[업데이트됨] 스마트 홈 및 홈 자동화 프로토콜 가이드: IoT 천국 만들기

이 철저한 기사는 스마트 홈의 상태와 사물 인터넷 천국을 설정하는 방법에 대해 알아야 할 모든 것을 알려줄 것입니다!

스마트 홈의 인기는 지난 몇 년 동안, 심지어 지난 몇 달 동안 크게 증가했습니다. CES 2017은 Apple, Google 및 Amazon이 모두 확장됨에 따라 이러한 장치의 또 다른 작은 폭발의 장을 마련했습니다. 비록 속도는 다르지만 스마트 홈 생태계에 가장 큰 장점을 자랑하는 Amazon의 Alexa 어시스턴트를 사용합니다. 성장.

Amazon Echo 및 Google Home과 같은 음성 지원 스피커의 성공으로 주목을 받게 된 이 스피커가 제어하는 ​​장치는 이제 중앙 무대에 올랐습니다. 이러한 관심을 공유하는 것은 이러한 기술 간의 연속성을 유지하기 위한 너무나 당연한 노력입니다. 홈 자동화를 추구하는 데 사용되는 수많은 시스템과 프로토콜로 인해 소비자의 곤경은 제작자의 곤경과 매우 유사합니다. 지속적이고 유용한 표준을 찾으십시오.

기술이 적절한 집을 찾을 수 있도록 돕기 위한 지속적인 노력의 일환으로 IoT 지원 홈에 대한 최종 가이드는 다음과 같습니다. 오늘. 먼저 이러한 생태계를 만드는 데 사용되는 4가지 주요 기술을 분석해 보겠습니다.

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 1. 와이파이

장점: 중앙 허브가 필요하지 않습니다. AES 256비트 암호화를 지원합니다.

단점: 항상 그렇듯이 속도와 신호 강도는 라우터와 인터넷 서비스 제공업체에 따라 달라지며, 이는 일부에게는 이상적이지 않을 수도 있습니다. 또한 리소스를 가장 많이 사용하는 프로토콜로, 배터리로 구동되는 경우가 많고 작은 설치 공간이 필요한 제품에서 더 많은 전력과 결과적으로 더 큰 크기를 요구합니다.

주목할만한 장치/플랫폼:위모애플 홈킷삼성 스마트싱스인스테온*필립스 휴**

*Insteon은 RF와 전력선을 조합하여 사용하므로 경로가 막힌 경우에도 신뢰성을 돕습니다. 안타깝게도 이 이점은 RF에서만 작동해야 하는 도어록과 같은 장치에는 적용되지 않습니다. 여기서는 보안과 상호 운용성이 주요 관심사입니다. 이 주제에 대해 Insteon은 다음과 같이 말합니다.

가능한 암호화 방법에는 롤링 코드, 관리 키 및 공개 키 알고리즘이 포함됩니다. INSTEON의 단순함을 유지하면서 차고 문 개폐기 및 자동차용 무선 전자열쇠에 사용되는 롤링 코드 암호화가 INSTEON이 선호하는 방법입니다.

**Philips Hue는 ZLL(ZigBee Light Link)과 Wi-Fi를 조합하여 사용합니다. 각각의 고유한 URL이 있을 뿐만 아니라 그러나 빛의 각 기능에 대해서도 마찬가지입니다. 특정 기능에 새로운 값을 전송하여 제어를 달성합니다. URL.

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2. 블루투스/블루투스 LE

장점: 중앙 허브가 필요하지 않습니다. AES 128비트 암호화.

단점: Bluetooth/BLE는 일반적인 반경 30피트로 제한되어 데드존 문제가 발생할 뿐만 아니라 실격 처리됩니다. 범위 내에 있지 않은 장치를 제어하는 ​​것(예: 사용자가 없을 때 조명을 끄거나 문을 잠그는 것) 집.

주목할만한 장치/플랫폼:애플 홈킷삼성 스마트싱스

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3. Z-웨이브

(908MHz 및 916MHz 주파수를 통해 통신)

장점: 더 많은 장치, 더 넓은 적용 범위 및 신호 저하가 없음을 의미하는 메시 네트워크를 사용합니다. AES-128 대칭 암호화 및 오픈 소스 코드를 활용합니다.

