スマートホーム開発の歴史における8つの主要な技術革新

#スマートスピーカーに代表されるスマートデバイスの普及が進む昨今、未来の家が到着したようです。空中に向かって話しかけると、魔法のように音楽をかけたり、タイマーを設定したり、天気予報を聞いたりすることができます。ポケットにある小さなスーパーコンピューターは、スマートフォンと同じように、ボタンを押すだけでドアをロックしたり、目覚まし時計をセットしたり、照明を適切な明るさに落としたりすることができます。

スマートホームが一般消費者の注目を集めるようになったのはここ 10 年ほどのことですが、現在のスマートホームは技術の進歩までに長い年月を経ています。彼らは本当に賢いのです。実際、オートメーションを家庭生活に適用することには長い歴史があります。

家電製品が自動化されるとき

ヨーロッパと北米では、19 世紀後半から 20 世紀初頭にかけて家庭の電化が普及し始め、最初の家電製品の誕生が可能になりました。 1925 年までにアメリカの家庭の約半数に電気が普及し、1930 年代までにイギリスの家庭の 3 分の 2 に電気が普及しました。

20 世紀半ばまでに、冷蔵庫、洗濯機、掃除機など、今日の一般的な家庭用電化製品が米国で広く使用されるようになりました。

業務用冷蔵庫は 1850 年代から存在していましたが、最初の家庭用冷蔵庫は 1911 年まで導入されませんでした。家庭用冷蔵庫は、GE がコンプレッサーとコールド ボックスを 1 つのユニットに組み合わせた設計の「モニタートップ」冷蔵庫を導入した 1927 年まで本格的に普及しませんでした。この名前の由来は、ユニット上部にあるコンプレッサーが戦艦モニターの砲口に似ていると考えられたためです。それにしても、冷蔵庫はまだちょっと不親切です。 1927 年、モニター トップは 525 ドルで販売されましたが、これは当時としては高額でした。

#画像ソース ##バッファロー大学 1928 年のフロンの発明により、家庭用冷蔵庫はさらなる飛躍を遂げました。冷蔵庫は 1930 年代に広く普及し始めました。 20世紀初頭、アメリカの家庭のわずか8％しか所有していませんでした。 1940 年代後半までに、冷蔵庫はアメリカの家庭で一般的な標準装備となりました。

電気洗濯機の正確な発明者については議論の余地がありますが、Automatic Electric Washer Co. が 1907 年に初期の洗濯機の製造を開始しました。しかし、それらが平均的なアメリカの家庭の必需品になったのは 1950 年代になってからです。

上の写真の洗濯機は初期の電気洗濯機です。報告によると、電気洗濯機は 1906 年頃から現在のワールプール社によって量産されてきました。 1920 年代には、1,000 社以上の企業が洗濯機を製造していました。

自動機械が登場する前は、衣類は通常、洗濯板や洗濯プランジャーなどの手動撹拌装置を使用して、自然の水域や洗面器で洗濯されていました。手洗いでは通常、熱湯、強力な洗剤、または生石鹸を使用して布地を洗浄します。

19 世紀後半に入ると、スクラバーや絞り機/マッシャーの代わりに、撹拌機を備えた手動式のさまざまな機械が登場しました。衣類のクリーニングにかかる​​労力を軽減します。これらの初期のマシンは使いやすくなりましたが、安全上のリスクも伴いました。初期の動力付き洗濯機は、手回し洗濯機に電気モーターが取り付けられているだけでした。機械や絞り器の動作、特に動力が供給されている場合、皮膚、髪、衣類が引っかかり、怪我を引き起こす可能性があります。

最初の電気洗濯機を実際に誰が発明したのかは不明ですが、既知の最も初期のモデルのいくつかは 1907 年に自動電気洗濯機会社のオーランド B. ウッドロウによって製造されました。 1910 年までに、年間 40,000 台を超える機械が販売されました。

画像ソース: Joe Haupt別の例として、上の画像は初期のものです。椅子に座って音楽再生機器を「遠隔」制御するための広告は、人々がラジオをより便利に制御するのに役立ちます。

リモコンの誕生

リモコンという概念は、リモコンが各家庭のテーブルに広く置かれるようになるずっと前から存在していました。 1893 年、発明家のニコラ テスラは、セントルイスの全米電灯協会の前で無線信号を送受信できる装置をデモンストレーションしました。この装置は家庭用ではなく、軍事用途を目的としています。 1898 年にニューヨークで開催された電気展示会で、テスラはラジコンボートのデモンストレーションに成功しました。

