Čo sú protokoly Z-Wave, Zigbee a ďalšie inteligentné domácnosti?

Jednou z najviac frustrujúcich vecí na budovaní inteligentnej domácnosti je, že zariadenia od rôznych výrobcov väčšinou nie sú schopné hovoriť medzi sebou.

Z veľkej časti to súvisí s tým, že rôzne zariadenia používajú rôzne protokoly, pričom najobľúbenejšie sú Z-Wave a Zigbee, potom nasleduje Wi-Fi a potom proprietárne protokoly. Čo sú to teda protokoly, čo robia a ako môžete dosiahnuť, aby sa vaše rôzne produkty navzájom rozprávali?

Čo robí protokol inteligentnej domácnosti?

Protokol inteligentnej domácnosti je definovaný spôsob komunikácie zariadení - ak chcete, jazyk. Zariadenia, ktoré hovoria rovnakým jazykom, môžu komunikovať medzi sebou a dá sa ovládať pomocou jednej aplikácie. Zariadenia, ktoré používajú rôzne protokoly, sú ovládané prostredníctvom samostatných aplikácií a nemôžu komunikovať.

Z tohto dôvodu sa niektoré spoločnosti tlačili k tomu, aby používali štandardizované protokoly - napríklad Z-Wave, Zigbee alebo Wi-Fi - na to, aby zariadenia mohli spolupracovať a ovládať ich pomocou jednej aplikácie.

Zigbee aj Z-Wave sú bezdrôtové inteligentné domáce protokoly, ktoré fungujú prostredníctvom spoľahlivej sieťovej siete. Toto spotrebúva veľmi málo energie, takže môžete mať dokonca aj výrobky napájané z batérie.

Komunikáciu s produktmi Zigbee a Z-Wave možno dosiahnuť dvoma spôsobmi. Najprv je možné použiť bezdrôtový diaľkový ovládač alebo prepínač, ktorý poskytuje základnú priamu kontrolu nad zariadením. Kúpte si vstupnú úroveň Ikea Tradfri napríklad žiarovky a svetlá môžete ovládať pomocou spárovaného diaľkového ovládača napájaného z batérie.

Pokročilé ovládanie vyžaduje potrebu rozbočovača. Rozbočovač sa pripája k domácej sieti a poskytuje kontrolu na základe aplikácií a možnosť nastavovať komplikovanejšie rutiny. The Samsung SmartThings Hub je najlepším príkladom a ponúka vám skrinku, ktorá umožňuje komunikáciu so zariadeniami Z-Wave aj Zigbee s ovládaním prostredníctvom jedinej dobre navrhnutej aplikácie.

Mať rozbočovač, ktorý dokáže hovoriť so zariadeniami Zigbee aj Z-Wave, dramaticky rozširuje škálu produktov, ktoré máte k dispozícii, a umožňuje vám vyberať z toho najlepšieho z oboch svetov.

Wi-Fi je náročnejšie na napájanie, ale pretože všetky naše domácnosti majú bezdrôtové siete, tieto zariadenia nevyžadujú žiadny ďalší hardvér a môžu komunikovať štandardným spôsobom. Zariadenia Wi-Fi sa najlepšie hodia na položky využívajúce nepretržité napájanie, ako sú napríklad niektoré inteligentné žiarovky alebo inteligentné zásuvky.

Súvisiace: Najlepšie inteligentné zástrčky

Predtým, ako sa pozrieme na škálu dostupných produktov, poďme sa dozvedieť viac o každom protokole a výhodách a nevýhodách, ktoré ponúka.

Z-Wave

Z-Wave je patentovaný štandard vo vlastníctve spoločnosti Sigma Systems. Z-Wave Alliance je konzorcium spoločností, ktoré vyrábajú výrobky Z-Wave, s cieľom propagácie technológie a zabezpečenia kompatibility s certifikačnými schémami.

