Co jsou protokoly Z-Wave, Zigbee a další inteligentní domácnosti?

Jednou z nejvíce frustrujících věcí na budování inteligentní domácnosti je to, že zařízení od různých výrobců jsou většinou neschopná spolu mluvit.

To do značné míry souvisí se skutečností, že různá zařízení používají různé protokoly, přičemž nejoblíbenější jsou Z-Wave a Zigbee, následované Wi-Fi a poté proprietární protokoly. Jaké jsou tyto protokoly, co dělají a jak můžete dosáhnout toho, aby vaše různé produkty spolu komunikovaly?

Co dělá inteligentní domácí protokol?

Protokol inteligentní domácnosti je definovaný způsob komunikace zařízení - pokud chcete, jazyk. Zařízení, která mluví stejným jazykem, mohou mluvit navzájem a být ovládána pomocí jedné aplikace. Zařízení, která používají různé protokoly, jsou ovládána samostatnými aplikacemi a nemohou komunikovat.

Z tohoto důvodu došlo k nátlaku některých společností, aby používaly standardizované protokoly - například Z-Wave, Zigbee nebo Wi-Fi - k tomu, aby zařízení fungovala společně a byla ovládána prostřednictvím jedné aplikace.

Zigbee i Z-Wave jsou bezdrátové inteligentní domácí protokoly, které fungují přes spolehlivou síťovou síť. Toto spotřebovává velmi málo energie, takže můžete mít dokonce i výrobky napájené z baterie.

Komunikace s produkty Zigbee a Z-Wave může být dosažena dvěma způsoby. Nejprve lze použít bezdrátové dálkové ovládání nebo přepínač pro základní přímou kontrolu nad zařízením. Kupte si základní úroveň Ikea Tradfri například žárovky a světla můžete ovládat pomocí spárovaného dálkového ovladače napájeného z baterií.

Pokročilé ovládání vyžaduje potřebu rozbočovače. Rozbočovač se připojuje k vaší domácí síti a poskytuje ovládání založené na aplikacích a možnost nastavit složitější rutiny. The Samsung SmartThings Hub je tím nejlepším příkladem a nabízí vám box, který dokáže mluvit se zařízeními Z-Wave i Zigbee a ovládat je pomocí jedné dobře navržené aplikace.

Mít rozbočovač, který dokáže mluvit se zařízeními Zigbee i Z-Wave, dramaticky rozšiřuje nabídku produktů, které máte k dispozici, a umožňuje vám vybrat si to nejlepší z obou světů.

Wi-Fi je energeticky náročnější, ale protože všechny naše domácnosti mají bezdrátové sítě, nevyžadují tato zařízení žádný další hardware a mohou komunikovat standardním způsobem. Zařízení Wi-Fi jsou nejvhodnější pro položky využívající nepřetržité napájení, jako jsou některé inteligentní žárovky nebo inteligentní zástrčky.

Příbuzný: Nejlepší inteligentní zástrčky

Než se podíváme na řadu dostupných produktů, zjistíme více o každém protokolu a výhodách a nevýhodách, které nabízí.

Z-Wave

Z-Wave je patentovaný standard vlastněný společností Sigma Systems. Z-Wave Alliance je konsorcium společností, které vyrábějí produkty Z-Wave, s cílem propagovat technologii a zajistit kompatibilitu s certifikačními systémy.

Zařízení Z-Wave jsou proto konstruována tak, aby spolehlivě komunikovala s produkty jiných výrobců. Například žárovka od jedné společnosti by měla fungovat s vypínačem od jiné.

Z-Wave používá síťovou síť, přičemž signál je znovu vysílán zařízeními přidanými do vaší domácí sítě. Tato schopnost je obvykle omezena pouze na napájená zařízení, jako jsou inteligentní zástrčky, zatímco zařízení napájená z baterie jsou odhlášena za účelem zvýšení energie baterie.

Z-Wave přenáší data rychlostí až 100 kb / s. To nezní příliš rychle, ale vzhledem k tomu, že přenášená data jsou převážně pro jednoduché příkazy, jako je rozsvícení světla, nepotřebujete více.

Běžící na 900MHz spektru je dosah až 40m s nejnovějšími Z-Wave čipy, se signály schopnými skákat mezi až čtyřmi uzly. To znamená, že síť Z-Wave může snadno pokrýt většinu domácností. Protokol podporuje až 232 zařízení.

Zařízení Z-Wave vysílají stav, takže můžete vidět, zda je zařízení zapnuto nebo vypnuto.

Zigbee

Zigbee je bezdrátový protokol řízený a vyvinutý Zigbee Alliance. Aliance zveřejňuje profily aplikací, které výrobcům umožňují vytvářet produkty kompatibilní s normou.

Stejné přísné testování se na produkty nevztahuje a neexistuje záruka, že produkty používající stejný standard budou spolupracovat. Například, Philips Hue žárovky používají Zigbee, ale pro celou řadu funkcí musí být žárovky spárovány s Philips Hue Bridge.

