Der Nutzen und die Gefahren künstlicher Intelligenz (KI) sind ein heiß diskutiertes Thema. Im folgenden Artikel soll die Anwendung von KI im Smart Home umrissen und ein Ausblick auf mögliche Entwicklungen gegeben werden. Es wird auch auf die Risiken hingewiesen.
Wie funktioniert KI?
Bisherige Computer sind Rechenwerke, die Daten nach festen Regeln verarbeiten. Die Steuerung der Raumtemperatur in einem Klassenzimmer soll dies veranschaulichen. Temperatursensoren messen die Raum- und Außentemperatur. Anhand eines Modells, das die Raumgröße, die Eigenschaften der Heizkörper und weitere relevante Einflüsse berücksichtigt, errechnet ein Computer die optimale Einstellung der Heizungsventile. Ein Regelkreis überwacht die Temperatur und regelt die Ventile entsprechend nach.
Eine intelligente Steuerung geht das Problem anders an. Wir können uns das anhand eines Hausmeisters veranschaulichen, der die Ventile an den Heizkörpern zwischen 1 und 5 einstellen kann. Er wird beim ersten Mal vielleicht zu viel oder zu wenig heizen. Aber jeden Tag lernt er dazu, wie sich die Einstellung auf die Temperatur auswirkt. Nach einiger Zeit wird er die Ventile sehr zuverlässig so einstellen können, dass bei Schulbeginn eine angenehme Temperatur herrscht und diese im Lauf des Tages gehalten wird.
Der Hausmeister braucht dazu keine komplexen physikalischen Modelle, sondern nur die Erfahrung aus den Temperaturverläufen vieler Tage. Mit diesem Wissen kann er die Ventile passend einstellen. Ähnlich arbeitet ein KI-Computer, der aus den Daten vieler Messungen das Verhalten eines Systems lernt und damit vorhersagen kann, wie es sich unter bestimmten Bedingungen verhält. Auf dieser Grundlage kann er das System auch so steuern, dass bestimmte Zustände erreicht werden.
Würde man den Hausmeister durch einen KI-Computer ersetzen, müsste dieser zunächst anhand der Temperaturverläufe und der Ventilstellungen trainiert werden. Mit diesen Informationen könnte er anschließend selbstständig die Steuerung übernehmen.
Eine KI lernt aus Daten die zugrunde liegenden Zusammenhänge, auch bei hochkomplexen Systemen. Mit diesem angelernten (man spricht von „trainiertem“) Wissen kann sie Vorhersagen treffen und daraus Schlussfolgerungen ableiten.
Wie kann ich KI im Smart Home nutzen?
Viele Geräte setzen heute schon KI-Techniken ein. Moderne Überwachungskameras sind in der Lage, Menschen oder Tiere zu erkennen. Dabei werden die Bilder mit KI-Modellen ausgewertet, die auf die Erkennung von Lebewesen trainiert wurden. Diese Modelle können direkt in der Kamera integriert sein. Alternativ werden die Bilddaten in die Cloud geladen und dort von einem KI-Server ausgewertet.
Ein anderes Beispiel ist die Spracherkennung. Auch hier werden Audiodaten von einem Sprachmodell ausgewertet, das zuvor darauf trainiert wurde, Sprache in Text umzuwandeln. Der maschinenlesbare Text kann dann verwendet werden, um im Smart Home beispielsweise das Radio einzuschalten oder die Raumtemperatur zu erhöhen.
Auch bei der Implementierung und Programmierung von Smart-Home-Anlagen wird heute KI in großem Stil eingesetzt. Die bekannten Sprachmodelle wie ChatGPT, Claude, Gemini oder DeepSeek sind in der Lage, Software zur Steuerung von Smart-Home-Anlagen zu erstellen und bei der Implementierung dieser Anlagen zu helfen.
In heutigen Smart-Home-Systemen werden häufig regelbasierte Automatisierungen eingesetzt. Beispielsweise werden Regeln definiert, nach denen die Raumtemperatur zwischen 23:00 und 6:00 Uhr abgesenkt wird. Ein KI-basiertes System könnte dies verbessern und die Temperatur autonom an das tatsächliche Nutzungsverhalten im Haus anpassen. Es könnte beispielsweise nur dann im Arbeitszimmer heizen, wenn dort gearbeitet wird, oder bei einer Feier darauf verzichten, die Heizung bereits um 23:00 Uhr herunterzuregeln.
Gefahren durch KI?
Ein grundsätzliches Problem bei künstlicher Intelligenz besteht darin, dass solche Systeme mit Situationen konfrontiert werden können, auf die sie nicht vorbereitet wurden, also mit Situationen, die im Training des Modells nicht ausreichend berücksichtigt wurden. Beispielsweise könnte ein Bewässerungssystem den Garten versorgen und über Feuchtesensoren Informationen über die Bodenfeuchte erhalten. Das KI-Modell hat gelernt, dass die Bodenfeuchte nach einiger Zeit der Bewässerung ansteigt und die Bewässerung dann eingestellt werden muss. Wären die Sensoren durch Laub abgedeckt, könnten sie falsche Messwerte liefern. Im ungünstigen Fall würde das System die Bewässerung nicht rechtzeitig beenden und den Garten unter Wasser setzen. Die Modelle müssen daher durch zusätzliche Schutzmechanismen ergänzt werden, mit denen unerwünschte oder gar gefährliche Zustände vermieden werden. Kritische Funktionen sollten darüber hinaus durch feste Grenzwerte und unabhängige Schutzmechanismen abgesichert werden, die auch dann greifen, wenn das KI-Modell eine falsche Entscheidung trifft
Schwerwiegender ist allerdings der Einsatz von KI durch Hacker, die ein Smart-Home-System angreifen möchten. Mit künstlicher Intelligenz können auch weniger erfahrene Angreifer komplexe Angriffsszenarien entwerfen und umsetzen. Solche aufwendigen Attacken waren bisher mit erheblichem Kosten- und Zeitaufwand verbunden. Sie richteten sich daher in erster Linie gegen große Unternehmen, bei denen viel zu holen ist. „Dank“ KI sinkt der Aufwand erheblich, und solche Angriffe könnten sich zukünftig auch gegen Haushalte richten, wenn ein Angreifer dort ein hinreichendes Beutepotenzial vermutet.
Zusammenfassung
KI nimmt schon heute eine wichtige Rolle im Smart Home ein, und ihre Bedeutung wird weiter wachsen. Regelbasierte Algorithmen werden dabei nicht unbedingt vollständig durch KI-Modelle ersetzt, sondern können durch diese ergänzt werden. Die KI-Unterstützung macht es zudem viel einfacher, Smart-Home-Systeme zu implementieren und zu betreiben. Allerdings muss der Schutz intelligenter Heimsteuerungen vor Angriffen durch Hacker weiter verbessert werden, da diese ihre Angriffe mithilfe von KI schneller und leistungsfähiger gestalten können.