W tym obszernym artykule dowiesz się wszystkiego, co musisz wiedzieć o sytuacji inteligentnych domów i o tym, jak stworzyć swój własny raj Internetu rzeczy!
Popularność inteligentnych domów znacznie wzrosła w ciągu ostatnich kilku lat, a nawet kilku ostatnich miesięcy. Targi CES 2017 przygotowały scenę dla kolejnej małej eksplozji tych urządzeń w związku z ekspansją Apple, Google i Amazon ich ekosystemy inteligentnego domu – choć w różnym tempie – przy czym najwięcej może pochwalić się asystent Amazon Alexa wzrost.
Urządzenia, którymi sterują, znalazły się w centrum uwagi dzięki sukcesowi głośników obsługujących asystenta głosowego, takich jak Amazon Echo i Google Home. Urządzenia, którymi sterują, znalazły się teraz w centrum uwagi. Dzielenie się tą uwagą jest aż nazbyt oczywistą walką o utrzymanie ciągłości między tymi technologiami. Przy tak wielu systemach i protokołach stosowanych w dążeniu do automatyzacji domu sytuacja konsumenta jest podobna do sytuacji twórców – znajdź trwały i użyteczny standard.
W ramach ciągłych wysiłków mających na celu pomóc technologiom w znalezieniu odpowiedniego miejsca, oto ostateczny przewodnik po domu obsługującym IoT – w obecnej postaci Dzisiaj. Zacznijmy od zestawienia czterech głównych technologii wykorzystywanych do tworzenia tych ekosystemów.
[zakładki] [tytuł zakładki ="Wi-Fi"]
1. Wi-Fi
Plusy: Nie jest wymagany centralny hub. Obsługuje 256-bitowe szyfrowanie AES.
Cons: Jak zawsze, prędkość i siła sygnału zależą od routera i dostawcy usług internetowych – dla niektórych ta zależność może nie być idealna. Jest to również protokół najbardziej obciążający zasoby, wymagający większej mocy, a co za tym idzie większych rozmiarów od produktów, które często są zasilane bateryjnie i wymagają niewielkiej powierzchni.
Godne uwagi urządzenia/platformy:WeMoZestaw Apple HomeInteligentne rzeczy SamsungaInsteon*Philips Hue**
*Insteon wykorzystuje kombinację linii RF i zasilania, zwiększając niezawodność w przypadku przeszkody. Niestety ta korzyść nie dotyczy urządzeń takich jak zamki do drzwi, które muszą działać wyłącznie na częstotliwości radiowej. Bezpieczeństwo i interoperacyjność są tutaj głównymi kwestiami. Na ten temat Insteon mówi, co następuje:
Możliwe metody szyfrowania obejmują algorytmy zmiennego kodu, klucza zarządzanego i klucza publicznego. Zgodnie z cechą charakterystyczną INSTEON, polegającą na prostocie, preferowaną przez INSTEON metodą jest szyfrowanie kodem zmiennym, stosowane w otwieraczach bram garażowych i pilotach radiowych do samochodów.
**Philips Hue wykorzystuje kombinację ZLL (ZigBee Light Link) i Wi-Fi. Dla każdego z nich istnieje nie tylko unikalny adres URL światła, ale także dla każdej funkcji światła - osiągnięcie kontroli poprzez przesłanie nowej wartości do konkretnego Adres URL.
[/tab][tytuł zakładki ="Bluetooth/BLE"]
2. Bluetooth/Bluetooth LE
Plusy: Nie jest wymagany centralny hub. Szyfrowanie AES 128-bitowe.
Cons: Bluetooth/BLE jest ograniczony do zwykłego promienia 30 stóp, co nie tylko stwarza problem martwych stref, ale także go dyskwalifikuje kontrolowania jakichkolwiek urządzeń, które nie znajdują się w jego zasięgu, czyli wyłączania światła lub zamykania drzwi, gdy użytkownika nie ma dom.
Godne uwagi urządzenia/platformy:Zestaw Apple HomeInteligentne rzeczy Samsunga
[/tab][tytuł zakładki ="Z-Wave"]
3. Z-Wave
(Komunikuje się na częstotliwościach 908 MHz i 916 MHz)
Plusy: Wykorzystuje sieć kratową, co oznacza więcej urządzeń, większy zasięg i brak degradacji sygnału. Wykorzystuje szyfrowanie symetryczne AES-128 i kod open source.
