[AKTUALIZOVANÉ] Sprievodca protokolmi inteligentnej domácnosti a automatizácie domácnosti: Vytvorenie raja internetu vecí

Tento podrobný článok vám povie všetko, čo potrebujete vedieť o stave inteligentných domácností a o tom, ako si vytvoriť svoj vlastný raj internetu vecí!

Popularita inteligentných domov v posledných rokoch a dokonca aj v posledných mesiacoch výrazne vzrástla. CES 2017 pripravil pôdu pre ďalšiu malú explóziu týchto zariadení, keďže Apple, Google a Amazon expandovali ich inteligentné domáce ekosystémy – aj keď s rôznymi rýchlosťami – s asistentom Alexa od Amazonu rast.

Do centra pozornosti sa dostal úspech reproduktorov s podporou hlasového asistenta, ako sú Amazon Echo a Google Home, zariadenia, ktoré ovládajú, a teraz sa dostali do centra pozornosti. Zdieľanie tejto pozornosti je až príliš očividným bojom o udržanie kontinuity medzi týmito technológiami. S toľkými systémami a protokolmi používanými v snahe o domácu automatizáciu je situácia spotrebiteľa podobná situácii tvorcov – nájdite trvalý a užitočný štandard.

V pokračujúcej snahe pomôcť technológiám nájsť si svoj správny domov tu je definitívny sprievodca domovom s podporou internetu vecí – tak ako je

dnes. Začnime rozpisom štyroch hlavných technológií používaných na vytvorenie týchto ekosystémov.

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

 1. Wi-Fi

Výhody: Nevyžaduje sa žiadny centrálny rozbočovač. Podporuje 256-bitové šifrovanie AES.

Zápory: Ako vždy, rýchlosť a sila signálu závisia od vášho smerovača a vášho poskytovateľa internetových služieb – táto závislosť nemusí byť pre niektorých ideálna. Je to tiež protokol s najnáročnejšími zdrojmi, ktorý vyžaduje viac energie a následne väčšiu veľkosť od produktov, ktoré sú často napájané z batérie a vyžadujú malé rozmery.

Pozoruhodné zariadenia/platformy:WeMoApple HomeKitInteligentné veci SamsungInsteon*Philips Hue**

*Insteon používa kombináciu RF a elektrického vedenia, čo napomáha spoľahlivosti v prípade prekážok. Bohužiaľ, táto výhoda sa nevzťahuje na zariadenia, ako sú zámky dverí, ktoré musia fungovať iba na RF. Bezpečnosť a interoperabilita sú tu hlavnými problémami. Na túto tému Insteon hovorí nasledovné:

Medzi možné metódy šifrovania patria algoritmy pohyblivého kódu, spravovaného kľúča a verejného kľúča. V súlade s puncom jednoduchosti INSTEONu je metódou, ktorú INSTEON uprednostňuje, šifrovanie s rolovacím kódom, ktoré používajú otvárače garážových brán a rádiové kľúčenky pre autá.

**Philips Hue využíva kombináciu ZLL (ZigBee Light Link) a Wi-Fi. Nielenže pre každého existuje jedinečná adresa URL svetlo, ale aj pre každú funkciu svetla - dosiahnutie kontroly odoslaním novej hodnoty konkrétnemu URL.

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

2. Bluetooth/Bluetooth LE

Výhody: Nevyžaduje sa žiadny centrálny rozbočovač. 128-bitové šifrovanie AES.

Zápory: Bluetooth/BLE je obmedzený na svoj zvyčajný polomer 30 stôp, čo nielen vytvára problém s mŕtvymi zónami, ale ho aj diskvalifikuje. z ovládania akýchkoľvek zariadení, ktoré nie sú v jeho dosahu, t. j. vypínanie svetiel alebo zamykanie dverí, keď používateľ nie je Domov.

Pozoruhodné zariadenia/platformy:Apple HomeKitInteligentné veci Samsung

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

3. Z-Wave

(Komunikuje cez frekvencie 908 MHz a 916 MHz)

Výhody: Používa sieť mesh, čo znamená viac zariadení, väčšie pokrytie a žiadne zhoršenie signálu. Využíva symetrické šifrovanie AES-128 a otvorený zdrojový kód.