1940 年代に、ガレージのドアを自動的に開閉する装置が発明され、リモコンが家庭に普及しました。しかし、最初のテレビリモコンが Zenith Radio Corporation によって製造されたのは 1950 年になってからでした。 「怠惰な骨」と呼ばれるこのデバイスは、テレビの電源をオン/オフしたり、チャンネルを切り替えたりすることができますが、動作するには物理的なケーブルが必要です。 1955 年、ゼニスは初のワイヤレス テレビリモコンである「フラッシュマティック」を発表しました。

リモコンは、ガレージのドアを自動的に開閉する装置が発明された 1940 年代に家庭の機能となりました。しかし、最初のテレビリモコンがゼニスラジオ社によって製造されたのは 1950 年になってからでした。 「Lazy Bone」と呼ばれるこのデバイスは、テレビの電源をオン/オフしたり、チャンネルを切り替えたりできるが、動作するには物理的なケーブルが必要だ。 1955年、ゼニスは初のワイヤレステレビリモコン「フラッシュマチック」を発売した。

当時のリモコンは可視光を使用しており、正確には懐中電灯であり、リモコンの中心は、リモコンの四隅にある 4 つの異なる受信エリアを照らすことでした。チャンネル変更、逆チャンネル変更、ミュート、電源スイッチ機能。しかし、業界では、人気の赤外線リモコンが依然として「Flash-Matic」からインスピレーションを得て、宇宙軍のコマンドエンコーディング送信方式と混合されていることが認識されています。

最初のスマート ホーム コンピューターの誕生

ECHO IV は、最初の真のスマート ホーム デバイスの発明です。ウェスティングハウス・エレクトリック・カンパニーのジェームス・サザーランドによって発明されたこの巨大なコンピューターは、4 つのキャビネットで構成され、部屋全体を占有し、重さは 800 ポンドでした。

サザーランドは、住宅に完全に統合できるように設計し、さまざまな機能を制御するためにキーパッドとコントロールパネルを別の部屋に配置しました。 10 年間稼働している ECHO IV は、テレビ、目覚まし時計、ステレオ、サーモスタット、エアコンを制御し、さらには家計を記録することもできます。

商業的に入手可能ではありませんが、サザーランドの発明は、同様のデバイスに数十年先駆けて使用されたスマート ホーム テクノロジの印象的な部分でした。

初の料理アプリ

ECHO IVのリリースからわずか数年後、エンジニアリング大手のハネウェルは、料理をより簡単にすることを約束するキッチンコンピューターを発売しました。この 16 ビット キッチン コンピューターはレシピを保存でき、事前にプログラムされた複数のプログラムが付属しています。

コンピューター ハードウェアについて考えるとき、通常はモニター、キーボード、またはプリンターを思い浮かべます。そうですね、キッチン コンピュータには、私が今まで聞いた中で最も奇妙な「ハードウェア」、つまりまな板が搭載されているかもしれません。そう、まな板です！あなたはそれを正しく読んでいます。そしてその重さはなんと150ポンド。

キッチン用コンピューターは、明らかに料理好きな主婦向けに設計されています。しかし、このツールが欲しい主婦は、キッチン コンピューターが最初に導入されたときの価格が 10,600 ドルだったことを考えると、多額のお金を費やす必要がありました (1965 年には、その金額で約 4 台の新車が購入できたことを思い出してください!)。でも、料理本とエプロンを含めたプレゼントをあげますよ（笑わないでください）。

このため、このキッチンコンピューターはすぐには普及しませんでした。その斬新さと風変わりなデザインは消費者を敬遠するかもしれないが、その価格が興味を持った人たちを遠ざける可能性も高い。ご想像のとおり、このデバイスは売れませんでしたが、そのコンセプトは時代を先取りしており、今日市場にある奇妙な製品への道を切り開いた可能性があります。

たとえば、中身を検知するフライパン、アプリで磨き方を「教える」歯ブラシ、食べる速度を記録するフォーク、ストレスを感じていることを知らせるウェアラブルなどです。デバイス、卵がもっと必要かどうかを知らせるプラスチックの箱、飲んだ水の量を記録するボトル、間違った動きをしていることを知らせるヨガマット、タンポンの使用期限を知らせるモニターフル、ワークアウト中にフィットネス データを表示する LED 内蔵の縄跳び、Wi-Fi 対応のワインボトル…笑わないでください。これらのものは本当に存在します！