Cons: Wymagany węzeł centralny. Może utracić wsparcie w miarę rozwoju protokołów.
Godne uwagi urządzenia/platformy:Inteligentne rzeczy SamsungaPonad 1500 urządzeń interoperacyjnych, w tym szereg włączników światła, zamków i czujników.
[/tab][tytuł zakładki ="Zigbee"]
4. Zigbee
(Komunikuje się na częstotliwościach 915 MHz i 2,4 GHz)
Plusy: Korzysta z sieci mesh. Wykorzystuje szyfrowanie symetryczne AES-128 i kod open source. Zbudowany w oparciu o standard radiowy IEEE 802.15.4, Zigbee potencjalnie może w przyszłości zapewnić kompatybilność z protokołami opartymi na IP.
Cons: Wymagany węzeł centralny.
Godne uwagi urządzenia/platformy:GniazdoInteligentne rzeczy SamsungaPhilips HuePonad 1100 urządzeń interoperacyjnych, w tym niektóre dekodery telewizji kablowej oraz szereg włączników światła, zamków i czujników.
[/patka]
[/karty]
[spacer color="E3E3E3" icon="Wybierz ikonę"]
[AKTUALIZACJA] Poszukiwanie standardu
Skoro już mowa o kompatybilności i przyszłych protokołach, to poszukiwanie trwałego standardu, na którym wszystkie (lub większość) protokoły inteligentnego domu będą mogły komunikować się z masą. Nitka – protokół sieciowy opracowywany przez Google (Nest) i sporo innych firm – ma nadzieję wygrać ten wyścig.
Przeznaczony do pracy w standardzie IEEE 802.15.4, Thread obejmuje warstwę sieciową tuż pod aplikacją. W wątku zawarte są protokoły UDP, routing IP i 6LoWPAN. 6LoWPAN to mechanizm o niskim poborze mocy, dzięki któremu 802.15.4 może komunikować się z IPv6 (a tym samym z chmurą), podczas gdy routing IP i UDP pomagają w bezpiecznym routingu i prezentacji danych (wszystko szyfrowane przy użyciu kryptografii AES-CCM). Dodatkowa płynność protokołu IPv6 umożliwia dowolnemu urządzeniu obsługującemu wątek komunikację za pośrednictwem protokołów internetowych, takich jak LTE, Wi-Fi i Ethernet. Ponieważ wykorzystuje układ 802.15.4, Grupa wątków ma nadzieję dodać kompatybilność do urządzeń już korzystających z tego układu, potencjalnie poprzez aktualizacje oprogramowania/partnerstwa. Po wykonaniu tej czynności urządzenie staje się częścią sieci mesh Thread i może udostępniać informacje, a nie tylko między urządzeniami, ale także w chmurze – potencjalnie eliminując potrzebę centralnego centrum.
Thread nie jest jedyną grupą lub firmą biorącą udział w tym wyścigu – niektórzy z jej partnerów opracowują podobne protokoły – ale mogą działać najszybciej. The Grupa wątków I Sojusz Zigbee ogłosiło wzajemnie korzystne i przewidywalne partnerstwo, które ujawniło niektóre jego owoce porozumienia na tegorocznych targach CES – co stanowi kolejny dowód ich zaangażowania i sukcesu w ujednolicaniu IoT.
Kolejnym elementem, który ma pomóc w rozwiązaniu zagadki, jest projekt Google Rzeczy z Androidem. Mający być standardowym systemem operacyjnym dla inteligentnych urządzeń domowych, Android Things (dawniej Brillo) jest uproszczony wersja Androida, którą Google ma nadzieję wdrożyć jako system operacyjny o niskim poborze mocy dla inteligentnych produktów domowych, w tym z obsługą wątków urządzenia. Co więcej, mają nadzieję na integrację Splot jako środek wiążący do komunikacji z innymi technologiami radiowymi i urządzeniami inteligentnymi, nowymi i starymi.