Zápory: Vyžaduje sa centrálny rozbočovač. S postupujúcim protokolom môže stratiť podporu.

Pozoruhodné zariadenia/platformy:Inteligentné veci SamsungViac ako 1 500 interoperabilných zariadenívrátane množstva spínačov svetla, zámkov a senzorov.

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

4. Zigbee

(Komunikuje cez frekvencie 915 MHz a 2,4 GHz)

Výhody: Používa sieť typu mesh. Využíva symetrické šifrovanie AES-128 a otvorený zdrojový kód. Zigbee, ktorý je postavený na rádiovom štandarde IEEE 802.15.4, má potenciál v budúcej kompatibilite s protokolmi založenými na IP.

Zápory: Vyžaduje sa centrálny rozbočovač.

Pozoruhodné zariadenia/platformy:NestInteligentné veci SamsungPhilips HueViac ako 1 100 interoperabilných zariadení, vrátane niektorých set-top káblových boxov a množstva vypínačov, zámkov a senzorov.

[/tab]

[/tabs]

[spacer color="E3E3E3" icon="Vyberte ikonu"]

[AKTUALIZOVANÉ] Vyhľadávanie štandardu

Keď už hovoríme o kompatibilite a budúcich protokoloch, hľadanie trvalého štandardu, na ktorom môžu všetky (alebo väčšina) protokolov inteligentných domácností komunikovať, je ťažké. Niť – sieťový protokol vo vývoji pod spoločnosťou Google (Nest) a množstvom ďalších spoločností – dúfa, že tento závod vyhrá.

Vlákno, ktoré má pracovať na štandarde 802.15.4 IEEE, obsahuje sieťovú vrstvu tesne pod aplikáciou. Vo vlákne je zapuzdrené UDP, IP smerovanie a 6LoWPAN. 6LoWPAN je nízkoenergetický mechanizmus, pomocou ktorého môže 802.15.4 komunikovať s IPv6 (a teda cloudom), zatiaľ čo smerovanie IP a UDP pomáhajú pri smerovaní a prezentácii údajov bezpečne. (všetko je šifrované pomocou kryptografie AES-CCM.) Pridaná plynulosť protokolu IPv6 umožňuje každému zariadeniu s podporou vlákien komunikovať prostredníctvom internetových protokolov, ako sú LTE, Wi-Fi a Ethernet. Pretože využíva čip 802.15.4, Skupina vlákien dúfa, že pridá kompatibilitu zariadeniam, ktoré už tento čip používajú, potenciálne prostredníctvom aktualizácií softvéru/partnerstiev. Akonáhle sa to stane, zariadenie sa stane súčasťou siete Thread mesh a môže zdieľať informácie, nie iba medzi zariadeniami, ale aj s cloudom – potenciálne eliminuje potrebu centrály stredisko.

Thread nie je jedinou skupinou alebo spoločnosťou v tomto závode – niektorí z jej vlastných partnerov vyvíjajú podobné protokoly – ale môžu sa pohybovať najrýchlejšie. The Skupina vlákien a Zigbee aliancia oznámila vzájomne prospešné a prezieravé partnerstvo, ktoré ukázalo niektoré zo svojich plodov dohoda na tohtoročnom veľtrhu CES – ďalší dôkaz ich odhodlania a úspechu pri zjednocovaní IoT.

Ďalším kúskom, ktorý dúfa, že pomôže vyriešiť hádanku, je Google Android veci. Android Things (predtým Brillo) má byť štandardným operačným systémom pre inteligentné domáce zariadenia. verzia systému Android, ktorú Google dúfa, že ju implementuje ako nízkoenergetický operačný systém pre inteligentné domáce produkty, vrátane Thread-enabled zariadení. Okrem toho dúfajú, že sa integrujú tkať ako spojovací prostriedok pre komunikáciu s inými technológiami rádiových a inteligentných zariadení, novými aj starými.

