Technologie inteligentnych domów (Smart Home) wprowadzają nowe możliwości zwiększania komfortu i bezpieczeństwa użytkowników oraz efektywności energetycznej budynku. Jednak ich skuteczność i akceptacja zależą w dużej mierze od jakości doświadczeń użytkownika (UX). Niniejszy przegląd wybranych koncepcji projektowych analizuje rozwijającą się dziedzinę projektowania zorientowanego na użytkownika w obszarze inteligentnych domów, podkreślając jej rolę w poprawie doświadczeń użytkownika oraz jego satysfakcji. Artykuł omawia aktualne wyzwania i zasady projektowania interfejsów, identyfikując kluczowe grupy użytkowników, ich motywacje oraz bariery związane z obsługą tych systemów. Wskazuje kluczowe zasady projektowe, takie jak intuicyjność, dostępność czy emocjonalne zaangażowanie użytkowników, nawiązuje również do przyjętych norm i powszechnych praw psychologii. Prezentuje narzędzia i metody, w tym testy użyteczności, prototypowanie oraz metryki oceny, które pozwalają projektować bardziej efektywne i przyjazne systemy. Na koniec, artykuł wskazuje potencjalne kierunki rozwoju projektowania zorientowanego na użytkownika systemów sterujących inteligentnymi domami w najbliższych latach, w kontekście nowoczesnych technologii i zmieniających się oczekiwań użytkowników.
EN
Smart Home technologies introduce new possibilities for enhancing user comfort, safety, and energy efficiency. However, their effectiveness and acceptance largely depend on the quality of user experience (UX). This narrative review examines the evolving field of UX design in smart homes, emphasizing its role in improving user experience and satisfaction. The paper discusses current challenges and key principles of UX design in this domain, identifying key user groups, their motivations, and barriers related to the use of such systems. It highlights essential design principles, including intuitiveness, accessibility, and user emotional engagement, but also refers to widely recognized standards and established principles from psychology. Furthermore, it presents tools and methods, such as usability testing, prototyping, and UX evaluation metrics, that support the development of more effective and user-friendly systems. Finally, the paper outlines potential directions for the future development of UX in smart home technologies, in the context of emerging technologies and evolving user expectations.
Przemienniki częstotliwości stanowią dziś kluczowy element nowoczesnych układów napędowych, umożliwiając precyzyjne sterowanie pracą silników oraz optymalizację zużycia energii. Zrozumienie zasad ich działania oraz poprawnej parametryzacji jest istotne dla zapewnienia efektywnej i bezpiecznej pracy układów napędowych.
The global (absolute) stability of fractional nonlinear systems with negative feedbacks and positive not necessary asymptotically stable linear parts is addressed. It is shown that the coefficients of the transfer matrix of fractional positive asymptotically stable systems are positive. Sufficient conditions for the global stability of the fractional nonlinear systems with positive linear parts are established.
The global stability of continuous-time fractional orders multi–input multi-output nonlinear feedback systems with interval matrices of positive linear parts is investigated. New sufficient conditions for the global stability of these class of positive nonlinear systems are established. A procedure for computation of gain matrix characterizing the class of nonlinear elements is given and illustrated on simple example.
Parametry oczyszczalni ścieków w Polsce muszą spełniać określone normy, które regulują jakość odpływu po procesie oczyszczania. Ilość oraz jakość dopływających ścieków zależy od wielu czynników, między innymi od warunków pogodowych. Prognozowanie tych parametrów pozwala zapewnić optymalną pracę oczyszczalni, co przyczynia się do redukcji kosztów ich pracy. W tym celu, korzystając z danych pogodowych, przeprowadzono próbę oszacowania ilości ścieków dopływających do oczyszczalni w Rzeszowie. Wykorzystano ponad 1000 modeli uczenia maszynowego (ML), w tym także modele statystyczne, takie jak ARIMA i SARIMAX, oraz algorytmy ML, takie jak KNN i sieci neuronowe, w różnych konfiguracjach i przedziałach czasowych. Uzyskano najmniejszy średni błąd bezwzględny (MAE) na poziomie 3598 m3 oraz błąd średniokwadratowy (RMSE) równe 4808 m3. Badanie pokazało, jak wybór parametrów oraz różnych typów modeli predykcyjnych (statycznych, dynamicznych, uczenia maszynowego) wpływa na dokładność prognoz, co bazując wyłącznie na podstawowych danych czasowych, okazuje się być wymagającym procesem.