Może to wydawać się trudne, ale jeśli sukces Androida Rzeczy spełni oczekiwania Google, połączenie tego, Thread i Weave stworzyłoby infrastrukturę w którym interfejsy API są współdzielone na różnych platformach, a aktualizacje mogą być wdrażane przez programistów OTA – zapewniając poziom wsparcia i bezpieczeństwa niespotykany dotychczas w większości inteligentnych domów urządzenia.
Główną wadą zarówno dla konsumentów, jak i firm jest po prostu udostępnienie Alphabetowi, spółce-matce Google, tak integralnej i dużej części rynku inteligentnych domów. Niektórzy konsumenci mogą martwić się konsekwencjami kontrolowania przez jedną firmę tak dużej części ich domu firmy mogą postrzegać przyjęcie tych technologii jako rezygnację z konkurencji – pomimo jej potencjału korzyści. Jak dotąd nie powstrzymało to firm Samsung SmartThings, Phillips Hue i Zigbee przed podążaniem za przysłowiowym trendem – posunięciem, które z pewnością mogłoby pomóc takim ekosystemom jak Apple HomeKit.
Asystenci głosowi
Amazon Echo, Google Home i inne urządzenia obsługujące asystenta głosowego mogą być zarówno przydatne, jak i zabawne jako samodzielne produkty. Zapewnianie użytkownikom wszystkiego, od bieżących wydarzeń, pogody i robienia notatek, po muzykę, w sposób interaktywny gry i zakupy – wszystko odbywa się za pomocą głosu – ci asystenci są bez wątpienia zdolni i dojrzali ekspansja.
Google przewyższa Amazona w wyszukiwarce, bez niespodzianki.
W tej chwili Asystent Google ma zaskakującą przewagę nad Alexą, nie tylko w zakresie funkcji wyszukiwania znalezienie większej liczby odpowiedzi, ale także umożliwienie użytkownikowi zadawania dalszych pytań w bardziej konwersacyjny sposób sposób. Na przykład pytanie Google Home „Kim jest prezydent Stanów Zjednoczonych?” daje odpowiedź „Barack Obama”. Jak kolejne pytanie, możesz zapytać: „Czy on ma jakieś dzieci?” W odpowiedzi Google Home udostępni Ci odpowiednie informacje odpowiedź. Niestety, każde dodatkowe pytanie należy poprzedzić poleceniem „OK Google” – już niezgrabnym wyrażeniem, które w szczególności pogarsza tę funkcję. Koncentrując się na konkretnym temacie, możesz kontynuować serię pytań z Asystentem Google. Próba zadawania tego samego pytania z Alexą będzie jednak wymagać za każdym razem ponownego przedstawienia tematu pytania. Poza tym funkcje wyszukiwania są stosunkowo równe.
Amazon przejmuje wiodącą rolę w IoT
Jednak jeśli chodzi o kompatybilność i wsparcie, Alexa ma pewien dystans między nią a dumą Mountain View. Wypuszczone na rynek prawie 18 miesięcy temu Amazon Echo i Alexa są o 16 miesięcy starsze od Google Home i jego wbudowanego asystenta. W tym czasie Amazon wykorzystał każdą okazję, aby umożliwić rozwój i integrację Alexy – bezpłatnie, co z pewnością się opłaciło. Oprócz tego, że jest swobodnie integrowana przez każdego zainteresowanego producenta, Alexa jest zadowolona ponad 5000 nowych umiejętności wykonane przez programistów za pośrednictwem Zestaw umiejętności Alexy (ZAPYTAĆ). Umiejętności te dodały wiele możliwości, w tym dodatkową płynność urządzeń i rozszerzoną integrację aplikacji.
W listopadzie ubiegłego roku Amazon przyznał także programistom dostęp do Amazon Lex, która ułatwia tworzenie chatbotów połączonych z Amazonem poprzez wykorzystanie technologii rozpoznawania mowy i przetwarzania języka naturalnego, na których zbudowana jest Alexa. Chociaż Google podjął ostatnio podobne działania, wcześniejszy start Amazona pozostaje widoczny w kompatybilności urządzeń Echo i powszechnym korzystaniu z usługi Alexa.