Z-Wave zariadenia sú preto konštruované tak, aby spoľahlivo komunikovali s výrobkami od iných výrobcov. Napríklad žiarovka od jednej spoločnosti by mala fungovať so spínačom svetla od inej spoločnosti.

Z-Wave používa sieť mesh, vďaka ktorej je signál opätovne vysielaný zariadeniami pridanými do vašej domácej siete. Táto schopnosť je zvyčajne obmedzená iba na napájané zariadenia, napríklad inteligentné konektory, zatiaľ čo zariadenia napájané z batérie sú z dôvodu zvýšenia kapacity batérie deaktivované.

Z-Wave prenáša dáta rýchlosťou až 100 kb / s. To neznie veľmi rýchlo, ale vzhľadom na to, že prenášané údaje sú väčšinou určené na jednoduché príkazy, ako napríklad rozsvietenie svetla, nepotrebujete viac.

Vďaka spektru 900 MHz je dosah s najnovšími čipmi Z-Wave až 40 metrov so signálmi schopnými skákať až medzi štyrmi uzlami. To znamená, že sieť Z-Wave dokáže ľahko pokryť väčšinu domácností. Protokol podporuje až 232 zariadení.

Z-Wave zariadenia vysielajú stav, takže môžete vidieť, či je zariadenie zapnuté alebo vypnuté.

Zigbee

Zigbee je bezdrôtový protokol riadený a vyvinutý Zigbee Alliance. Aliancia zverejňuje profily aplikácií, ktoré výrobcom umožňujú vytvárať produkty kompatibilné s normou.

Rovnaké dôkladné testovanie sa neuplatňuje na výrobky a neexistuje záruka, že výrobky používajúce rovnaký štandard budú spolupracovať. Napríklad, Philips Hue žiarovky používajú Zigbee, ale pre celú škálu funkcií je potrebné žiarovky spárovať s mostom Philips Hue Bridge.

Väčšina zariadení Zigbee pracuje v pásme 2,4 GHz (rovnako ako 802.11n Wi-Fi), aj keď niektoré používajú 784MHz (Čína), 866MHz (Európa) alebo 915MHz (USA). Zigbee beží z väčšej časti na frekvencii 2,4 GHz a dosahuje v interiéroch dosah približne 20 metrov.

Rovnako ako v prípade Z-Wave, aj Zigbee využíva sieťovú sieť, pričom zariadenia fungujú ako opakovače. Ako zosilňovače fungujú iba stále napájané zariadenia, napríklad žiarovky; zariadenia napájané z batérie nie sú z dôvodu predĺženia životnosti batérie vylúčené.

Rýchlosti dátového prenosu sú 250 kB / s - dosť rýchle na to, aby boli riadiace signály, ale nie oveľa viac. Do siete Zigbee môžete pridať až 65 000 zariadení.

Zigbee zariadenia tiež prenášajú stav, takže môžete zistiť, či sú zapnuté alebo vypnuté.

Wi-Fi

Wi-Fi je štandard bezdrôtovej siete, ktorý všetci používame v domácnostiach, od našich telefónov, televízorov, notebookov a ďalej. Výsledkom jeho popularity je, že niektorí výrobcovia inteligentných domov používajú Wi-Fi ako riadiaci protokol, napríklad vynikajúci Mini inteligentné žiarovky LIFX.

Typický dosah Wi-Fi dosahuje v interiéroch až okolo 40 metrov, hoci tu bude hrať svoju úlohu konštrukcia vášho domu a interferencia s inými zariadeniami. Výsledkom je, že v domácnostiach nie sú mŕtve miesta neobvyklé. Preto použitie Wi-Fi pre inteligentné domáce zariadenia vyžaduje silný bezdrôtový signál v celej vašej domácnosti.