X10 プロトコルが接続方法を発見

1975 年、X10 の開発により、スマート ホーム デバイスに真の変革をもたらすものが登場しました。通信プロトコルにより、スマート デバイスが史上初めて相互に通信できるようになります。この技術は、スコットランドのグレンロセスにあるピコ エレクトロニクスのエンジニア チームによって 1970 年代に発明されたもので、動作には家庭の AC 配線が必要です。それ以来、新しいテクノロジーにより、家庭内で複数のデバイスを接続できるようになりました。

X10 はすぐに業界標準となり、1978 年に RadioShack と提携して米国市場に初めて参入しました。このプロトコルは、RadioShack の代表的な「プラグ アンド プレイ」デバイスとシアーズの「ホーム コントロール システム」を操作するために使用されます。 X10 は完璧なシステムではなく、速度が遅く、不安定で、暗号化が欠如している可能性がありましたが、現代のスマート ホーム市場への道を切り開きました。

モノのインターネット (IoT) の台頭

時代は進み続け、スマート ホーム デバイス市場は大きな進歩を遂げました。 1980 年代を通じて、モーション センサー ライトやプログラム可能なホーム セキュリティ システムなどの製品が主流になりました。 1984 年、全米住宅建設業者協会は「スマート ハウス」という用語を作りました。

1990 年代になると、「モノのインターネット」(IoT) と呼ばれる新しい概念が登場しました。その考え方は、オブジェクトにネットワーク経由でデータを送受信する機能を含めることができるということです。 1990 年、コンピューター科学者のジョン ロムキーとサイモン ハケットは協力して、コネクテッド トースターの形で最初の IoT デバイスを構築しました。ただし、この用語は 1999 年にコンピューター科学者のケビン アシュトンによって造られました。

Hackett Showcase Toaster

このトースターは、TCP /IP ネットワーク接続上で動作します。インターネットに接続されており、Simple Network Management Protocol Management Information Base (SNMP MIB) を通じて制御されます。コントロールは電源をオンにする 1 つだけで、トーストの色は電源がオンになっている時間によって制御されます。

WiFi は 1997 年に発明されました。 Bluetooth、Z-wave、ZigBee などの他のワイヤレス プロトコルも 1990 年代に登場し、2000 年代初頭に改良されました。これらのネットワーク プロトコルは、スマート デバイスの可能性と多様性を広げます。 1999 年にリリースされた Microsoft のスマート ホーム ビジョンは、タッチスクリーン パネル、ハンドヘルド デバイスに送信されるプッシュ通知、さらにはドアを開けるための網膜スキャナーなど、現代のスマート ホームの将来の機能の多くを予測しました。これらの機能は現在広く使用されています。

スマート スピーカーが市場に参入

2010 年代、Amazon、Google、Apple などの大手テクノロジー企業は、市場を獲得するための次の大型スマート デバイスを開発するために競争を開始しました。

2014 年、Amazon はおなじみのスマート スピーカー Echo を発売し、スマート音声アシスタント Alexa を通じて制御しました。これはすぐに業界にセンセーションを巻き起こしました。同年、Apple は、iPhone や iPad などのデバイスから家のさまざまな機能を制御できるオールインワン アプリである HomeKit をリリースしました。 Googleは2016年にAmazonと真っ向から競争するため、音声アシスタントを内蔵したスマートスピーカー「Google Home」を発売した。現時点では、Apple の HomeKit が比較的弱いことを除けば、Amazon と Google は両方とも順調に​​発展しています。

人工知能革命が到来...

未来は到来しましたが、スマートホームはまだ真のスマートとは言えません。 (参照: Qianjia の視点: スマート ホームはなぜ十分にスマートではないのか? )

現在のスマート ホーム分野は、プライバシー、セキュリティ、相互運用性など、依然として多くの問題に直面しています。 IoT デバイスが接続された世界は現実になりましたが、それは人々が想像するほどシームレスに動作するわけではなく、人々の生活に必ずしも利便性をもたらすわけでもありません。

しかし、市場は成長しています。 Statista によると、世界中で推定 1 億 3,000 万世帯がスマート デバイスを所有しており、スマート ホーム市場は 2027 年までに 2,230 億ドル近くの価値があると予想されています。

スマート デバイスに訪れる次のイノベーションは、言語モデル (ChatGPT など) と仮想アシスタントの統合です。アメリカの企業 Josh.ai は、すでにこのテクノロジーを使用して独自のアシスタントを構築しています。昨年、AmazonはAlexaの改善に使用できる大規模な言語モデルを開発中であると発表した。成功すれば、スマートホームはまったく新しいレベルのインテリジェンスに到達する可能性があります。 重要な問題は、消費者だけでなくテクノロジーの革新者もそれに備える準備ができているかどうかです。あるいはそれを望んでいる。

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