EN
The parameters of wastewater treatment plants in Poland must meet certain standards that regulate the quality of wastewater after the treatment process. The quantity and quality of incoming sewage depend on many factors, including weather conditions. Forecasting these parameters can ensure optimal operation of the treatment plant, which will reduce operating costs. For this purpose, using weather data, an attempt was made to estimate the amount of sewage flowing into the sewage treatment plant in Rzeszow. Over 1000 machine learning (ML) models were used, including statistical models such as ARIMA and SARIMAX, and ML algorithms such as KNN and neural networks, in various configurations and time frames. The lowest mean absolute error (MAE) of 3598 m3 and the root mean square error (RMSE) of 4808 m3 were obtained. The study showed how the selection of parameters and different types of predictive models (static, dynamic, machine learning) affects forecast accuracy. It also highlighted that forecasting based solely on basic time-series data is a challenging process.
Pneumatyka jest nieodłącznym elementem układów sterowania w przemyśle, również spożywczym. Instalacje produkcyjne wykorzystują w swoich układach technologicznych duże ilości sprężonego powietrza.
This paper presents a comprehensive approach to design and implementation of a multidimensional nonlinear control system for a 3D crane. For design purposes, a simulation model of the crane is developed and verified. Proposed are two structures of the control system, which are based on a PID controller and predictive control system. The synthesis process is presented. The designed systems are verified in terms of their effectiveness based on the judgement on the obtained waveforms of controlled variables and integral control indicators. Finally, the two systems are compared with each other, and the conclusions regarding their applicability for this type of system are presented.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Unia Europejska uznaje bezpieczeństwo ludzkie w środowisku pracy jako główny priorytet. Aby zmniejszyć udział wypadków w pracy , EU wydała szereg aktów prawnych powiązanych z zagadnieniami bezpiecznej pracy maszyn i instalacji. Uchwalone przepisy wymagają projektowania, wyprodukowania i użytkowania na terenie EU tylko bezpiecznych obiektów technicznych, nie zagrażających ludziom oraz środowisku. Obiekty techniczne, ze względu na potencjalne zagrożenia, muszą być zabezpieczone układami bezpieczeństwa, niezależnymi od układów sterujących produkcją. Układy te w sytuacjach zagrożeń ludzi i obiektów technicznych powinny zacząć działać i doprowadzić do zminimalizowania wytworzonego ryzyka. Układy bezpieczeństwa mogą w pewnych sytuacjach okazać się zawodne i nie zadziałać prawidłowo. Stopień niezawodności ich działania można zwiększyć przez odpowiednią rozbudowę tych układów. Poziom rozbudowy układów ,odpowiedzialnych za bezpieczeństwo (SIS) ,zależy od poziomu ryzyka tworzonego przez obiekty. Im większe zagrożenia tym musi być większa niezawodność systemów bezpieczeństwa oraz lepiej rozbudowane poziomy ochronne.
EN
The European Union recognizes human safety in the workplace as a top priority. To reduce the incidence of occupational accidents, the EU has issued a number of legal acts related to the safe operation of machinery and installations. The regulations require the design, production, and use within the EU of only safe technical facilities that do not pose a threat to people or the environment. Due to potential threats, technical facilities must be protected by safety systems independent of production control systems. These systems should be activated in situations where people or technical facilities are at risk, minimizing the resulting risk. Safety systems may, in certain situations, prove unreliable and fail to function properly. Their operational reliability can be improved by appropriately upgrading these systems. The level of development of safety systems (SIS) depends on the level of risk posed by the facilities. The greater the risks, the greater the reliability of safety systems and the more extensive the protection levels required.
Oczyszczalnie ścieków mierzą się dziś z wieloma wyzwaniami. Coraz większe znaczenie zyskują więc systemy nadrzędnego sterowania, które optymalizują procesy w czasie rzeczywistym. Doskonałym przykładem ich skuteczności jest OŚ w Białej Podlaskiej, gdzie nowoczesne rozwiązania technologiczne poprawiły efektywność biologicznego oczyszczania i znacząco obniżyły koszty eksploatacji oraz poprawiły jakość pracy.
Automatyka domowa szybko wykracza poza proste „jeśli - to”. Inteligentny dom przestaje jedynie reagować na zdarzenia - zaczyna przewidywać potrzeby domowników i optymalizować działanie urządzeń w czasie rzeczywistym. Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe analizują dane: z czujników, harmonogramy, prognozy pogody i profile zużycia energii, aby wcześniej uruchomić ogrzewanie, dopasować oświetlenie do pory dnia, czy wyregulować wentylację pod kątem jakości powietrza i komfortu termicznego. Kluczem nie jest już pojedyncza reguła, lecz model zachowania użytkownika oraz kontekst: pora doby, nasłonecznienie, obecność, taryfa energii. W artykule przyglądamy się, jak przejść od logiki reaktywnej do sterowania predykcyjnego (MPC/ML) w obszarach oświetlenia i HVAC, jakie wymagania stawiają aktualne normy oraz jak projektować instalacje, by były energooszczędne, bezpieczne cybernetycznie i przyjazne użytkownikowi.
