[محدث] دليل بروتوكولات المنزل الذكي وأتمتة المنزل: إنشاء جنة إنترنت الأشياء الخاصة بك

ارتفعت شعبية المنازل الذكية بشكل كبير خلال السنوات القليلة الماضية، وحتى الأشهر القليلة الماضية. لقد مهد معرض CES 2017 الطريق لانفجار صغير آخر لهذه الأجهزة مع توسع كل من Apple وGoogle وAmazon أنظمتهم البيئية المنزلية الذكية - وإن كانت بمعدلات مختلفة - مع تفوق مساعد Alexa من Amazon على أكثر من غيرها نمو.

تم تسليط الضوء عليها من خلال نجاح مكبرات الصوت التي تدعم المساعد الصوتي مثل Amazon Echo وGoogle Home، وأصبحت الأجهزة التي يتحكمون بها الآن في مركز الصدارة. إن مشاركة هذا الاهتمام هي النضال الواضح للغاية للحفاظ على الاستمرارية بين هذه التقنيات. مع وجود العديد من الأنظمة والبروتوكولات المستخدمة في السعي لتحقيق التشغيل الآلي للمنزل، فإن محنة المستهلك تشبه إلى حد كبير محنة المبدعين - ابحث عن معيار دائم ومفيد.

في إطار الجهود المستمرة لمساعدة التقنيات في العثور على منازلها المناسبة، إليك الدليل النهائي للمنزل الذي يدعم إنترنت الأشياء - كما هو الآن اليوم. لنبدأ بتحليل التقنيات الأربعة الرئيسية المستخدمة لإنشاء هذه النظم البيئية.

[علامات التبويب] [عنوان علامة التبويب ="واي فاي"]

 1. واي فاي

الايجابيات: لا يوجد محور مركزي مطلوب. يدعم تشفير AES 256 بت.

سلبيات: كما هو الحال دائمًا، تعتمد السرعة وقوة الإشارة على جهاز التوجيه الخاص بك ومزود خدمة الإنترنت الخاص بك - وهي تبعية قد لا تكون مثالية بالنسبة للبعض. وهو أيضًا البروتوكول الأكثر استهلاكًا للموارد، ويتطلب المزيد من الطاقة، وبالتالي حجمًا أكبر من المنتجات التي غالبًا ما تعمل بالبطارية وتتطلب مساحة صغيرة.

الأجهزة/المنصات البارزة:WeMoأبل هوم كيتسامسونج للأشياء الذكيةإنستيون*فيليبس هيو**

*يستخدم Insteon مزيجًا من الترددات اللاسلكية وخطوط الطاقة، مما يساعد على الموثوقية في حالة وجود مسار مسدود. ولسوء الحظ، لا تنطبق هذه الميزة على أجهزة مثل أقفال الأبواب، والتي يجب أن تعمل على التردد اللاسلكي فقط. يعد الأمان وقابلية التشغيل البيني من الاهتمامات الرئيسية هنا. وفي هذا الموضوع يقول إنستيون ما يلي:

تتضمن طرق التشفير المحتملة خوارزميات الكود المتداول والمفتاح المُدار والمفتاح العام. تماشيًا مع السمة المميزة لـ INSTEON المتمثلة في البساطة، فإن التشفير بالرمز المتداول، كما هو مستخدم في أجهزة فتح أبواب الجراجات وأجهزة فتح المفاتيح اللاسلكية للسيارات، هو الطريقة المفضلة لدى INSTEON.

**يستخدم Philips Hue مزيجًا من ZLL (ZigBee Light Link) وWi-Fi. لا يوجد عنوان URL فريد لكل منها فحسب الضوء، ولكن لكل وظيفة من وظائف الضوء أيضًا - تحقيق التحكم عن طريق إرسال قيمة جديدة إلى معين عنوان URL.

[/علامة التبويب]عنوان علامة التبويب ="بلوتوث/بليه"]

2. بلوتوث/بلوتوث جنيه

الايجابيات: لا يوجد محور مركزي مطلوب. تشفير AES 128 بت.

