejemplo, la serie Family Hub de refrigeradores equipados con IA de Samsung cuesta más de 1.800 dólares.
Asociarse con una empresa especializada en inteligencia artificial puede ayudar a reducir costos. Además, con la difusión de la tecnología y la reducción de los costos de producción, también se espera que disminuyan los costos de producción y consumo de los dispositivos de IA.
(2). Seguridad de la red
Con la incorporación de la tecnología de inteligencia artificial, la ciberseguridad de los dispositivos domésticos inteligentes se enfrenta a amenazas y los campos relacionados se están expandiendo, y los atacantes ahora pueden apuntar directamente a los algoritmos de IA y manipularlos con fines maliciosos.
Los atacantes pueden realizar 'ataques de intrusión' o contaminación de modelos de IA con el objetivo de manipular el algoritmo mediante modificaciones introducidas en el conjunto de datos de entrenamiento. Esto puede provocar fallas en el dispositivo o interrupciones del servicio debido a conjuntos de datos comprometidos.
Los dispositivos impulsados por IA recopilan grandes cantidades de datos y preferencias de los usuarios, y las infracciones pueden corromper esos datos, lo que lleva a actividades ilegales como el robo de identidad.
Generar confianza es esencial para garantizar la aplicación de dispositivos inteligentes. El comportamiento malicioso puede dañar la reputación de la marca de un fabricante, lo que puede afectar la adopción. Además, los ataques de botnet como Mirai IoT pueden causar daños regionales generalizados, como el ataque de 2016 a dispositivos inteligentes en los Estados Unidos.
Los fabricantes deben emplear tecnología de cifrado avanzada, auditar periódicamente sus sistemas, implementar principios de diseño seguros y utilizar API seguras para mejorar la seguridad.
Los usuarios también deben mejorar la seguridad de su red doméstica empleando estrategias simples como contraseñas seguras y redes privadas virtuales (VPN).
(3). Falta de estandarización
Debido a la actual falta de estándares en el campo de la fabricación de electrodomésticos inteligentes, la mayoría de las empresas utilizan diferentes protocolos y tecnologías, lo que genera problemas de interoperabilidad, ya que los consumidores ahora tienen que determinar qué dispositivos son compatibles.
Un ecosistema de desarrollo fragmentado puede generar confusión en los usuarios y significar mayores costos de desarrollo para los fabricantes. Esto puede provocar retrasos en las compras mientras los usuarios esperan la coordinación para evitar problemas de durabilidad y compatibilidad.
(4) . cuestiones éticas y regulatorias
Hay muchas cuestiones éticas y regulatorias que obstaculizan la adopción de dispositivos inteligentes, incluido el sesgo algorítmico, la privacidad de los datos y la toma de decisiones éticas. Los fabricantes deben asegurarse de ser confidenciales, justos, dignos de confianza y responsables, especialmente de los datos recopilados en sus dispositivos.
Otras cuestiones éticas incluyen la privacidad de los datos, la responsabilidad por los problemas, las transferencias de empleo, la confiabilidad y la seguridad.
El gobierno está desarrollando leyes y directrices para regular y guiar el uso de la IA. Las regulaciones deben estandarizarse a nivel nacional para poder adoptarse rápidamente.
Además, los fabricantes deben adoptar estrategias legales adecuadas para garantizar que sus dispositivos no infrinjan los derechos de los usuarios. Muchos problemas se resolverán a medida que avance la tecnología y el gobierno promulgue las leyes necesarias.
La inteligencia artificial tendrá un profundo impacto en la industria del hogar inteligente, tanto ahora como en el futuro. A medida que las empresas desarrollan motores neuronales y chips de IA más avanzados, existen mejores soluciones para una administración de energía y memoria de mayor rendimiento. Además, con una investigación y un desarrollo incesantes, los consumidores pueden esperar dispositivos más convenientes y eficientes.
Se espera que los refrigeradores inteligentes, por ejemplo, sean un motor pionero en la reducción del desperdicio de alimentos. Las investigaciones muestran que cada año se desperdician alrededor de 88 millones de toneladas de alimentos en la UE. El desperdicio de alimentos se puede limitar mediante la planificación de comidas en el refrigerador, el seguimiento de la frescura de los alimentos y recomendaciones de recetas basadas en los ingredientes disponibles.
Se espera que las lavadoras y secadoras aumenten la eficiencia con la detección de anomalías basada en sonido. La investigación en esta área está evolucionando a través de redes neuronales profundas para analizar la funcionalidad de los dispositivos. Esto ayudará a desarrollar tecnología de modelo de análisis predictivo para ayudar a los usuarios y equipos de servicio a detectar fallas en los equipos en una etapa temprana.
Empresas como LG y Samsung están desarrollando chips de IA integrados para procesar grandes cantidades de datos en tiempo real y mejorar la experiencia del cliente. A través de la investigación y el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los dispositivos pueden comunicarse entre sí y con otras marcas de equipos. Por ejemplo, el chip AI de LG puede procesar información en tiempo real, identificar cambios en el entorno y ajustar el rendimiento del dispositivo en consecuencia.
La nueva generación de asistentes de voz promete una serie de mejoras, incluida una mejor comprensión de instrucciones complejas, la interpretación de señales contextuales y el desarrollo de inteligencia general. Por ejemplo, el jefe de la división Alexa de Amazon planea equipar parlantes inteligentes con capacidades que vayan más allá del reconocimiento de voz, al mismo tiempo que sean capaces de reconocer expresiones faciales y gestos.
La integración de la IA en los electrodomésticos puede mejorar la eficiencia de los electrodomésticos tradicionales. Ahora, el frigorífico puede planificar la comida adecuada en función de la disponibilidad de ingredientes, las preferencias del usuario y los objetivos dietéticos, y ofrecer sugerencias de recetas. Con la interoperabilidad, los hornos inteligentes se pueden precalentar según la hora de comida elegida por el usuario.
Los electrodomésticos con IA integrada no solo ofrecen una variedad de funciones, Samsung también dice que sus refrigeradores y lavadoras equipados con IA pueden reducir el consumo de energía en un 70% a través del modo de ahorro de energía de IA. Estos dispositivos estudian la vida diaria del usuario para determinar sus preferencias y hábitos, proporcionándole comodidad y personalización continua. Otros efectos positivos de los dispositivos de IA incluyen mayor seguridad, comodidad y personalización.
Sin embargo, todavía existen algunos desafíos que obstaculizan la producción y adopción del equipo. El principal problema es el coste de desarrollo y compra. Además, en una era en la que los ciberataques se han vuelto algo común, los consumidores todavía están preocupados por las ciberamenazas y la privacidad de los datos.
A medida que la tecnología de IA continúa evolucionando, el mundo espera ver surgir en el futuro electrodomésticos con IA más innovadores y diversos.
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