[VÄRSKENDATUD] Nutika kodu ja koduautomaatika protokollide juhend: IoT paradiisi loomine

See põhjalik artikkel räägib sulle kõike, mida pead teadma nutikate kodude olukorrast ja sellest, kuidas luua oma asjade interneti paradiis!

Nutika kodu populaarsus on viimastel aastatel ja isegi viimastel kuudel märkimisväärselt tõusnud. CES 2017 pani aluse nende seadmete järjekordsele väikesele plahvatusele, kuna Apple, Google ja Amazon laienesid nende nutikate kodude ökosüsteemid – ehkki erineva kiirusega – ning Amazoni Alexa assistent uhkeldab kõige rohkem kasvu.

Olles tähelepanu keskpunktis häälassistendiga kõlarite, nagu Amazon Echo ja Google Home, edu, on nende juhitavad seadmed nüüd kesksel kohal. Selle tähelepanu jagamine on liiga ilmne võitlus nende tehnoloogiate järjepidevuse säilitamise nimel. Kuna koduautomaatika poole püüdlemisel kasutatakse nii palju süsteeme ja protokolle, sarnaneb tarbija raske olukord loojate omaga – leidke kestev ja kasulik standard.

Püüdes aidata tehnoloogiatel leida oma õiged kodud, on siin lõplik juhend asjade Interneti-toega kodu kohta – praegusel kujul täna. Alustame nende ökosüsteemide loomiseks kasutatava nelja peamise tehnoloogia jaotusega.

[tabs][tab title ="Wi-Fi"]

 1. Wi-Fi

Plussid: Keskne jaotur pole vajalik. Toetab AES 256-bitist krüptimist.

Miinused: Nagu alati, sõltuvad kiirus ja signaali tugevus teie ruuterist ja Interneti-teenuse pakkujast – see sõltuvus ei pruugi mõne jaoks ideaalne olla. See on ka kõige ressursimahukam protokoll, mis nõuab rohkem energiat ja seega ka suuremat suurust toodetelt, mis töötavad sageli akutoitel ja nõuavad väikest ruumi.

Märkimisväärsed seadmed/platvormid:WeMoApple HomeKitSamsung SmartthingsInsteon*Philips Hue**

*Insteon kasutab raadiosagedus- ja elektriliinide kombinatsiooni, mis suurendab töökindlust takistuste korral. Kahjuks ei kehti see eelis selliste seadmete puhul nagu ukselukud, mis peavad töötama ainult raadiosagedusel. Peamised murekohad on siin turvalisus ja koostalitlusvõime. Selle teema kohta ütleb Insteon järgmist:

Võimalike krüpteerimismeetodite hulka kuuluvad jooksva koodi, hallatava võtme ja avaliku võtme algoritmid. Kooskõlas INSTEONi lihtsuse tunnusega on INSTEON eelistatud meetodiks rullkoodiga krüptimine, mida kasutavad garaažiukse avajad ja autode raadiovõtmehoidjad.

**Philips Hue kasutab ZLL-i (ZigBee Light Link) ja Wi-Fi kombinatsiooni. Igaühe jaoks pole mitte ainult ainulaadne URL valgust, aga ka valguse iga funktsiooni puhul – kontrolli saavutamine konkreetsele uue väärtuse saatmisega URL.

[/tab][tab title ="Bluetooth/BLE"]

2. Bluetooth/Bluetooth LE

Plussid: Keskne jaotur pole vajalik. AES 128-bitine krüptimine.

Miinused: Bluetooth/BLE on piiratud oma tavapärase 30 jala raadiusega, mitte ainult ei tekita surnud tsoonide probleemi, vaid ka diskvalifitseerib selle mitte juhtida seadmeid, mis ei ole selle levialas, st tulede väljalülitamine või uste lukustamine, kui kasutaja ei viibi Kodu.