سلبيات: تقتصر تقنية Bluetooth/BLE على نصف قطرها المعتاد البالغ 30 قدمًا، مما لا يخلق مشكلة المناطق الميتة فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى استبعادها من التحكم في أي أجهزة ليست ضمن نطاقها، أي إطفاء الأضواء أو قفل الأبواب عندما لا يكون المستخدم متواجداً بيت.

الأجهزة/المنصات البارزة:أبل هوم كيتسامسونج للأشياء الذكية

[/علامة التبويب]عنوان علامة التبويب ="موجة Z"]

3. موجة Z

(يتصل عبر ترددات 908 ميجا هرتز و916 ميجا هرتز)

الايجابيات: يستخدم شبكة متداخلة مما يعني المزيد من الأجهزة والمزيد من التغطية وعدم تدهور الإشارة. يستخدم التشفير المتماثل AES-128، وكود مفتوح المصدر.

سلبيات: مطلوب محور مركزي. قد يفقد الدعم مع تقدم البروتوكولات.

الأجهزة/المنصات البارزة:سامسونج للأشياء الذكيةأكثر من 1500 جهاز قابل للتشغيل المتبادل، بما في ذلك مجموعة من مفاتيح الإضاءة والأقفال وأجهزة الاستشعار.

[/علامة التبويب]عنوان علامة التبويب ="زيجبي"]

4. زيجبي

(يتصل عبر ترددات 915 ميجا هرتز و2.4 جيجا هرتز)

الايجابيات: يستخدم شبكة شبكية. يستخدم التشفير المتماثل AES-128، وكود مفتوح المصدر. نظرًا لأنه مبني على معيار الراديو IEEE 802.15.4، فمن المحتمل أن يكون لـ Zigbee تقدم في التوافق المستقبلي مع البروتوكولات المستندة إلى IP.

سلبيات: مطلوب محور مركزي.

الأجهزة/المنصات البارزة:عشسامسونج للأشياء الذكيةفيليبس هيوأكثر من 1100 جهاز قابل للتشغيل المتبادل، بما في ذلك بعض صناديق الكابلات، ومجموعة من مفاتيح الإضاءة والأقفال وأجهزة الاستشعار.

[/فاتورة غير مدفوعة]

[/نوافذ التبويب]

[لون الفاصل = "E3E3E3" أيقونة = "حدد أيقونة"]

[محدث] البحث عن معيار

عند الحديث عن التوافق والبروتوكولات المستقبلية، فإن البحث عن معيار دائم يمكن من خلاله لجميع (أو معظم) بروتوكولات المنزل الذكي التواصل عبره. خيط - بروتوكول الشبكة قيد التطوير بواسطة Google (Nest) وعدد لا بأس به من الشركات الأخرى - يأمل في الفوز بهذا السباق.

يهدف هذا البرنامج إلى العمل وفقًا لمعيار IEEE 802.15.4، وهو يشتمل على طبقة الشبكة الموجودة أسفل التطبيق مباشرة. المغلف داخل مؤشر الترابط هو UDP، وتوجيه IP، و6LoWPAN. 6LoWPAN هي آلية منخفضة الطاقة يمكن من خلالها لـ 802.15.4 التواصل مع IPv6 (وبالتالي السحابة) بينما يساعد توجيه IP وUDP في توجيه البيانات وتقديمها بشكل آمن (جميعها مشفرة باستخدام تشفير AES-CCM.) تسمح الطلاقة الإضافية لـ IPv6 لأي جهاز يدعم تقنية Thread بالاتصال عبر بروتوكولات الإنترنت مثل LTE وWi-Fi وEthernet. نظرًا لأنه يستخدم شريحة 802.15.4، فإن مجموعة الموضوع وتأمل في إضافة التوافق إلى الأجهزة التي تستخدم هذه الشريحة بالفعل، ربما من خلال تحديثات البرامج/الشراكات. بمجرد الانتهاء من ذلك، يصبح الجهاز جزءًا من شبكة Thread ويمكنه مشاركة المعلومات، وليس فقط بين الأجهزة، ولكن مع السحابة أيضًا - مما قد يلغي الحاجة إلى مركزي مَركَز.