Môže to znieť ako náročná úloha, ale ak úspech Android Things splní očakávania spoločnosti Google, pletenie tohto, Thread a Weave by spojilo infraštruktúru pričom rozhrania API sú zdieľané naprieč platformami a aktualizácie môžu zaviesť vývojári OTA – umožňujúce úroveň podpory a zabezpečenia, akú doteraz väčšina inteligentných domácností nevidela. zariadení.

Hlavnou nevýhodou pre spotrebiteľov aj spoločnosti je jednoducho to, že Alphabet, materská spoločnosť Google, poskytuje také integrálne a veľké časti trhu inteligentných domácností. Niektorí spotrebitelia sa môžu obávať dôsledkov toho, že jedna spoločnosť ovláda tak veľkú časť ich domu spoločnosti môžu vnímať prijatie týchto technológií ako abdikáciu na konkurenciu – napriek jej potenciálu výhod. Zatiaľ to nezastavilo Samsung SmartThings, Phillips Hue a Zigbee v tom, aby naskočili do povestného vlaku – krok, ktorý by určite mohol pomôcť takým ekosystémom, ako je Apple HomeKit.

Hlasoví asistenti

Amazon Echo, Google Home a ďalšie zariadenia s podporou hlasového asistenta môžu byť ako samostatné produkty užitočné aj zábavné. Poskytuje používateľom všetko od aktuálnych udalostí, počasia a zapisovania poznámok až po interaktívnu hudbu hry a nakupovanie – a to všetko prostredníctvom hlasu – títo asistenti sú nepochybne schopní a zrelí rozšírenie.

Google je na vrchole Amazonu vo vyhľadávaní, žiadne prekvapenie.

Asistent Google má v súčasnosti neprekvapivý náskok pred Alexou nielen vo vyhľadávacej funkcii nájdenie viacerých odpovedí, ale aj umožnenie používateľovi klásť doplňujúce otázky konverzovanejším spôsobom spôsobom. Napríklad otázka domovskej stránky Google „Kto je prezidentom Spojených štátov?“ vám dá odpoveď „Barack Obama“. Ako doplňujúcu otázku, môžete sa opýtať „Má nejaké deti?“ V reakcii na to vám Google Home poskytne vhodné odpoveď. Žiaľ, každú nasledujúcu otázku musíte uviesť na úvod príkazom na prebudenie „OK Google“ – už tak neohrabaná fráza, ktorá slúži najmä na degradáciu tejto funkcie. Zameranie na konkrétnu tému môže pokračovať sériou otázok s asistentom Google. Pokus o rovnakú líniu otázok s Alexou však bude vyžadovať, aby ste zakaždým zopakovali tému v otázke. Okrem toho sú funkcie vyhľadávania relatívne rovnaké.

Amazon vedie v IoT

Pokiaľ ide o kompatibilitu a podporu, Alexa má medzi ňou a pýchou Mountain View určitý odstup. Amazon Echo a Alexa, ktoré boli vydané takmer pred 18 mesiacmi, sú o 16 mesiacov staršie ako Google Home a jeho vstavaný asistent. V tom čase Amazon využil každú príležitosť, aby umožnil vývoj a integráciu Alexa – bezplatne, čo sa určite vyplatilo. Okrem voľnej integrácie akýmkoľvek výrobcom, ktorý má záujem, sa Alexa tešila viac ako 5000 nových zručností vytvorené vývojármi prostredníctvom Alexa Skills Kit (OPÝTAŤ SA). Tieto zručnosti pridali množstvo schopností vrátane ďalších plynulostí zariadení a rozšírenej integrácie aplikácií.

Minulý november Amazon tiež umožnil vývojárom prístup Amazon Lex, ktorý uľahčuje vytváranie chatbotov pripojených k Amazonu využívaním technológií rozpoznávania reči a spracovania prirodzeného jazyka, na ktorých je Alexa postavená. Hoci spoločnosť Google nedávno podnikla podobné kroky, skorší začiatok Amazonu zostáva evidentný v kompatibilite zariadení Echo a rozšírenom používaní služby Alexa.