Tymczasem walka o Asystenta Google na smartfonach innych niż Pixel trwa. Na razie Google, nie chcąc rozszerzać wsparcia na telefony OEM z systemem Android, wydaje się przyjmować odwrotne podejście w przypadku swojego asystenta głosowego. Firma zaprasza programistów do tworzenia dla platformy, ale nie oferuje darmowego wdrożenia, jak Amazon – dopiero niedawno ogłosił integrację z kilkoma urządzeniami, na których działa (lub wkrótce będzie działać) Android TV. Google zasugerował nadchodzące wdrożenia swojego autorskiego asystenta, choć okaże się, jak szybko i jak powszechne będzie to zjawisko.
Z biegiem czasu Asystent pojawi się także na innych nowych platformach, takich jak smartwatche z systemem Android Wear 2.0, samochodowe systemy informacyjno-rozrywkowe z systemem Android i wiele innych typów urządzeń...
Komunikacja ze wszystkimi urządzeniami
Niestety ani Echo, ani Google Home nie oferują inteligentnej łączności domowej poza Bluetooth i Wi-Fi. W związku z tym w przypadku większości konfiguracji potrzebny jest jakiś koncentrator komunikacyjny. Wybierając koncentrator, ważne jest, aby rozważ swoje cele, czy to prostota, czy możliwość dostosowania. Koncentrator warty rozważenia powinien przynajmniej być kompatybilny z Wi-Fi, Zigbee i Z-wave, aby zapewnić najlepszy zakres kompatybilności. Hub Smartthings firmy Samsung jest popularny właśnie z tego powodu. Chociaż istnieje kilka innych, Smartthings oferuje najwięcej możliwości dostosowania i najwięcej partnerstw. Mniej znanym konkurentem może być Centrum Wink, oferując te same protokoły za nieco niższą cenę. Największą zaletą koncentratorów Wink jest jednak także ich największa słabość, ponieważ prostota powoduje mniejsze możliwości dostosowywania. Ponownie wybór odpowiedniego koncentratora będzie zależał od Twoich osobistych preferencji, ale pod każdym względem koncentrator Smartthings nie zawiedzie. Połącz to z niektórymi gniazdkami Zigbee/Z-wave i włącznikami światła, a będziesz na dobrej drodze. Możesz także dodać czujniki ruchu, czujniki wycieku wody, zamki do drzwi i kamery Wi-Fi, a wszystko to z określonymi regułami i działaniami zdefiniowanymi w aplikacji Smartthings. Jedna z takich zasad może obejmować instrukcje dotyczące wyłączania światła, zamykania drzwi i włączania kamery bezpieczeństwa, gdy określony telefon opuszcza dom.
Niestety, funkcja podczerwieni to funkcja, której jeszcze nie znajdziesz w tych koncentratorach, co skutecznie wyklucza systemy rozrywki z podstawowej automatyki domowej. Na razie dodatkowy hub – centrum Logitech Harmony Hub - jest wymagane. Aby pocieszyć Cię w związku z zakupem tego dodatkowego koncentratora, Harmony zadbała o to, aby było warto. Możliwość nauczenia się każdej funkcji prawie każdego istniejącego urządzenia IRHarmony Hub może sterować klimatyzacją, grzejnikami, oświetleniem, systemami dźwiękowymi i nie tylko – zasadniczo usuwając wszelkie urządzenia pozostawione przez koncentrator Smartthings lub Wink.
Po podłączeniu i skonfigurowaniu wszystkich urządzeń po prostu uruchom wykrywanie w aplikacji Alexa i wszystkim, co jest połączone można teraz sterować za pomocą poleceń głosowych – nawet zmieniając kanały – dzięki funkcjom Smartthings, Wink i Harmony Skills stworzonym dla Aleksa. Obecnie Google Home obsługuje tylko jeden z tych koncentratorów – Smartthings– i jako taki wymaga kilku przepisów IFTTT, aby wypełnić część luki. W przypadku Harmony Hub IFTTT może jedynie dodać możliwość włączania i wyłączania systemu rozrywki. Nie można sterować kanałem/głośnością ani innymi urządzeniami na podczerwień. Chociaż można się spodziewać, że Google wkrótce doda obsługę Harmony Hub, w tej chwili pozostaje ona na sporej liście urządzeń, które ma Echo, a Google Home nie.