Märkimisväärsed seadmed/platvormid:Apple HomeKitSamsung Smartthings

[/tab][tab title ="Z-laine"]

3. Z-laine

(Suhtleb 908MHz ja 916MHz sageduste kaudu)

Plussid: Kasutab võrku, mis tähendab rohkem seadmeid, suuremat leviala ja signaali halvenemist. Kasutab AES-128 sümmeetrilist krüptimist ja avatud lähtekoodi.

Miinused: Vajalik keskne jaotur. Protokollide edenedes võib tugi kaotada.

Märkimisväärsed seadmed/platvormid:Samsung SmartthingsÜle 1500 koostalitlusvõimelise seadme, sealhulgas hulgaliselt valguslüliteid, lukke ja andureid.

[/tab][tab title ="Zigbee"]

4. Zigbee

(Suhtleb 915 MHz ja 2,4 GHz sageduste kaudu)

Plussid: Kasutab võrkvõrku. Kasutab AES-128 sümmeetrilist krüptimist ja avatud lähtekoodi. IEEE 802.15.4 raadiostandardile rajatud Zigbee võib tulevikus IP-põhiste protokollidega ühilduvuse osas edu saavutada.

Miinused: Vajalik keskne jaotur.

Märkimisväärsed seadmed/platvormid:PesaSamsung SmartthingsPhilipsi toonÜle 1100 koostalitlusvõimelise seadme, sealhulgas mõned digikaablikastid ning hulk valguslüliteid, lukke ja andureid.

[/tab]

[/tabs]

[spacer color="E3E3E3" icon="vali ikoon"]

[VÄRSKENDATUD] Standardi otsing

Rääkides ühilduvusest ja tulevastest protokollidest, püüdlustest leida püsivat standardit, mille alusel kõik (või enamik) nutikodu protokolle saaksid omavahel kurnavalt suhelda. Niit – Google’i (Nest) ja päris paljude teiste ettevõtete all arendatav võrguprotokoll – loodab selle võidujooksu võita.

Thread, mis on ette nähtud töötama 802.15.4 IEEE standardiga, sisaldab võrgukihti vahetult rakenduse all. Threadis on kapseldatud UDP, IP-marsruutimine ja 6LoWPAN. 6LoWPAN on vähese energiatarbega mehhanism, mille abil 802.15.4 saab suhelda IPv6-ga (ja seega ka pilvega), samal ajal kui IP-marsruutimine ja UDP aitavad andmeid turvaliselt marsruutida ja esitada (Kõik krüptitud AES-CCM krüptograafia abil.) IPv6 täiendav sujuvus võimaldab mis tahes lõime toega seadmel suhelda Interneti-protokollide (nt LTE, Wi-Fi ja Ethernet) kaudu. Kuna see kasutab 802.15.4 kiipi, Lõimide rühm loodab lisada ühilduvuse seadmetele, mis seda kiipi juba kasutavad, potentsiaalselt tarkvaravärskenduste/partnerlussuhete kaudu. Kui see on tehtud, saab seade Threadi võrgusilma osaks ja saab teavet jagada, mitte ainult seadmete vahel, aga ka pilvega – potentsiaalselt kaob vajadus keskseadme järele jaotur.

Thread pole selles võidujooksus ainus grupp või ettevõte – mõned tema enda partnerid töötavad välja sarnaseid protokolle –, kuid need võivad olla kõige kiiremini liikuvad. The Lõimide rühm ja Zigbee liit teatas vastastikku kasulikust ja ettenägelikust partnerlusest, mis näitas selle mõningaid vilju kokkuleppele tänavusel CES-il, mis näitab veelgi nende pühendumust ja edu liidu ühendamisel IoT.

Teine tükk, mis loodab aidata mõistatust lahendada, on Google'i oma Android asjad. Android Things (endine Brillo) on mõeldud nutikate koduseadmete standardseks operatsioonisüsteemiks. Androidi versioon, mida Google loodab rakendada väikese võimsusega OS-ina nutikodu toodetele, sealhulgas lõime toega toodetele seadmeid. Lisaks loodavad nad integreeruda Kuduma sideainena suhtlemisel teiste uute ja vanade raadio- ja nutiseadmete tehnoloogiatega.