단점: 중앙 허브가 필요합니다. 프로토콜이 발전함에 따라 지원이 중단될 수 있습니다.

주목할만한 장치/플랫폼:삼성 스마트싱스1,500개 이상의 상호 운용 가능한 장치, 다양한 전등 스위치, 잠금 장치 및 센서를 포함합니다.

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4. 지그비

(915MHz 및 2.4GHz 주파수를 통해 통신)

장점: 메시 네트워크를 사용합니다. AES-128 대칭 암호화 및 오픈 소스 코드를 활용합니다. IEEE 802.15.4 무선 표준을 기반으로 구축된 Zigbee는 향후 IP 기반 프로토콜과의 호환성에서 잠재적으로 우위를 점할 수 있습니다.

단점: 중앙 허브가 필요합니다.

주목할만한 장치/플랫폼:둥지삼성 스마트싱스필립스 휴1,100개 이상의 상호 운용 가능한 장치, 일부 셋톱 케이블 박스와 다양한 전등 스위치, 잠금 장치 및 센서가 포함됩니다.

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[업데이트됨] 표준 검색

호환성과 미래의 프로토콜에 관해 말하면, 모든(또는 대부분의) 스마트 홈 프로토콜이 잔혹하게 통신할 수 있는 지속적인 표준에 대한 탐구입니다. – Google(Nest) 및 상당수의 다른 회사에서 개발 중인 네트워크 프로토콜 – 이 경쟁에서 승리하기를 희망합니다.

802.15.4 IEEE 표준에서 작동하도록 고안된 Thread는 애플리케이션 바로 아래의 네트워크 계층으로 구성됩니다. 스레드 내에 캡슐화된 것은 UDP, IP 라우팅 및 6LoWPAN입니다. 6LoWPAN은 802.15.4가 IPv6(따라서 클라우드)와 통신할 수 있는 동시에 IP 라우팅 및 UDP가 데이터를 안전하게 라우팅하고 표시하는 데 도움이 되는 저전력 메커니즘입니다. (모두 AES-CCM 암호화를 사용하여 암호화됩니다.) IPv6의 향상된 유연성 덕분에 모든 스레드 지원 장치는 LTE, Wi-Fi 및 이더넷과 같은 인터넷 프로토콜을 통해 통신할 수 있습니다. 802.15.4 칩을 사용하기 때문에 스레드 그룹 잠재적으로 소프트웨어 업데이트/파트너십을 통해 이 칩을 이미 사용하고 있는 장치에 호환성을 추가하기를 희망합니다. 이 작업이 완료되면 장치는 Thread의 메시 네트워크의 일부가 되어 정보를 공유할 수 있습니다. 장치 간에만 가능하지만 클라우드에서도 가능하므로 잠재적으로 중앙 집중화가 필요하지 않음 바퀴통.

Thread는 이 경쟁에서 유일한 그룹이나 회사는 아닙니다. 자체 파트너 중 일부가 유사한 프로토콜을 개발하고 있지만 가장 빠르게 움직일 수 있습니다. 그만큼 스레드 그룹 그리고 지그비 얼라이언스 상호 이익이 되고 선견지명이 있는 파트너십을 발표하여 그 성과 중 일부를 보여주었습니다. 올해 CES에서 합의를 통해 두 기업의 통합에 대한 의지와 성공을 더욱 입증했습니다. IoT.

퍼즐을 해결하는 데 도움이 되기를 희망하는 또 다른 부분은 Google의 안드로이드 것들. 스마트 홈 장치를 위한 표준 운영 체제로 예정된 Android Things(이전의 Brillo)는 단순한 것입니다. Google이 스레드 지원을 포함하여 스마트 홈 제품을 위한 저전력 OS로 구현하기를 희망하는 Android 버전 장치. 게다가 그들은 통합을 희망합니다. 짜다 신규 및 기존의 다른 무선 및 스마트 장치 기술과의 통신을 위한 결합제로 사용됩니다.