Většina zařízení Zigbee běží v pásmu 2,4 GHz (stejné jako 802.11n Wi-Fi), i když některá používají 784MHz (Čína), 866MHz (Evropa) nebo 915MHz (USA). Zigbee běží většinou na frekvenci 2,4 GHz a dosahuje v interiérech asi 20 metrů.

Stejně jako u Z-Wave, Zigbee používá síťovou síť, zařízení funguje jako opakovače. Jako zesilovače fungují pouze neustále napájená zařízení, například žárovky; zařízení napájená z baterie jsou vyloučena z důvodu prodloužení životnosti baterie.

Rychlost přenosu dat je 250 kB / s - dostatečně rychlá pro řídicí signály, ale ne mnohem více. Do sítě Zigbee můžete přidat až 65 000 zařízení.

Zařízení Zigbee také přenášejí stav, takže můžete zjistit, zda jsou zapnutá nebo vypnutá.

Wi-Fi

Wi-Fi je standard bezdrátové sítě, který všichni používáme v domácnostech, od našich telefonů, televizorů, notebooků i dalších. V důsledku své popularity někteří výrobci inteligentních domů použili Wi-Fi pro řídicí protokol, například s vynikajícím Mini inteligentní žárovky LIFX.

Typický dosah Wi-Fi se v interiérech prodlužuje až na přibližně 40 metrů, i když bude hrát roli i konstrukce vašeho domova a rušení jinými zařízeními. Výsledkem je, že mrtvá místa nejsou v domácnostech neobvyklá. Proto použití Wi-Fi pro inteligentní domácí zařízení vyžaduje silný bezdrátový signál v celé domácnosti.

Velkou nevýhodou bezdrátového připojení je nízký počet podporovaných zařízení. Většina domácích směrovačů je nakonfigurována pouze k poskytování IP adres až pro 100 zařízení; překročíte tento limit a nebudete moci připojit více zařízení. I když můžete zvýšit počet poskytovaných adres IP (až na maximálně 254), hodně směrovače začnou bojovat před připojením 100 zařízení, což způsobí výpadky a připojení problémy.

Z tohoto důvodu doporučujeme použít distribuovaný síťový systém nebo dražší základní router, pokud budete provozovat hodně bezdrátových zařízení. To by mělo pomoci zlepšit stabilitu.

Příbuzný: Nejlepší bezdrátové prodlužovače

Dalším problémem při používání Wi-Fi je, že pro něj nemůžete získat dálkové ovladače nebo přepínače napájené z baterie. Ovládání zařízení - například inteligentních žárovek - je proto omezeno buď na ovládání aplikací nebo hlasem, jako je například Amazon Echo. Wi-Fi je proto vhodné pro menší počet zařízení a pro ty, kde je důležitější šířka pásma, jako jsou inteligentní bezpečnostní kamery.

Proprietární protokoly

Některá zařízení stále běžně používají proprietární protokoly a vyžadují samostatný rozbočovač. Například vícepokojový inteligentní termostat Honeywell Evohome používá vlastní protokol. Výhodou proprietárních protokolů je, že výrobce může kontrolovat, jak funguje každý aspekt produktu. Nevýhodou je nedostatečná interoperabilita.

Mohou různé protokoly mezi sebou mluvit?

Jednoduchá odpověď je, že ne. Kupte si dálkové ovládání Z-Wave a nemůže přímo ovládat světlo Zigbee. Zde je operativní slovo „přímé“. Nepřímo je možné připojit různá zařízení a nechat je pracovat společně.

Nejrychlejší a nejlepší způsob ovládání je přímý. To je obvykle prostřednictvím rozbočovače, který umí mluvit více protokolů, například SmartThings. Pomocí SmartThings můžete dát všechna svá kompatibilní inteligentní domácí zařízení do jedné aplikace a nechat je navzájem ovládat. SmartThings může přímo komunikovat se zařízeními Z-Wave a Zigbee a také může komunikovat se zařízeními Wi-Fi a dalšími rozbočovači. Například můžete nechat přepínač Z-Wave zapnout světlo Philips Hue a žárovku Wi-Fi LIFX.

Amazon Alexa je také schopen hovořit s více zařízeními prostřednictvím svých rozbočovačů přímo. Díky nejnovější aktualizaci může jeden příkaz spustit rutinu, která zapíná nebo vypíná zařízení pomocí mnoha různých protokolů. Amazon také posiluje ovládání zařízení v aplikacích, takže není těžké si představit budoucnost, kdy vám Alexa poskytne centrální hlasové ovládání a ovládání aplikací pro celý váš domov.

Pak existují i ​​externí systémy, jako je IFTTT. Pomocí cloudu může IFTTT rozpoznat spouštěče z jednoho zařízení (řekněme stisknutí tlačítka) a vytvořit akci na jiném zařízení (například rozsvítit světlo). IFTTT má obrovské možnosti a umožňuje vám propojit inteligentní dům tak, jak chcete.

Nevýhodou systému je, že jeho spuštění může chvíli trvat, a není tak rychlé jako systémy přímého ovládání. IFTTT byste tedy nepoužívali tam, kde je rychlost zásadní, jako je zapnutí světelného spínače pouhým stisknutím tlačítka.

Příbuzný: Výukový program IFTTT