See võib tunduda suure tellimusena, kuid kui Android Thingsi edu vastab Google'i ootustele, õmbleks selle, Threadi ja Weave'i kudumine kokku infrastruktuuri kus API-sid jagatakse platvormide vahel ja värskendusi saavad juurutada arendajad OTA – see võimaldab toe ja turvalisuse taset, mida enamik nutikaid kodusid seni ei näinud seadmeid.

Peamine puudus nii tarbijate kui ka ettevõtete jaoks on lihtsalt Alphabeti, Google'i emaettevõtte, nutika kodu turu lahutamatu ja suurte osade andmine. Mõned tarbijad võivad muretseda tagajärgede pärast, kui üks ettevõte kontrollib nii suurt osa nende kodust ettevõtted võivad näha nende tehnoloogiate omaksvõtmist konkurendist loobumisena – hoolimata selle potentsiaalist kasu. Siiani ei ole see takistanud Samsung SmartThingsil, Phillips Hue'l ja Zigbeel vanasõna järgi hüppamast – samm, mis võiks kindlasti aidata selliseid ökosüsteeme nagu Apple HomeKit.

Hääleabilised

Amazon Echo, Google Home ja muud häälassistendi toega seadmed võivad eraldiseisvate toodetena olla kasulikud ja lõbusad. Pakkudes kasutajatele kõike alates praegustest sündmustest, ilmast ja märkmete tegemisest ning lõpetades interaktiivse muusikaga mängud ja ostlemine – kõik tehakse häälega – need abilised on kahtlemata võimekad ja selleks küpsed laienemine.

Google on otsingus Amazoni tipus, üllatuseta.

Praegu juhib Google'i assistent Alexa ees üllatavat edu mitte ainult otsingufunktsioonide osas leida rohkem vastuseid, aga ka võimaldada kasutajal vestlusringis järelküsimusi esitada viisil. Näiteks küsides Google Home'ilt: "Kes on Ameerika Ühendriikide president?" annab teile vastuse "Barack Obama". Nagu järelküsimuse kohta võite küsida: "Kas tal on lapsi?" Vastuseks pakub Google Home teile sobivat vastama. Kahjuks peate iga järelküsimuse ette panema äratuskäskluse "OK Google" – niigi kohmakas fraas, mis aitab seda funktsiooni eriti halvendada. Teemaspetsiifiline keskendumine võib jätkuda Google'i assistendiga küsimuste seeria jaoks. Kui proovite Alexaga sama küsimust esitada, peate iga kord küsimuses oleva teema uuesti esitama. Peale selle on otsingufunktsioonid suhteliselt võrdsed.

Amazon võtab asjade Internetis juhtpositsiooni

Ühilduvuse ja toe osas on Alexal aga teatav vahemaa selle ja Mountain View'i uhkuse vahel. Peaaegu 18 kuud tagasi välja antud Amazon Echo ja Alexa on 16 kuud vanemad kui Google Home ja selle sisseehitatud assistent. Selle aja jooksul on Amazon kasutanud kõiki võimalusi, et võimaldada Alexat arendada ja integreerida – tasuta, mis on kindlasti end ära tasunud. Lisaks sellele, et kõik huvitatud tootjad on seda vabalt integreerinud, on Alexa nautinud üle 5000 uue oskuse mille arendajad on teinud Alexa oskuste komplekt (KÜSIGE). Need oskused lisasid hulgaliselt võimeid, sealhulgas täiendavaid seadmeid ja laiendasid rakenduste integreerimist.

Möödunud aasta novembris andis Amazon arendajatele juurdepääsu ka Amazon Lex, mis hõlbustab Amazoniga ühendatud vestlusrobotite loomist, võimendades kõnetuvastuse ja loomuliku keele töötlemise tehnoloogiaid, millele Alexa on üles ehitatud. Ehkki Google on hiljuti sarnaseid meetmeid võtnud, ilmneb Amazoni varasem algus Echo seadme ühilduvusest ja selle Alexa teenuse laialdasest kasutamisest.

