Τι είναι τα πρωτόκολλα Z-Wave, Zigbee και άλλα έξυπνα οικιακά;

Ένα από τα πιο απογοητευτικά πράγματα για τη δημιουργία ενός έξυπνου σπιτιού είναι ότι οι συσκευές από διαφορετικούς κατασκευαστές είναι συνήθως ανίκανοι να μιλούν μεταξύ τους.

Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι διαφορετικές συσκευές χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα, με τα Z-Wave και Zigbee τα πιο δημοφιλή, ακολουθούμενα από Wi-Fi και στη συνέχεια ιδιόκτητα πρωτόκολλα. Λοιπόν, ποια είναι αυτά τα πρωτόκολλα, τι κάνουν και πώς μπορείτε να κάνετε τα διάφορα προϊόντα σας να μιλούν μεταξύ τους;

Τι κάνει ένα πρωτόκολλο έξυπνου σπιτιού;

Ένα πρωτόκολλο έξυπνου σπιτιού είναι ένας καθορισμένος τρόπος για να επικοινωνούν οι συσκευές - μια γλώσσα, αν θέλετε. Οι συσκευές που μιλούν την ίδια γλώσσα μπορούν να μιλούν μεταξύ τους και να ελέγχονται μέσω μίας εφαρμογής. Οι συσκευές που χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα ελέγχονται μέσω ξεχωριστών εφαρμογών και δεν μπορούν να επικοινωνούν.

Για αυτόν τον λόγο, υπήρξε ώθηση από ορισμένες εταιρείες να χρησιμοποιήσουν τυποποιημένα πρωτόκολλα - όπως το Z-Wave, το Zigbee ή το Wi-Fi - για να επιτρέψουν στις συσκευές να λειτουργούν μαζί και να ελέγχονται μέσω μιας εφαρμογής.

Τόσο το Zigbee όσο και το Z-Wave είναι ασύρματα πρωτόκολλα έξυπνου σπιτιού που λειτουργούν μέσω ενός αξιόπιστου δικτύου πλέγματος. Αυτό χρησιμοποιεί πολύ μικρή ισχύ, ώστε να μπορείτε ακόμη και να έχετε προϊόντα με μπαταρία.

Η επικοινωνία με τα προϊόντα Zigbee και Z-Wave μπορεί να επιτευχθεί με δύο τρόπους. Πρώτον, ένα ασύρματο τηλεχειριστήριο ή διακόπτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δώσει βασικό άμεσο έλεγχο σε μια συσκευή. Αγοράστε το επίπεδο εισόδου Ικέα Τέρφφρι λαμπτήρες, για παράδειγμα, και μπορείτε να ελέγξετε τα φώτα σας χρησιμοποιώντας ένα ζεύγος τηλεχειριστηρίου με μπαταρία.

Ο προηγμένος έλεγχος απαιτεί την ανάγκη για διανομέα. Ένας κόμβος συνδέεται στο οικιακό σας δίκτυο, παρέχοντας έλεγχο βάσει εφαρμογών και δυνατότητα δημιουργίας πιο περίπλοκων ρουτίνων. ο Samsung SmartThings Το Hub είναι το καλύτερο παράδειγμα, δίνοντάς σας ένα κουτί που μπορεί να μιλήσει τόσο σε συσκευές Z-Wave όσο και σε συσκευές Zigbee, με έλεγχο μέσω μιας μοναδικής, καλά σχεδιασμένης εφαρμογής.

Έχοντας έναν διανομέα που μπορεί να μιλήσει και με τις συσκευές Zigbee και Z-Wave, επεκτείνει δραματικά τη γκάμα των προϊόντων που έχετε στη διάθεσή σας, επιτρέποντάς σας να επιλέξετε από τα καλύτερα και των δύο κόσμων.