무리한 주문처럼 들릴 수도 있지만 Android Things의 성공이 Google의 기대에 부응한다면 이것과 Thread, Weave의 결합은 인프라를 꿰맬 것입니다. API는 플랫폼 전반에 걸쳐 공유되며 개발자 OTA가 업데이트를 출시할 수 있습니다. 이는 대부분의 스마트 홈에서 지금까지 볼 수 없었던 수준의 지원 및 보안을 가능하게 합니다. 장치.

소비자와 기업 모두에게 가장 큰 단점은 단순히 Google의 모회사인 Alphabet에 스마트 홈 시장의 필수적이고 큰 부분을 제공한다는 것입니다. 일부 소비자는 한 회사가 자신의 집에 대한 많은 부분을 관리한다는 사실에 대해 걱정할 수도 있습니다. 기업은 이러한 기술의 잠재력에도 불구하고 이러한 기술을 경쟁사에 포기하는 것으로 볼 수 있습니다. 이익. 지금까지는 삼성 SmartThings, Phillips Hue 및 Zigbee가 속담에 편승하는 것을 막지 못했습니다. 이는 확실히 Apple HomeKit과 같은 생태계에 도움이 될 수 있는 움직임입니다.

음성 도우미

Amazon Echo, Google Home 및 기타 음성 지원 지원 장치는 독립형 제품으로서 유용하고 재미있을 수 있습니다. 시사, 날씨, 메모 작성부터 음악, 대화형까지 모든 것을 사용자에게 제공 게임, 쇼핑 등 모두 음성을 통해 이루어집니다. 이러한 비서는 의심할 여지 없이 확장.

Google이 검색 부문에서 Amazon을 제압한 것은 놀라운 일이 아닙니다.

현재 Google Assistant는 검색 기능뿐만 아니라 검색 기능에서도 Alexa를 압도하고 있습니다. 더 많은 답변을 찾을 수 있을 뿐만 아니라 사용자가 보다 대화적인 방식으로 후속 질문을 할 수도 있습니다. 방법. 예를 들어 Google Home에 "미국 대통령은 누구입니까?"라고 묻는 것입니다. "버락 오바마"라는 답을 드립니다. 로서 후속 질문에서는 “그 사람에게 자녀가 있나요?”라고 질문할 수 있습니다. 이에 대한 응답으로 Google Home은 적절한 정보를 제공합니다. 답변. 불행하게도 후속 질문 앞에는 깨우기 명령 "OK Google"을 붙여야 합니다. 특히 이 기능을 저하시키는 투박한 문구입니다. Google 어시스턴트를 통해 일련의 질문에 대해 주제별 초점을 계속 맞출 수 있습니다. 그러나 Alexa에게 이와 동일한 질문을 시도하려면 매번 질문의 주제를 다시 언급해야 합니다. 이 외에도 검색 기능은 상대적으로 동일합니다.

아마존이 IoT 분야를 선도하다

그러나 호환성과 지원 측면에서 Alexa는 Mountain View의 자부심과 어느 정도 거리가 있습니다. 거의 18개월 전에 출시된 Amazon Echo와 Alexa는 Google Home 및 내장 보조 장치보다 16개월 더 오래되었습니다. 그 동안 Amazon은 Alexa를 무료로 개발하고 통합할 수 있도록 모든 기회를 활용했으며 이는 확실히 성과를 거두었습니다. 관심 있는 모든 제조업체가 자유롭게 통합할 수 있을 뿐만 아니라 Alexa는 다음과 같은 이점을 누리고 있습니다. 5000개가 넘는 새로운 스킬 개발자가 다음을 통해 만든 것입니다. 알렉사 기술 키트 (묻다). 이러한 기술은 추가적인 장치 유창성 및 확장된 앱 통합을 포함하여 다양한 기능을 추가했습니다.

지난 11월 Amazon은 개발자들에게 다음에 대한 액세스 권한도 부여했습니다. 아마존 렉스이는 Alexa의 기반이 되는 음성 인식 및 자연어 처리 기술을 활용하여 Amazon에 연결된 챗봇 생성을 용이하게 합니다. Google이 최근 유사한 조치를 취했지만 Amazon의 초기 시작은 Echo의 장치 호환성과 Alexa 서비스의 광범위한 사용에서 분명하게 남아 있습니다.