ليست شركة Thread المجموعة أو الشركة الوحيدة في هذا السباق – حيث يقوم بعض شركائها بتطوير بروتوكولات مماثلة – ولكنها قد تكون الأسرع تحركًا. ال مجموعة الموضوع و تحالف زيجبي أعلنت عن شراكة ذات منفعة متبادلة وثاقبة والتي أظهرت بعض ثمارها الاتفاق في معرض CES لهذا العام - مما يدل بشكل أكبر على التزامهم ونجاحهم في توحيد العالم إنترنت الأشياء.

القطعة الأخرى التي تأمل في المساعدة في حل اللغز هي Google أشياء الروبوت. من المفترض أن يكون نظام التشغيل القياسي للأجهزة المنزلية الذكية، Android Things (المعروف سابقًا باسم Brillo) هو النظام المبسط إصدار Android الذي تأمل Google في تنفيذه كنظام تشغيل منخفض الطاقة للمنتجات المنزلية الذكية، بما في ذلك تمكين Thread الأجهزة. علاوة على ذلك، يأملون في الاندماج نسج كعامل ربط للتواصل مع تقنيات الراديو والأجهزة الذكية الأخرى، الجديدة والقديمة.

قد يبدو الأمر وكأنه مهمة صعبة، ولكن إذا كان نجاح Android Things يلبي توقعات Google، فإن حياكة هذا، وThread، وWeave من شأنها أن تدمج معًا بنية تحتية حيث تتم مشاركة واجهات برمجة التطبيقات عبر الأنظمة الأساسية ويمكن للمطورين نشر التحديثات عبر الهواء - مما يتيح مستوى من الدعم والأمان لم يسبق له مثيل من قبل معظم المنازل الذكية الأجهزة.

العيب الرئيسي بالنسبة للمستهلكين والشركات على حد سواء هو ببساطة منح شركة Alphabet، الشركة الأم لشركة Google، مثل هذه الأجزاء المتكاملة والكبيرة من سوق المنازل الذكية. قد يشعر بعض المستهلكين بالقلق بشأن الآثار المترتبة على سيطرة شركة واحدة على جزء كبير من منازلهم وقد تنظر الشركات إلى تبني هذه التقنيات باعتباره تنازلاً للمنافس - على الرغم من إمكاناته فوائد. وحتى الآن، لم يمنع هذا سامسونج سمارت ثينجز، وفيليبس هيو، وزيجبي من القفز على العربة - وهي الخطوة التي يمكن أن تساعد بالتأكيد أنظمة بيئية مثل أبل هوم كيت.

مساعدين صوتيين

يمكن أن تكون Amazon Echo وGoogle Home وغيرها من الأجهزة التي تدعم المساعد الصوتي مفيدة وممتعة كمنتجات مستقلة. تزويد المستخدمين بكل شيء بدءًا من الأحداث الجارية والطقس وتدوين الملاحظات وحتى الموسيقى التفاعلية الألعاب والتسوق - كل ذلك يتم من خلال الصوت - مما لا شك فيه أن هؤلاء المساعدين قادرون وجاهزون للقيام بذلك توسع.

جوجل تتصدر أمازون في البحث، ليس من المستغرب.