Mówiąc o IFTTT, jeśli jeszcze go nie używasz, możesz chcieć Zapoznaj się. IFTTT może umożliwić zadziwiająco płynną automatyzację z Twojego telefonu, Echo lub Google Home. Na przykład prosty przepis IFTTT dla Alexy może utwórz arkusz kalkulacyjny Dokumentów Google zawierający każdy odtwarzany utwór poprzez aplikację Alexa. Albo możesz powiedz Google Home, aby zablokował godzinę w kalendarzu. Używasz Evernote lub Onenote? Skonfiguruj IFTTT do pobieraj podyktowane listy zakupów od Alexy i zapisuj je natychmiast w preferowanej aplikacji do robienia notatek. Dzięki IFTTT [prawie] wszystko jest możliwe.
Ale co z Apple HomeKit?
O tak. Zestaw domowy. Choć na tegorocznych targach CES pojawiło się mnóstwo nowych urządzeń obsługujących HomeKit (a na pewno pojawi się ich znacznie więcej), Apple wciąż pozostaje daleko w tyle. Ze względu na brak wsparcia dla Zigbee, Z-wave lub któregokolwiek z wyżej wymienionych koncentratorów, HomeKit zostaje zdegradowany do zastrzeżone systemy, takie jak Insteon (które udostępniają własny koncentrator obsługujący HomeKit) lub inne specyficzne dla HomeKit urządzenia. Urządzenia HomeKit, działające wyłącznie w trybie Wi-Fi i Bluetooth LE, nie wymagają koncentratora, chyba że użytkownik chce mieć kontrolę nad urządzeniem, gdy jest poza domem. W tym celu użytkownik musi mieć Apple TV trzeciej generacji (lub nowszy) skonfigurowany jako HomeKit Hub. Czas pokaże, czy powstanie odpowiednie centrum Siri.
Fragmentacja rzeczy
Chociaż Internet rzeczy nadal charakteryzuje się znaczną fragmentacją, nie wyklucza to powstania w pełni działającego, użytecznego rozwiązania dla inteligentnego domu. Obecnie na rynku dostępne są tysiące niezawodnych i łatwych w konfiguracji urządzeń, a większość z nich ma w nazwie literę „Z”. Nieprzypadkowo koncentrator, którego będziesz potrzebować do sterowania nimi, jest podłączony do Internetu. Dodaj sterowaną głosem sztuczną inteligencję, a otrzymasz wszystkie funkcje inteligentnego domu, które zawsze obiecywała nam fantastyka naukowa. Czy może nadejść nowy standard i wyrzucić te urządzenia do krainy przestarzałości? Nie w najbliższym czasie. Wydaje się, że w tym momencie zwycięskie konie zostały już wybrane i zdobywają upragnioną nagrodę w postaci przyszłej interoperacyjności. Jeśli wybierzesz mądrze, możesz mieć udział w tej chwale. Lub, jeśli chcesz być tego częścią już teraz, skorzystaj z poniższych linków, aby rozpocząć programowanie.
Myślisz, że wyłoni się kolejny zwycięzca? Podziel się proszę w komentarzach poniżej.
- Podgląd programisty dla rzeczy na Androida: https://developer.android.com/things/index.html
- Programowanie w Google Weave: https://developers.google.com/weave/guides/overview/what-is-weave
- Opracuj dla Asystenta Google (Akcje Google): https://developers.google.com/actions/
- Program podglądu Amazon Lex: https://aws.amazon.com/lex/
- Zacznij korzystać z zestawu umiejętności Alexa (ASK) i interfejsu API Smart Home Skill: https://developer.amazon.com/alexa-skills-kit
- API umiejętności Alexa Smart Home: https://developer.amazon.com/alexa/smart-home
- Wejdź i zyskaj szansę na zyskanie 12-miesięcznego dostępu do technologii Thread dla własnych aplikacji: http://threadgroup.org/joinus
- Uzyskaj dostęp do wersji otwartego kodu źródłowego „Openthread”: https://github.com/openthread/openthread