Το Wi-Fi έχει μεγαλύτερη ισχύ, αλλά επειδή όλα τα σπίτια μας διαθέτουν ασύρματα δίκτυα, αυτές οι συσκευές δεν απαιτούν επιπλέον υλικό και μπορούν να επικοινωνήσουν με έναν τυπικό τρόπο. Οι συσκευές Wi-Fi ταιριάζουν καλύτερα σε αντικείμενα που χρησιμοποιούν συνεχή ισχύ, όπως μερικούς έξυπνους λαμπτήρες ή έξυπνα βύσματα.

Σχετιζομαι με: Τα καλύτερα έξυπνα βύσματα

Προτού εξετάσουμε τη γκάμα των διαθέσιμων προϊόντων, ας μάθουμε περισσότερα για κάθε πρωτόκολλο και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που προσφέρει.

Ζ-κύμα

Το Z-Wave είναι ένα ιδιόκτητο πρότυπο που ανήκει στη Sigma Systems. Η Z-Wave Alliance είναι μια κοινοπραξία εταιρειών που κατασκευάζουν προϊόντα Z-Wave, με σκοπό την προώθηση της τεχνολογίας και τη διασφάλιση της συμβατότητας με τα συστήματα πιστοποίησης.

Ως εκ τούτου, οι συσκευές Z-Wave έχουν κατασκευαστεί για να επικοινωνούν αξιόπιστα με προϊόντα άλλων κατασκευαστών. Για παράδειγμα, ένας λαμπτήρας από μια εταιρεία θα πρέπει να λειτουργεί με έναν διακόπτη φωτός από μια άλλη.

Το Z-Wave χρησιμοποιεί ένα δίκτυο πλέγματος, μέσω του οποίου το σήμα αναμεταδίδεται από συσκευές που προστίθενται στο οικιακό σας δίκτυο. Συνήθως, αυτή η ικανότητα περιορίζεται μόνο σε τροφοδοτούμενες συσκευές, όπως έξυπνα βύσματα, ενώ οι συσκευές με μπαταρία επιλέγονται για αύξηση της ισχύος της μπαταρίας.

Το Z-Wave μεταδίδει δεδομένα έως και 100Kbps. Αυτό δεν ακούγεται πολύ γρήγορα, αλλά δεδομένου ότι τα δεδομένα που μεταδίδονται είναι σε μεγάλο βαθμό για απλές εντολές όπως η ενεργοποίηση ενός φωτός, δεν χρειάζεστε περισσότερα.

Λειτουργώντας με φάσμα 900MHz, η εμβέλεια είναι έως και 40 μέτρα με τα νεότερα τσιπ Z-Wave, με σήματα ικανά να μετακινούνται μεταξύ έως και τεσσάρων κόμβων. Αυτό σημαίνει ότι ένα δίκτυο Z-Wave μπορεί εύκολα να καλύψει τα περισσότερα σπίτια. Το πρωτόκολλο υποστηρίζει έως και 232 συσκευές.

Οι συσκευές Z-Wave μεταδίδουν κατάσταση, ώστε να μπορείτε να δείτε εάν μια συσκευή είναι ενεργοποιημένη ή απενεργοποιημένη.

Ζιγκμπι

Το Zigbee είναι ένα ασύρματο πρωτόκολλο που ελέγχεται και αναπτύχθηκε από την Zigbee Alliance. Η Alliance δημοσιεύει προφίλ εφαρμογών που επιτρέπουν στους κατασκευαστές να δημιουργούν προϊόντα που είναι συμβατά με το πρότυπο.

Η ίδια αυστηρή δοκιμή δεν εφαρμόζεται σε προϊόντα και δεν υπάρχει εγγύηση ότι τα προϊόντα που χρησιμοποιούν το ίδιο πρότυπο θα συνεργαστούν. Για παράδειγμα, Philips Hue Οι λαμπτήρες χρησιμοποιούν το Zigbee, αλλά για το πλήρες φάσμα των δυνατοτήτων, οι λαμπτήρες πρέπει να συνδυαστούν με το Philips Hue Bridge.