한편, Pixel이 아닌 스마트폰에서 Google Assistant를 위한 경쟁이 치열해지고 있습니다. 아직까지는 OEM Android 휴대폰에 대한 지원 확장을 꺼리는 Google은 음성 지원에 대해 반대 접근 방식을 취하고 있는 것으로 보입니다. 그 회사 개발자를 초대하여 플랫폼용이지만 Amazon처럼 무료 구현을 제공하지는 않습니다. 최근에야 Android TV를 실행하는(또는 곧 실행될) 소수의 장치와의 통합을 발표했습니다. Google은 향후 독점 비서 구현을 암시했습니다., 그러나 이것이 얼마나 빠르고 광범위하게 이루어질지는 아직 알 수 없습니다.

시간이 지남에 따라 Android Wear 2.0을 실행하는 스마트시계, Android 기반 차량용 인포테인먼트 시스템 및 기타 여러 유형의 장치와 같은 다른 새로운 표면에도 Assistant가 제공되는 것을 볼 수 있습니다.

모든 장치와의 통신

불행하게도 Echo나 Google Home은 블루투스와 Wi-Fi 이상의 스마트 홈 연결 기능을 제공하지 않습니다. 따라서 대부분의 설정에는 일종의 통신 허브가 필요합니다. 허브를 선택할 때 중요한 것은 단순성이든 사용자 정의 가능성이든 목표를 고려하십시오.. 고려할 가치가 있는 허브는 최소한 Wi-Fi, Zigbee 및 Z-wave와 호환되어 최고의 호환성을 제공해야 합니다. 삼성 스마트싱스 허브 인기 있는 이유는 바로 이 때문이다. 소수의 다른 제품도 존재하지만 Smartthings는 가장 많은 사용자 정의와 가장 많은 파트너십을 제공합니다. 덜 알려진 경쟁자가 윙크 허브, 약간 더 낮은 가격으로 동일한 프로토콜을 제공합니다. 그러나 Wink 허브의 가장 큰 자산은 단순성으로 인해 맞춤화가 덜 이루어지기 때문에 가장 큰 약점이기도 합니다. 다시 말하지만, 적절한 허브를 선택하는 것은 개인 취향에 따라 다르지만 모든 의도와 목적에 있어서 Smartthings 허브는 실망하지 않을 것입니다. 이것을 일부 Zigbee/Z-wave 콘센트 및 조명 스위치와 페어링하면 잘 진행됩니다. 또한 Smartthings 앱 내에 정의된 지정된 규칙과 작업을 사용하여 동작 센서, 누수 센서, 도어 잠금 장치 및 Wi-Fi 카메라를 추가할 수도 있습니다. 그러한 규칙 중 하나에는 특정 전화기가 집 밖으로 나갈 때 조명을 끄고, 문을 잠그고, 보안 카메라를 활성화하라는 지침이 포함될 수 있습니다.

안타깝게도 IR 기능은 이러한 허브에서 아직 찾을 수 없는 기능 중 하나이며 기본 홈 자동화에서 엔터테인먼트 시스템을 효과적으로 제외합니다. 현재로서는 추가 허브 – 로지텍 하모니 허브 – 필수입니다. 이 추가 허브를 구매한 것에 대해 위로하기 위해 Harmony는 귀하의 시간을 가치 있게 만들었습니다. 존재하는 거의 모든 IR 장치의 모든 기능을 배울 수 있습니다., Harmony Hub는 에어컨, 히터, 조명, 사운드 시스템 등을 제어할 수 있습니다. 기본적으로 Smartthings 또는 Wink 허브가 남긴 모든 장치를 쓸어버릴 수 있습니다.

모든 장치를 연결하고 구성한 후에는 Alexa 앱과 연결한 모든 항목에서 검색을 실행하기만 하면 됩니다. 이제 Smartthings, Wink 및 Harmony Skills 덕분에 음성 명령을 통해 제어할 수 있습니다. 채널 변경도 가능합니다. 알렉사. 현재 Google Home은 다음 허브 중 하나인 Smartthings만 지원합니다. 따라서 일부 격차를 해소하려면 몇 가지 IFTTT 레시피가 필요합니다. Harmony Hub의 경우 IFTTT는 엔터테인먼트 시스템을 켜거나 끄는 기능만 추가할 수 있습니다. 채널/볼륨 조절 및 기타 IR 장치는 제어할 수 없습니다. Google이 곧 Harmony Hub 지원을 추가할 것으로 예상되지만 현재로서는 Echo에는 있고 Google Home에는 없는 장치의 상당한 목록에 남아 있습니다.