Veľkou nevýhodou bezdrôtových sietí je nízky počet podporovaných zariadení. Väčšina domácich smerovačov je nakonfigurovaná iba na poskytovanie adries IP až pre 100 zariadení; prekročíte tento limit a nebudete môcť pripojiť viac zariadení. Aj keď môžete zvýšiť počet pridelených adries IP (až na maximum 254), veľa z nich smerovače začnú zápasiť pred pripojením 100 zariadení, čo spôsobí výpadky a pripojenie problémy.

Z tohto dôvodu vám odporúčame používať distribuovaný sieťový systém alebo drahší základný smerovač, ak chcete používať veľké množstvo bezdrôtových zariadení. To by malo pomôcť zlepšiť stabilitu.

Súvisiace: Najlepšie bezdrôtové extendery

Ďalším problémom pri používaní Wi-Fi je, že preň nemôžete získať diaľkové ovládače alebo prepínače napájané z batérie. Ovládanie zariadení - napríklad inteligentných žiaroviek - sa preto obmedzuje na ovládanie pomocou aplikácie alebo hlasu, ako je napr Amazon Echo. Wi-Fi je preto vhodné pre menší počet zariadení a tých, kde je dôležitejšia šírka pásma, napríklad inteligentné bezpečnostné kamery.

Vlastnícke protokoly

Niektoré zariadenia stále používajú bežné protokoly, ktoré si vyžadujú samostatný rozbočovač. Napríklad viacpriestorový inteligentný termostat Honeywell Evohome používa vlastný protokol. Výhodou proprietárnych protokolov je, že výrobca môže kontrolovať, ako fungujú všetky aspekty produktu. Nevýhodou je nedostatočná interoperabilita.

Môžu sa rôzne protokoly navzájom rozprávať?

Jednoduchá odpoveď je, nie. Kúpte si diaľkové ovládanie Z-Wave a nemôže priamo ovládať svetlo Zigbee. Výrokové slovo je tu „priame“. Nepriamo je možné pripojiť rôzne zariadenia a nechať ich spolupracovať.

Najrýchlejší a najlepší spôsob kontroly je priamy. Spravidla sa to deje cez rozbočovač, ktorý dokáže hovoriť viacerými protokolmi, napríklad SmartThings. Pomocou SmartThings môžete dať všetky svoje kompatibilné inteligentné domáce zariadenia do jednej aplikácie a nechať ich navzájom sa ovládať. SmartThings môže hovoriť priamo so zariadeniami Z-Wave a Zigbee a tiež môže komunikovať so zariadeniami Wi-Fi a inými rozbočovačmi. Napríklad môžete mať zapnutý vypínač Z-Wave na žiarovke Philips Hue a žiarovke LIFX Wi-Fi.

Amazon Alexa je tiež schopný hovoriť s viacerými zariadeniami prostredníctvom svojich rozbočovačov priamo. Vďaka najnovšej aktualizácii môže jeden príkaz spustiť rutinu, ktorá zapína alebo vypína zariadenia pomocou mnohých rôznych protokolov. Amazon tiež zdokonaľuje ovládanie zariadení v aplikáciách, takže nie je ťažké si predstaviť budúcnosť, v ktorej vám Alexa poskytne centrálne ovládanie hlasom a aplikáciami pre celú vašu domácnosť.

Potom existujú aj externé systémy, ako napríklad IFTTT. Pomocou cloudu dokáže IFTTT spozorovať spúšťače z jedného zariadenia (napríklad stlačenie tlačidla) a vytvoriť akciu na inom zariadení (napríklad rozsvietiť svetlo). IFTTT má obrovské možnosti a umožňuje vám prepojiť inteligentnú domácnosť tak, ako chcete.

Nevýhodou systému je, že spustenie pravidiel môže chvíľu trvať a nie sú také rýchle ako systémy priameho riadenia. Preto by ste IFTTT nepoužívali tam, kde je najdôležitejšia rýchlosť, ako napríklad zapnutie spínača svetiel dotykom tlačidla.

Súvisiace: Výukový program IFTTT