في الوقت الحالي، يتفوق مساعد Google بشكل غير مفاجئ على Alexa في وظائف البحث، وليس فقط العثور على المزيد من الإجابات ولكن أيضًا تمكين المستخدم من طرح أسئلة المتابعة بطريقة أكثر تحادثية طريقة. على سبيل المثال، طرح سؤال على Google Home "من هو رئيس الولايات المتحدة؟" يعطيك الجواب "باراك أوباما". ك سؤال المتابعة، يمكنك أن تسأل "هل لديه أي أطفال؟" ردًا على ذلك، سيوفر لك Google Home الحل المناسب إجابة. لسوء الحظ، يجب عليك أن تستهل أي سؤال لاحق بأمر التنبيه "OK Google" - وهي عبارة قديمة بالفعل تعمل على إضعاف هذه الميزة بشكل خاص. يمكن أن يستمر التركيز على موضوع محدد لسلسلة من الأسئلة باستخدام مساعد Google. ومع ذلك، فإن محاولة نفس خط الأسئلة مع Alexa ستتطلب منك إعادة صياغة الموضوع في السؤال في كل مرة. وبغض النظر عن ذلك، فإن وظائف البحث متساوية نسبيًا.

أمازون تأخذ زمام المبادرة في إنترنت الأشياء

عندما يتعلق الأمر بالتوافق والدعم، فإن Alexa لديها مسافة بينها وبين فخر Mountain View. بعد أن تم إصدارهما منذ ما يقرب من 18 شهرًا، أصبح Amazon Echo وAlexa أقدم بـ 16 شهرًا من Google Home ومساعده المدمج. في ذلك الوقت، اغتنمت أمازون كل فرصة للسماح بتطوير Alexa وتكامله - مجانًا، وهو ما أتى بثماره بالتأكيد. بالإضافة إلى كونها متكاملة بحرية من قبل أي مصنع مهتم، فقد استمتعت Alexa أكثر من 5000 مهارات جديدة تم إجراؤها بواسطة المطورين عبر مجموعة مهارات اليكسا (بسأل). أضافت هذه المهارات مجموعة كبيرة من القدرات، بما في ذلك طلاقة الجهاز الإضافية وتكامل التطبيق الموسع.

وفي نوفمبر الماضي، منحت أمازون أيضًا للمطورين إمكانية الوصول إلى أمازون ليكس، مما يسهل إنشاء روبوتات الدردشة المتصلة بأمازون من خلال الاستفادة من تقنيات التعرف على الكلام ومعالجة اللغة الطبيعية التي تم بناء Alexa عليها. على الرغم من أن جوجل اتخذت مؤخرًا إجراءات مماثلة، إلا أن بداية أمازون السابقة تظل واضحة في توافق جهاز إيكو والاستخدام الواسع النطاق لخدمة أليكسا.

وفي الوقت نفسه، يحتدم الصراع من أجل الحصول على مساعد Google على الهواتف الذكية غير التابعة لشركة Pixel. حتى الآن، نظرًا لعدم رغبتها في تقديم الدعم لهواتف OEM التي تعمل بنظام Android، يبدو أن شركة Google تتخذ النهج المعاكس من خلال مساعدها الصوتي. الشركة لا يدعو المطورين إلى إنشاء للنظام الأساسي ولكنه لا يقدم تطبيقًا مجانيًا كما تفعل Amazon - فقد أعلنت مؤخرًا فقط عن التكامل مع عدد قليل من الأجهزة التي تعمل (أو سيتم تشغيلها قريبًا) Android TV. ألمحت Google إلى التطبيقات القادمة لمساعدها الخاص، على الرغم من أن مدى سرعة وانتشار هذا الأمر لا يزال يتعين رؤيته.

وبمرور الوقت، ستشاهد أيضًا وصول المساعد إلى أسطح جديدة أخرى، مثل الساعات الذكية التي تعمل بنظام Android Wear 2.0 وأنظمة المعلومات والترفيه داخل السيارة التي تعمل بنظام Android والعديد من الأنواع الأخرى من الأجهزة...