Medzitým zúri boj o Google Assistant na smartfónoch iných ako Pixel. Zatiaľ sa zdá, že Google nie je ochotný rozšíriť podporu na OEM telefóny s Androidom a pri ich hlasovom asistentovi zvolil opačný prístup. Spoločnosť pozýva vývojárov, aby vytvorili pre platformu, ale neponúka bezplatnú implementáciu, ako to robí Amazon – len nedávno oznámil integráciu s niekoľkými zariadeniami, na ktorých je (alebo čoskoro bude spustená) Android TV. Google naznačil pripravované implementácie ich vlastného asistenta, aj keď, ako rýchlo a rozšírené to môže byť, sa ešte len uvidí.

Postupom času uvidíte, že Asistent prichádza aj na ďalšie nové povrchy, ako sú inteligentné hodinky so systémom Android Wear 2.0, automobilové informačno-zábavné systémy so systémom Android a mnoho ďalších typov zariadení...

Komunikácia so všetkými zariadeniami

Bohužiaľ, ani Echo, ani Google Home nemajú inteligentné domáce pripojenie nad rámec Bluetooth a Wi-Fi. Preto je pre väčšinu nastavení potrebný nejaký komunikačný uzol. Pri výbere rozbočovača je dôležité zvážte svoje ciele, či už ide o jednoduchosť alebo prispôsobiteľnosť. Hub, ktorý stojí za zváženie, by mal byť prinajmenšom kompatibilný s Wi-Fi, Zigbee a Z-wave, aby ponúkal najlepší rozsah kompatibility. Smartthings Hub od spoločnosti Samsung je populárny práve z tohto dôvodu. Hoci existuje niekoľko ďalších, Smartthings ponúka najviac prispôsobení a najviac partnerstiev. Menej známym konkurentom môže byť Wink Hub, ktorý ponúka rovnaké protokoly za o niečo nižšiu cenu. Najväčším prínosom rozbočovačov Wink je však aj jeho najväčšia slabina, pretože jeho jednoduchosť vedie k menšiemu prispôsobeniu. Opäť platí, že výber správneho rozbočovača bude závisieť od vašich osobných preferencií, ale pre všetky účely a účely centrum Smartthings nesklame. Spárujte to s niektorými Zigbee/Z-wave zásuvkami a svetelnými spínačmi a ste na dobrej ceste. Môžete tiež pridať pohybové senzory, senzory úniku vody, zámky dverí a Wi-Fi kamery, všetko so špecifickými pravidlami a akciami definovanými v aplikácii Smartthings. Jedno z takýchto pravidiel môže zahŕňať pokyny na vypnutie svetiel, uzamknutie dverí a aktiváciu bezpečnostnej kamery, keď konkrétny telefón opustí dom.

Je smutné, že IR funkcia je jednou z funkcií, ktorú v týchto centrách ešte nenájdete, a efektívne vylučuje zábavné systémy zo základnej domácej automatizácie. Zatiaľ ďalší rozbočovač – Logitech Harmony Hub – vyžaduje sa. Aby vás Harmony utešila pri kúpe tohto extra rozbočovača, zabezpečila, že to stojí za to. Schopný naučiť sa každú funkciu pre takmer akékoľvek existujúce IR zariadenieHarmony Hub dokáže ovládať klimatizáciu, ohrievače, svetlá, zvukové systémy a ďalšie – v podstate pozametá všetky zariadenia, ktoré zostali po rozbočovači Smartthings alebo Wink.

Keď budete mať všetky svoje zariadenia zapojené a nakonfigurované, jednoducho spustite vyhľadávanie v aplikácii Alexa a všetko, čo ste pripojili možno teraz ovládať pomocou hlasových príkazov – dokonca aj meniť kanály – vďaka zručnostiam Smartthings, Wink a Harmony Skills vytvoreným pre Alexa. V súčasnosti Google Home podporuje iba jedno z týchto centier – Smartthings a ako taký si vyžaduje niekoľko receptov IFTTT na preklenutie určitej medzery. V prípade Harmony Hub môže IFTTT pridať iba možnosť zapnúť alebo vypnúť váš zábavný systém. Ovládanie kanálov/hlasitosti a iné IR zariadenia nie je možné ovládať. Aj keď sa dá očakávať, že Google čoskoro pridá podporu Harmony Hub, odteraz zostáva na veľkom zozname zariadení, ktoré má Echo a Google Home nie.