Pomiar temperatury gruntu bywa wyzwaniem, ze względu na niejednorodność warunków – mikroklimat szklarni może wykazywać znaczne gradienty przestrzenne temperatury, zarówno w powietrzu, jak i w glebie, zwłaszcza w dużych obiektach. Tradycyjne, pojedyncze czujniki nie oddają pełnego obrazu rozkładu temperatury, dlatego wprowadza się sieci czujników rozmieszczonych w wielu punktach lub czujniki rozproszone, zdolne do profilowania temperatury na przestrzeni. W ostatnich latach rozwijane są również inteligentne metody estymacji temperatury (np. modele logiki rozmytej czy sieci neuronowych), które wspierają lub uzupełniają pomiary fizyczne. Dokonano przeglądu obecnie stosowanych technologii monitorowania temperatury gruntu w szklarniach z uwzględnieniem zarówno podstaw naukowych, jak i aspektów inżynierskich wdrożeń. Omówiono dostępne technologie czujników m.in. systemy oparte na logice rozmytej i sieciach neuronowych, sieci bezprzewodowe WSN oraz czujniki IoT wraz z analizą ich dokładności i efektywności. Ponadto przedstawiono integrację tych systemów pomiarowych z układami sterowania klimatem szklarni od klasycznych regulatorów PID po zaawansowane algorytmy sterowania rozmytego i modelowo predykcyjnego (MPC, w tym hybrydowego HMPC).
EN
However, measuring ground temperature can be a challenge due to the heterogeneity of conditions – the greenhouse microclimate can exhibit significant spatial temperature gradients, both in the air and in the soil, especially in large facilities. Traditional single sensors do not provide a full picture of the temperature distribution, which is why networks of sensors distributed over many points or distributed sensors capable of profiling temperature over space are introduced. In recent years, intelligent temperature estimation methods (e.g. fuzzy logic models or neural networks) have also been developed, which support or complement physical measurements. A review of currently used technologies for monitoring ground temperature in greenhouses was made, taking into account both the scientific foundations and the engineering aspects of implementation. Available sensor technologies were discussed, including systems based on fuzzy logic and neural networks, wireless WSN networks and IoT sensors, along with an analysis of their accuracy and efficiency. Moreover, the integration of these measurement systems with greenhouse climate control systems is presented, from classic PID controllers to advanced fuzzy and model-predictive control algorithms (MPC, including hybrid HMPC).
W artykule przedstawiono opis systemu monitorującego proces eksploatacji szpul nawijaka maszyny papierniczej, który umożliwia optymalizację kosztów produkcji papieru.
EN
The article presents a description of the monitoring system for the exploitation process of reel spools in a paper machine, which allows forthe optimization of paper production costs.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia zagadnienia związane z systemami sterowania infrastruktury miejskiej i elektroenergetyki kolejowej. Innowacyjność i poszukiwanie nowych rozwiązań są kluczowymi elementami działalności Zakładu Automatyki i Urządzeń Pomiarowych Arex Sp. z o.o. z Gdyni, już od 35 lat. Te wieloletnie doświadczenia pozwoliły zbudować solidną i rzetelną markę, dzięki zespołowi kadry złożonej z inżynierów będących specjalistami w dziedzinie elektroniki, mechaniki, elektryki i informatyki, zapewnia tworzenie innowacyjnych i zaawansowanych technologicznie rozwiązań. W początkowym etapie działalność Arex Sp. z o.o. wiązała się z produkcją przetworników pomiarowych różnych wielkości fizycznych. Natomiast udział w projektowaniu, produkcji i wdrażaniu systemów sterowania infrastruktury miejskiej i kolejowej rozwiązaniami, wskazują na możliwości prezentacji w różnych obszarach funkcjonowania Arex Sp. z o.o., zajmuje się m.in. wdrażaniem systemów energetyki niskonapięciowej na rynku kolejowym i specjalizuje się m.in. w dostarczaniu kompletnych rozwiązań elektrycznego ogrzewania rozjazdów kolejowych i systemów sterowania oświetleniem terenów kolejowych.
In research work the problem of studying the process of ozone control with the help of electronic sensors is considered. In research work, special sensors were used, which are formed around coronary electrodes in the ozonator and to monitor the concentration of ozone in the room. This is because ozone is known to adversely affect human health if its maximum permissible air concentration exceeds 0.16 mg/m3. A small system of ozonatorswas developed in a special laboratory, theoretical and experimental tests were carried out. In practice, the obtained data and the electric diagramof the ozonator (on the ARDUINO platform) were collected. "Prana Air" sensors and current sensors were used to accurately determine the ozone (O3) concentration around the ozone nozzle to measure the current at the electrodes.