التواصل مع جميع الأجهزة

لسوء الحظ، لا يمتلك أي من Echo أو Google Home إمكانية الاتصال بالمنزل الذكي بخلاف Bluetooth وWi-Fi. على هذا النحو، هناك حاجة إلى مركز اتصال من نوع ما لمعظم الإعدادات. عند اختيار مركز، من المهم أن فكر في أهدافك، سواء كانت البساطة أو التخصيص. يجب أن يكون المحور الذي يستحق الاهتمام، على الأقل، متوافقًا مع Wi-Fi وZigbee وZ-wave لتقديم أفضل نطاق من التوافق. مركز الأشياء الذكية من سامسونج تحظى بشعبية لهذا السبب بالذات. على الرغم من وجود عدد قليل من البرامج الأخرى، إلا أن Smartthings تقدم أكبر قدر من التخصيص وأكبر عدد من الشراكات. قد يكون المنافس الأقل شهرة هو مركز غمزة، تقدم نفس البروتوكولات بسعر أقل قليلاً. ومع ذلك، فإن أعظم أصول Wink Hubs هي أيضًا أكبر نقاط ضعفها، حيث تؤدي بساطتها إلى تقليل التخصيص. مرة أخرى، اختيار المركز المناسب سيعتمد على تفضيلاتك الشخصية، ولكن لجميع المقاصد والأغراض، لن يخيب مركز Smartthings ظنك. قم بإقران هذا مع بعض منافذ Zigbee/Z-wave ومفاتيح الإضاءة، وستكون في طريقك جيدًا. يمكنك أيضًا إضافة أجهزة استشعار الحركة، وأجهزة استشعار تسرب المياه، وأقفال الأبواب، وكاميرات Wi-Fi، كل ذلك بقواعد وإجراءات محددة محددة في تطبيق Smartthings. قد تتضمن إحدى هذه القواعد تعليمات لإطفاء الأنوار وقفل الأبواب وتمكين كاميرا الأمان عندما يغادر هاتف معين المنزل.

من المؤسف أن قدرة الأشعة تحت الحمراء هي إحدى الميزات التي لن تجدها بعد في هذه المراكز، مما يؤدي إلى استبعاد أنظمة الترفيه من التشغيل الآلي المنزلي الأساسي. في الوقت الحالي، مركز إضافي – مركز لوجيتك هارموني - مطلوب. لتعزيتك عند شراء هذا المحور الإضافي، حرصت شركة Harmony على جعله يستحق وقتك. قادر على تعلم كل وظيفة لأي جهاز IR موجود تقريبًا، يمكن لـ Harmony Hub التحكم في تكييف الهواء والسخانات والأضواء وأنظمة الصوت والمزيد - حيث يقوم بشكل أساسي بمسح أي أجهزة متبقية بواسطة Smartthings أو Wink hub.

بمجرد توصيل جميع أجهزتك وتهيئتها، ما عليك سوى تشغيل الاكتشاف في تطبيق Alexa وكل ما قمت بتوصيله يمكن التحكم بها الآن عبر الأوامر الصوتية - وحتى تغيير القنوات - بفضل Smartthings وWink وHarmony Skills المصممة خصيصًا اليكسا. حاليًا، يدعم Google Home واحدًا فقط من هذه المحاور – Smartthings– وعلى هذا النحو يتطلب بعض وصفات IFTTT لسد بعض الفجوة. في حالة Harmony Hub، يمكن لـ IFTTT فقط إضافة القدرة على تشغيل نظام الترفيه الخاص بك أو إيقاف تشغيله. لا يمكن التحكم في التحكم في القناة/مستوى الصوت وأجهزة الأشعة تحت الحمراء الأخرى. على الرغم من أنه من المتوقع أن تضيف Google قريبًا دعم Harmony Hub، إلا أنه اعتبارًا من الآن، فإنه يظل مدرجًا في القائمة الكبيرة من الأجهزة التي يمتلكها Echo ولا يمتلكها Google Home.

بالحديث عن IFTTT، إذا لم تكن تستخدمه بالفعل، فقد ترغب في ذلك تعرف. يمكن لـ IFTTT تمكين بعض الأتمتة السلسة بشكل مذهل من هاتفك أو Echo أو Google Home. على سبيل المثال، يمكن استخدام وصفة IFTTT بسيطة لـ Alexa قم بإنشاء جدول بيانات Google Docs لكل أغنية تقوم بتشغيلها من خلال تطبيق اليكسا. أو يمكنك ذلك اطلب من Google Home حجب ساعة في التقويم الخاص بك. باستخدام Evernote أو Onenote؟ قم بإعداد IFTTT على احصل على قوائم التسوق التي تمليها من Alexa واحفظها على الفور في تطبيق تدوين الملاحظات المفضل لديك. من خلال IFTTT [تقريبًا] كل شيء ممكن.