Samal ajal käib võitlus Google'i assistendi pärast mitte-Pixeli nutitelefonides. Seni ei soovi Google, et ta ei soovi laiendada tuge OEM-i Android-telefonidele, kuid näib, et Google kasutab oma hääleassistendiga vastupidist lähenemisviisi. Ettevõte kutsub arendajaid looma platvormi jaoks, kuid ei paku tasuta juurutamist nagu Amazon – alles hiljuti teatas integratsioonist käputäie seadmetega, milles töötab (või peagi käivitatakse) Android TV. Google on vihjanud nende patenteeritud assistendi eelseisvatele rakendustele, kuigi kui kiiresti ja laialdaselt see võib levida, jääb näha.

Aja jooksul näete assistenti jõudmas ka teistele uutele pindadele, nagu nutikellad, mis käitavad operatsioonisüsteemi Android Wear 2.0, Android-toega autosisesed teabe- ja meelelahutussüsteemid ja palju muud tüüpi seadmed...

Side kõigi seadmetega

Kahjuks ei oma Echo ega Google Home nutika kodu ühenduvust peale Bluetoothi ​​ja Wi-Fi. Seetõttu on enamiku seadistuste jaoks vaja mingit suhtluskeskust. Jaoturi valimisel on oluline kaaluge oma eesmärke, olgu need siis lihtsus või kohandatavus. Jaotur, mida tasub kaaluda, peaks vähemalt ühilduma Wi-Fi, Zigbee ja Z-wave'iga, et pakkuda parimat ühilduvust. Samsungi Smartthings Hub on populaarne just sel põhjusel. Kuigi on olemas käputäis teisi, pakub Smartthings kõige rohkem kohandamisvõimalusi ja kõige rohkem partnerlussuhteid. Vähem tuntud konkurent võib olla Wink Hub, pakkudes samu protokolle veidi madalama hinnaga. Winki jaoturi suurim eelis on aga ka selle suurim nõrkus, kuna selle lihtsuse tõttu on vähem kohandamist. Jällegi sõltub õige jaoturi valik teie isiklikest eelistustest, kuid igas mõttes ei valmista Smartthingsi jaotur pettumust. Siduge see mõne Zigbee/Z-wave pistikupesa ja valguslülititega ning oletegi teel. Saate lisada ka liikumisandureid, veelekkeandureid, ukselukke ja WiFi-kaameraid, mis kõik on Smartthingsi rakenduses määratletud reeglite ja toimingutega. Üks selline reegel võib sisaldada juhiseid tulede väljalülitamiseks, uste lukustamiseks ja turvakaamera lubamiseks, kui konkreetne telefon majast lahkub.

Kahjuks on IR-võime üks funktsioon, mida te nendest jaoturitest veel ei leia, välistades meelelahutussüsteemid põhilise koduautomaatika hulgast. Praegu on täiendav jaotur – Logitechi Harmony Hub - on vajalik. Et teid selle lisajaoturi ostmisel lohutada, hoolitses Harmony selle eest, et see oleks teie aega väärt. Võimalik õppida peaaegu iga olemasoleva infrapunaseadme kõiki funktsioone, saab Harmony Hub juhtida kliimaseadet, kütteseadmeid, valgusteid, helisüsteeme ja muud – sisuliselt pühkides kõik Smartthingsi või Winki jaoturist üle jäänud seadmed.

Kui kõik seadmed on ühendatud ja konfigureeritud, käivitage Alexa rakenduses avastus ja kõik, mida olete ühendanud saab nüüd juhtida häälkäsklustega – isegi kanaleid vahetades – tänu Smartthingsi, silmapilgutuse ja harmoonia oskustele. Alexa. Praegu toetab Google Home ainult ühte neist jaoturitest – Smartthingsi ja seetõttu on vaja mõnda IFTTT retsepti, et osa lõhe ületada. Harmony Hubi puhul saab IFTTT lisada ainult võimaluse teie meelelahutussüsteemi sisse või välja lülitada. Kanalite/helitugevuse reguleerimist ja muid IR-seadmeid ei saa juhtida. Ehkki on oodata, et Google lisab peagi Harmony Hubi toe, jääb see praeguse seisuga Echo-l ja Google Home'il mitte olevate seadmete loendisse.