PL
W pracy rozważono problem badania procesu kontroli ozonu za pomocą elektronicznych czujników. W badaniach zastosowano specjalne czujniki, które są rozmieszczone wokół elektrod koronowych w ozonatorze, aby monitorować stężenie ozonu w pomieszczeniu. Jestto istotne, ponieważ wiadomo, żeozon negatywnie wpływa na zdrowie człowieka, jeśli jego maksymalne stężenie w powietrzu przekracza 0,16 mg/m³.W specjalistycznym laboratorium opracowano niewielki system ozonatorów oraz przeprowadzono testy teoretyczne i eksperymentalne. W praktyce zebrano uzyskane daneoraz schemat elektryczny ozonatora (na platformie ARDUINO). Do dokładnego określenia stężenia ozonu (O₃) wokół dyszy ozonowej oraz do pomiaru prądu na elektrodach zastosowano czujniki "Prana Air" oraz czujniki prądu.
W obliczu rosnących wymagań dotyczących efektywności i niezawodności systemów wodociągowych wydajne systemy sterowania stają się kluczowym elementem w zarządzaniu infrastrukturą gminną.
The operating modes of the automatic control system for electromechanical converters for synchronization of rotor speeds have been developed and investigated. The proposed automatic speed control system allows adjusting the slave engine to the master one in a wide range from 0 to 6000 rpm. To improve the synchronization accuracy an adaptive algorithm is proposed that allows to increase the synchronization accuracy by 3-4 times. The proposed model of an adaptive automatic control system with an observing identification tool makes it possible to minimize the error in the asynchrony of the rotation of the rotors of two electromechanical converters.
The on-ground validation of control systems designed for manipulators working in orbit is very difficult due to the necessity of simulating the microgravity environment on Earth. In this paper, we present the possibilities of utilising the KUKA KUBE test-bed with industrial robots to experimentally verify space systems using hardware-in-the-loop tests. The fixed-base KUKA industrial robot is operated in gravitational environment, while the space system model plant is solved in real time parallel to on-ground experiment. The test-bed measurements are the input of the model plant, and the output of the model is treated as an input for the industrial robot actuation. In the performed experiment, the control system based on the Dynamic Jacobian is validated. The desired point that is reached by the manipulator’s endeffector is constant in the simulated environment and moving with respect to the test-bed frame. The position of the space manipulator’s end-effector is calculated by evaluating dynamics of the satellite in real-time model. The results show that the control system applied to the KUKA robot works correctly. The measurements from the torque sensors mounted in KUKA robot’s joints are in accordance with the simulation results. This fact enhances the possibilities of gravity compensation, thus simulating microgravity environment on the test-bed.
Road transport safety, apart from environmental protection, is one of the most important tasks for the contemporary world. Annually, about 50 million people are injured in road accidents around the world, of which nearly 1.5 million die as a result. Transport safety consists of many activities and includes various initiatives, including legal changes, training, preventive actions, building safe road infrastructure, and the production of safe vehicles and control systems. This article deals with the issue of performing roadside technical inspections in the Slovak Republic. Specifically, it analyses the results of these oadside technical inspections in individual counties of the Slovak Republic and examines their possible impact on transport and logistics systems in these counties. The correlation analysis showed that the number of checks under the technical roadside inspections is weakly related to the number of logistics centres, but the number of such inspections is moderate in relation to the number of failed vehicles (correlation coefficient = 0.44079). In addition, due to the age of the vehicles, the number of serious and dangerous faults found on them during maintenance inspection increases.
In this paper, a nonlinear balancing cube system is considered, the concept for which is based on an inverted pendulum. The main purpose of this work was the modelling and construction of a balancing cube with the synthesis of the control system. The control objectives included swing-up and stabilization of the cube on its vertex at an unstable equilibrium. Execution of the intended purpose required, first, deriving a cognitive mathematical model. It was based on the Lagrange method. Next, a mathematical model for control purposes was derived. The project of the physical model of the balancing cube was presented. A stabilization system based on a linear quadratic regulator (LQR) was developed. Moreover, a swing-up mechanism was used to bring the cube close to the upper equilibrium point. The algorithm switching condition was important to enable the correct functioning of the system. The developed control system was verified in the Matlab environment. Finally, verifying experiments and comparisons among models (mathematical and physical) were performed.
This chapter addresses current issues of the Fourth Industrial Revolution (4IR) in the situation of pandemic COVID-19 declining after necessary lockdowns that have been extremely burdensome for society and business in many countries. Valuable experiences have been gained at the national and international levels how to effectively fight pandemic and what to do in post-pandemic world to achieve new objectives. These issues are discussed in the context of the Great Deal and New Deal as well as New Green Deal proposed for realisation in the European Union. There are significant challenges concerning the societal and economic prosperity, business development, ecology, and quality of life of citizens. The recovery funds created in the European Union to be distributed among its members regarding some rules should effectively support the business rebuilding within a sustainable development strategy. It is postulated to shape properly the future of 4IR to offer advanced technologies supporting effectively required changes in post-pandemic world.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.