Οι περισσότερες συσκευές Zigbee λειτουργούν στη ζώνη 2,4GHz (ίδια με 802.11n Wi-Fi), αν και ορισμένες χρησιμοποιούν 784MHz (Κίνα), 866MHz (Ευρώπη) ή 915MHz (ΗΠΑ). Τρέχει στα 2,4GHz ως επί το πλείστον, το εύρος του Zigbee ξεπερνά τα 20 μέτρα σε εσωτερικούς χώρους.

Ωστόσο, όπως και με το Z-Wave, το Zigbee χρησιμοποιεί ένα δίκτυο πλέγματος, με συσκευές που λειτουργούν ως επαναλήπτες. Μόνο συσκευές συνεχούς τροφοδοσίας, όπως λαμπτήρες, λειτουργούν ως επαναλήπτες. Οι συσκευές με μπαταρία εξαιρούνται για τη διατήρηση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας.

Τα ποσοστά μεταφοράς δεδομένων είναι 250Kbps - αρκετά γρήγορα για σήματα ελέγχου, αλλά όχι πολύ περισσότερα. Μπορείτε να προσθέσετε έως και 65.000 συσκευές σε ένα δίκτυο Zigbee.

Οι συσκευές Zigbee μεταδίδουν επίσης κατάσταση, ώστε να μπορείτε να δείτε εάν είναι ενεργοποιημένες ή απενεργοποιημένες.

Wi-Fi

Το Wi-Fi είναι το πρότυπο ασύρματου δικτύου που όλοι χρησιμοποιούμε στα σπίτια μας, από τηλέφωνα, τηλεοράσεις, φορητούς υπολογιστές και άλλα. Ως αποτέλεσμα της δημοτικότητάς του, ορισμένοι κατασκευαστές έξυπνων σπιτιών έχουν χρησιμοποιήσει Wi-Fi για το πρωτόκολλο ελέγχου, όπως με το εξαιρετικό Μίνι λαμπτήρες LIFX Mini.

Η τυπική γκάμα Wi-Fi εκτείνεται σε περίπου 40 μέτρα σε εσωτερικούς χώρους, αν και η κατασκευή του σπιτιού σας και οι παρεμβολές από άλλες συσκευές θα παίξουν ρόλο. Ως αποτέλεσμα, τα νεκρά σημεία δεν είναι ασυνήθιστα στα σπίτια. Επομένως, η χρήση Wi-Fi για έξυπνες οικιακές συσκευές απαιτεί ισχυρό ασύρματο σήμα σε ολόκληρο το σπίτι σας.

Ένα μεγάλο μειονέκτημα του ασύρματου είναι ο χαμηλός αριθμός υποστηριζόμενων συσκευών. Οι περισσότεροι οικιακοί δρομολογητές έχουν ρυθμιστεί μόνο για να παρέχουν διευθύνσεις IP για έως και 100 συσκευές. υπερβείτε αυτό το όριο και δεν μπορείτε να επισυνάψετε περισσότερες συσκευές. Αν και μπορείτε να αυξήσετε τον αριθμό των διευθύνσεων IP που δίνονται (έως και 254 το πολύ), πολλά Οι δρομολογητές θα αρχίσουν να παλεύουν πριν συνδεθούν οι 100 συσκευές, προκαλώντας διακοπές και σύνδεση θέματα.

Για αυτόν τον λόγο, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ένα κατανεμημένο σύστημα πλέγματος ή πιο ακριβό βασικό δρομολογητή εάν πρόκειται να εκτελέσετε πολλές ασύρματες συσκευές. Αυτό θα συμβάλει στη βελτίωση της σταθερότητας.

Σχετιζομαι με: Οι καλύτερες ασύρματες επεκτάσεις

Το περαιτέρω πρόβλημα κατά τη χρήση του Wi-Fi είναι ότι δεν μπορείτε να λάβετε τηλεχειριστήρια ή διακόπτες με μπαταρία. Ο έλεγχος συσκευών - όπως οι έξυπνοι λαμπτήρες - περιορίζεται επομένως είτε σε εφαρμογή είτε σε φωνητικό έλεγχο, μέσω του παρόμοιου Amazon Echo. Το Wi-Fi είναι, επομένως, κατάλληλο για μικρότερο αριθμό συσκευών και εκείνων όπου το εύρος ζώνης είναι πιο σημαντικό, όπως έξυπνες κάμερες ασφαλείας.