ولكن ماذا عن Apple HomeKit؟

أه نعم. هومكيت. على الرغم من أن معرض CES هذا العام شهد موجة من الأجهزة الجديدة التي تدعم HomeKit (وبالتأكيد الكثير في المستقبل)، إلا أن شركة Apple لا تزال بعيدة عن الركب. نظرًا لافتقاره إلى الدعم لـ Zigbee أو Z-wave أو أي من المحاور المذكورة أعلاه، فقد تم نقل HomeKit إلى أنظمة خاصة مثل Insteon (التي توفر مركزًا خاصًا بها يدعم HomeKit) أو أنظمة أخرى خاصة بـ HomeKit الأجهزة. تعمل أجهزة HomeKit فقط على شبكة Wi-Fi وBluetooth LE، ولا تتطلب لوحة وصل ما لم يرغب المستخدم في التحكم في الجهاز عندما يكون بعيدًا عن المنزل. ولهذا الغرض، يجب أن يكون لدى المستخدم جهاز Apple TV من الجيل الثالث (أو أعلى) تم إعداده ليكون HomeKit Hub الخاص به. يبقى أن نرى إنشاء Siri Hub المناسب.

تجزئة الأشياء

على الرغم من أن إنترنت الأشياء لا يزال يعاني من قدر لا بأس به من التجزئة، إلا أن هذا لا يحول دون وجود حل مفيد للمنزل الذكي يعمل بكامل طاقته. يوجد حاليًا الآلاف من الأجهزة الموثوقة وسهلة الإعداد في السوق ومعظمها يحمل الحرف "Z" في أسمائها. ليس من قبيل الصدفة أن المركز الذي ستحتاج إليه للتحكم فيها متصل بالإنترنت. أضف إلى ذلك الذكاء الاصطناعي الذي يتم التحكم فيه بالصوت، وستحصل على جميع أعمال المنزل الذكي التي وعدنا بها الخيال العلمي دائمًا. هل يمكن أن يأتي معيار جديد ويطرد هذه الأجهزة إلى أرض التقادم؟ ليس في الوقت القريب. في هذه المرحلة، يبدو أن الخيول الفائزة قد تم اختيارها بالفعل، وحصلت على الجائزة المرغوبة المتمثلة في إمكانية التشغيل البيني في المستقبل. إذا اخترت بحكمة، يمكنك المشاركة في هذا المجد. أو، إذا كنت تريد أن تكون جزءًا منه الآن، فاتبع الروابط أدناه لبدء التطوير.

هل تعتقد أنه من المقرر أن يظهر فائز آخر؟ شاركنا بالتعليق في الأسفل.

• معاينة المطور لأشياء Android: https://developer.android.com/things/index.html
• التطوير باستخدام Google Weave: https://developers.google.com/weave/guides/overview/what-is-weave
• التطوير لمساعد Google (إجراءات Google): https://developers.google.com/actions/
• برنامج معاينة أمازون ليكس: https://aws.amazon.com/lex/
• ابدأ باستخدام Alexa Skills Kit (ASK) وSmart Home Skill API: https://developer.amazon.com/alexa-skills-kit
• واجهة برمجة تطبيقات مهارات Alexa Smart Home: https://developer.amazon.com/alexa/smart-home
• أدخل للحصول على فرصة الوصول لمدة 12 شهرًا إلى تقنيات Thread لتطبيقاتك الخاصة: http://threadgroup.org/joinus
• إصدار Access Thread من التعليمات البرمجية مفتوحة المصدر "Openthread": https://github.com/openthread/openthread