Keď už hovoríme o IFTTT, ak ho ešte nepoužívate, možno budete chcieť zoznámiť sa. IFTTT môže umožniť úžasne bezproblémovú automatizáciu z vášho telefónu, Echo alebo Google Home. Napríklad jednoduchý recept IFTTT pre Alexa môže vytvorte tabuľku Dokumentov Google s každou prehrávanou skladbou cez aplikáciu Alexa. Alebo môžete povedzte domovskej stránke Google, aby si zablokovala hodinu vo vašom kalendári. Používate Evernote alebo Onenote? Nastavte IFTTT na vezmite si nadiktované nákupné zoznamy od Alexa a okamžite ich uložte do svojej preferovanej aplikácie na písanie poznámok. Cez IFTTT je možné [takmer] všetko.

Ale čo Apple HomeKit?

Ach áno. HomeKit. Aj keď tohtoročný CES videl záplavu nových zariadení s podporou HomeKit (a určite ešte mnoho ďalších), Apple je stále dosť pozadu. Bez podpory pre Zigbee, Z-wave alebo ktorýkoľvek z vyššie uvedených uzlov je HomeKit odkázaný na proprietárne systémy ako Insteon (ktoré poskytujú svoj vlastný rozbočovač s podporou HomeKit) alebo iné špecifické systémy HomeKit zariadení. Zariadenia HomeKit, ktoré bežia iba na Wi-Fi a Bluetooth LE, nevyžadujú rozbočovač, pokiaľ používateľ nechce ovládať zariadenie, keď je mimo domova. Na to musí mať používateľ Apple TV tretej generácie (alebo vyššiu) nastavenú ako svoj HomeKit Hub. Vytvorenie poriadneho Siri Hubu sa ešte len uvidí.

Fragmentácia vecí

Aj keď je internet vecí stále dosť fragmentovaný, nevylučuje to plne funkčné a užitočné riešenie pre inteligentnú domácnosť. V súčasnosti sú na trhu tisíce spoľahlivých a ľahko nastaviteľných zariadení a väčšina z nich má v názve „Z“. Nie je to tak náhodou, rozbočovač, ktorý budete potrebovať na ich ovládanie, je pripojený k internetu. Pridajte hlasom ovládanú AI a máte k dispozícii všetky funkcie inteligentného domu, ktoré nám sci-fi vždy sľubovali. Môže prísť nový štandard a vyhnať tieto zariadenia do krajiny zastarania? Nie tak skoro. V tomto momente sa zdá, že víťazné kone už boli vybraté a získali tak vytúženú cenu budúcej interoperability. Ak sa rozhodnete múdro, môžete sa podieľať na tejto sláve. Alebo, ak by ste chceli byť jeho súčasťou teraz, postupujte podľa nižšie uvedených odkazov a začnite s vývojom.

Myslíte si, že sa objaví ďalší víťaz? Podeľte sa prosím v komentároch nižšie.

  • Ukážka vývojára pre Android Things: https://developer.android.com/things/index.html
  • Vývoj pomocou Google Weave: https://developers.google.com/weave/guides/overview/what-is-weave
  • Vývoj pre Asistenta Google (Google Actions): https://developers.google.com/actions/
  • Program ukážky Amazon Lex: https://aws.amazon.com/lex/
  • Začnite s Alexa Skills Kit (ASK) a Smart Home Skill API: https://developer.amazon.com/alexa-skills-kit
  • Alexa Smart Home Skill API: https://developer.amazon.com/alexa/smart-home
  • Vstúpte a získajte šancu získať 12-mesačný prístup k technológiám vlákien pre vaše vlastné aplikácie: http://threadgroup.org/joinus
  • Prístup k verzii otvoreného zdrojového kódu vlákna „Openthread“: https://github.com/openthread/openthread