Ιδιόκτητα πρωτόκολλα

Τα ιδιόκτητα πρωτόκολλα εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται συνήθως από ορισμένες συσκευές και απαιτούν ξεχωριστό διανομέα. Για παράδειγμα, ο έξυπνος θερμοστάτης πολλαπλών δωματίων Honeywell Evohome χρησιμοποιεί το δικό του πρωτόκολλο. Το πλεονέκτημα των ιδιόκτητων πρωτοκόλλων είναι ότι ο κατασκευαστής μπορεί να ελέγχει πώς λειτουργεί κάθε πτυχή του προϊόντος. Το μειονέκτημα είναι η έλλειψη διαλειτουργικότητας.

Μπορούν διαφορετικά πρωτόκολλα να μιλούν μεταξύ τους;

Η απλή απάντηση είναι, όχι. Αγοράστε ένα τηλεχειριστήριο Z-Wave και δεν μπορεί να ελέγξει άμεσα ένα φως Zigbee. Η λειτουργική λέξη εδώ είναι «άμεση». Έμμεσα, είναι δυνατό να συνδέσετε διαφορετικές συσκευές και να τις αφήσετε να συνεργαστούν.

Η ταχύτερη και καλύτερη μέθοδος ελέγχου είναι άμεση. Αυτό γίνεται συνήθως μέσω ενός διανομέα που μπορεί να μιλήσει πολλά πρωτόκολλα, όπως το SmartThings. Χρησιμοποιώντας το SmartThings, μπορείτε να βάλετε όλες τις συμβατές έξυπνες οικιακές συσκευές σας σε μία εφαρμογή και να τις ελέγξετε μεταξύ τους. Το SmartThings μπορεί να μιλήσει απευθείας σε συσκευές Z-Wave και Zigbee και μπορεί επίσης να επικοινωνήσει με συσκευές Wi-Fi και άλλους κόμβους. Για παράδειγμα, μπορείτε να ενεργοποιήσετε το διακόπτη Z-Wave μια λυχνία Philips Hue και μια λάμπα Wi-Fi LIFX.

Το Amazon Alexa είναι επίσης ικανό να μιλάει σε πολλές συσκευές μέσω των κόμβων του απευθείας. Χάρη στην τελευταία ενημέρωση, μία εντολή μπορεί να ενεργοποιήσει μια ρουτίνα που ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τις συσκευές χρησιμοποιώντας πολλά διαφορετικά πρωτόκολλα. Η Amazon ενισχύει επίσης τον έλεγχο των συσκευών εντός εφαρμογής, οπότε δεν είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα μέλλον όπου η Alexa θα σας δώσει κεντρικό έλεγχο φωνής και εφαρμογών για ολόκληρο το σπίτι σας.

Στη συνέχεια, υπάρχουν εξωτερικά συστήματα όπως το IFTTT. Χρησιμοποιώντας το σύννεφο, το IFTTT μπορεί να εντοπίσει σκανδάλη από μία συσκευή (ας πούμε, ένα πάτημα ενός κουμπιού) και να δημιουργήσει μια ενέργεια σε μια άλλη συσκευή (για παράδειγμα, ενεργοποιήστε μια λυχνία) Το IFTTT έχει τεράστιες επιλογές, επιτρέποντάς σας να συνδέσετε το έξυπνο σπίτι σας με τον τρόπο που θέλετε.

Το μειονέκτημα του συστήματος είναι ότι οι κανόνες μπορεί να διαρκέσουν λίγο και να μην είναι τόσο γρήγοροι όσο τα συστήματα άμεσου ελέγχου. Ως εκ τούτου, δεν θα χρησιμοποιούσατε το IFTTT όπου η ταχύτητα είναι ουσιαστική, όπως η ενεργοποίηση ενός διακόπτη φωτός με το πάτημα ενός κουμπιού.

Σχετιζομαι με: Σεμινάριο IFTTT