IFTTT에 관해 아직 사용하지 않았다면 다음을 수행해 보세요. 친근 해지다. IFTTT는 휴대폰, Echo 또는 Google Home에서 놀랍도록 원활한 자동화를 가능하게 합니다.. 예를 들어 Alexa에 대한 간단한 IFTTT 레시피는 다음과 같습니다. 연주하는 모든 노래의 Google Docs 스프레드시트를 만듭니다. 알렉사 앱을 통해 아니면 할 수 있습니다 Google Home에 캘린더에서 한 시간을 차단하라고 말해. Evernote나 Onenote를 사용하시나요? IFTTT를 설정하여 Alexa로부터 받아쓰기된 쇼핑 목록을 받아 선호하는 메모 작성 앱에 즉시 저장하세요.. IFTTT를 통해 [거의] 모든 것이 가능합니다.

하지만 Apple HomeKit은 어떻습니까?

아 예. 홈킷. 올해 CES에서는 새로운 HomeKit 지원 장치가 대거 등장했지만(앞으로 더 많은 장치가 나올 예정임) Apple은 여전히 ​​상당히 뒤처져 있습니다. Zigbee, Z-wave 또는 앞서 언급한 허브에 대한 지원이 부족하여 HomeKit은 Insteon(자체 HomeKit 지원 허브 제공) 또는 기타 HomeKit 관련 시스템과 같은 독점 시스템 장치. Wi-Fi 및 Bluetooth LE에서만 실행되는 HomeKit 장치는 사용자가 집 밖에 있을 때 장치 제어를 원하지 않는 한 허브가 필요하지 않습니다. 이를 위해서는 사용자가 3세대 Apple TV(또는 그 이상)를 HomeKit 허브로 설정해야 합니다. 적절한 Siri Hub의 생성은 아직 확인되지 않았습니다.

사물의 단편화

사물 인터넷은 여전히 ​​상당한 수준의 단편화를 갖고 있지만 이것이 완벽하게 작동하고 유용한 스마트 홈 솔루션을 배제하는 것은 아닙니다. 현재 시장에는 안정적이고 설치하기 쉬운 수천 개의 장치가 있으며 대부분 이름에 "Z"가 있습니다. 우연은 아니지만, 이를 제어하는 ​​데 필요한 허브는 인터넷에 연결되어 있습니다. 음성 제어 AI를 추가하면 공상 과학 소설에서 항상 약속했던 스마트 홈의 모든 기능을 사용할 수 있습니다. 새로운 표준이 등장하여 이러한 장치를 노후화의 땅으로 추방할 수 있을까요? 곧은 아니다. 이 시점에서 우승마는 이미 선정되어 미래의 상호 운용성에 대한 탐나는 상을 받은 것 같습니다. 현명하게 선택한다면 그 영광을 함께 누릴 수 있습니다. 또는 지금 참여하고 싶다면 아래 링크를 따라 개발을 시작하세요.

또 다른 승자가 나올 것이라고 생각하시나요? 아래 댓글로 공유해 주세요.

  • Android Things용 개발자 미리보기: https://developer.android.com/things/index.html
  • Google Weave로 개발: https://developers.google.com/weave/guides/overview/what-is-weave
  • Google 어시스턴트용 개발(Google Actions): https://developers.google.com/actions/
  • Amazon Lex 미리 보기 프로그램: https://aws.amazon.com/lex/
  • ASK(Alexa Skills Kit) 및 Smart Home Skill API를 시작해보세요. https://developer.amazon.com/alexa-skills-kit
  • Alexa 스마트 홈 스킬 API: https://developer.amazon.com/alexa/smart-home
  • 자신의 애플리케이션을 위한 Thread 기술에 12개월 동안 액세스할 수 있는 기회를 얻으려면 다음을 입력하세요. http://threadgroup.org/joinus
  • Thread의 오픈 소스 코드 "Openthread" 버전에 액세스하세요. https://github.com/openthread/openthread