Rääkides IFTTT-st, kui te seda veel ei kasuta, võiksite seda teha tuttavaks saada. IFTTT võib teie telefonist, Echost või Google Home'ist võimaldada hämmastavalt sujuvat automatiseerimist. Näiteks lihtne IFTTT retsept Alexa jaoks looge iga esitatava laulu kohta Google Docsi arvutustabel Alexa rakenduse kaudu. Või saate öelge Google Home'ile, et see blokeeriks teie kalendris tund aega. Kas kasutate Evernote'i või Onenote'i? Seadistage IFTTT võtke Alexalt dikteeritud ostunimekirjad ja salvestage need koheselt oma eelistatud märkmete tegemise rakendusse. IFTTT kaudu on [peaaegu] kõik võimalik.

Aga kuidas on lood Apple HomeKitiga?

Ah, jah. HomeKit. Kuigi tänavusel CES-il oli hulgaliselt uusi HomeKiti toega seadmeid (ja kindlasti veel palju rohkem tulemas), on Apple siiski üsna kaugel. Kuna HomeKit ei toeta Zigbee, Z-wave või mõnda eelnimetatud jaoturit, on HomeKit taandatud patenteeritud süsteemid nagu Insteon (kes pakuvad oma HomeKiti toega jaoturit) või muud HomeKiti spetsiifilised seadmeid. Ainult Wi-Fi ja Bluetooth LE kaudu töötavad HomeKiti seadmed ei vaja jaoturit, välja arvatud juhul, kui kasutaja soovib kodust eemal olles seadet juhtida. Selleks peab kasutajal olema kolmanda põlvkonna Apple TV (või uuem) seadistatud HomeKit Hubiks. Korraliku Siri Hubi loomine jääb ootama.

Asjade killustatus

Kuigi asjade internetis on endiselt üsna palju killustumist, ei välista see täielikult toimiva ja kasuliku nutikodu lahendust. Praegu on turul tuhandeid töökindlaid ja lihtsalt seadistatavaid seadmeid ning enamikul neist on Z-täht. Mitte nii juhuslikult, nende juhtimiseks vajalik jaotur on Interneti-ühendusega. Lisage hääljuhitav tehisintellekt ja teil on kõik nutikodu funktsioonid, mida ulmekirjandus meile alati lubas. Kas võib tulla uus standard ja pagendada need seadmed vananemise maale? Mitte niipea. Praegusel hetkel tundub, et võitjad hobused on juba välja valitud, teenides tulevase koostalitlusvõime ihaldatud auhinna. Kui valite targalt, saate sellest hiilgusest osa saada. Või kui soovite praegu sellest osa saada, järgige arendamise alustamiseks allolevaid linke.

Kas arvate, et selgub veel üks võitja? Palun jagage allpool olevates kommentaarides.

  • Android Thingsi arendaja eelvaade: https://developer.android.com/things/index.html
  • Arendus Google Weave'iga: https://developers.google.com/weave/guides/overview/what-is-weave
  • Arenda Google'i assistendi jaoks (Google Actions): https://developers.google.com/actions/
  • Amazon Lexi eelvaateprogramm: https://aws.amazon.com/lex/
  • Alustage Alexa Skills Kit (ASK) ja Smart Home Skill API-ga: https://developer.amazon.com/alexa-skills-kit
  • Alexa Smart Home Skill API: https://developer.amazon.com/alexa/smart-home
  • Liituge, et saada 12-kuuline juurdepääs Threadi tehnoloogiatele oma rakenduste jaoks: http://threadgroup.org/joinus
  • Juurdepääs Threadi avatud lähtekoodi versioonile "Openthread": https://github.com/openthread/openthread