[UPPDATERAD] Smart Home & Home Automation Protocols Guide: Skapa ditt IoT-paradis

Smarta hems popularitet har ökat avsevärt under de senaste åren, och även de senaste månaderna. CES 2017 satte scenen för ytterligare en liten explosion av dessa enheter när Apple, Google och Amazon alla expanderade deras ekosystem för smarta hem – om än i olika takt – med Amazons Alexa-assistent som skryter mest tillväxt.

Framgången med röstassistent aktiverade högtalare som Amazon Echo och Google Home, de enheter som de kontrollerar har nu hamnat i centrum. Att dela den uppmärksamheten är den alltför uppenbara kampen för att upprätthålla kontinuiteten mellan dessa teknologier. Med så många system och protokoll som används i jakten på hemautomation, är konsumentens svåra situation ungefär som skaparnas - hitta en varaktig och användbar standard.

I det pågående arbetet med att hjälpa teknik att hitta sina rätta hem, här är den definitiva guiden till det IoT-aktiverade hemmet – som det ser ut

i dag. Låt oss börja med en uppdelning av de fyra huvudsakliga teknikerna som används för att skapa dessa ekosystem.

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

 1. Wi-Fi

Fördelar: Inget centralt nav krävs. Stöder AES 256-bitars kryptering.

Nackdelar: Som alltid är hastighet och signalstyrka beroende av din router och din internetleverantör – ett beroende som kanske inte är idealiskt för vissa. Det är också det mest resurstunga protokollet, som kräver mer kraft och följaktligen större storlek från produkter som ofta är batteridrivna och kräver ett litet fotavtryck.

Anmärkningsvärda enheter/plattformar:WeMoApple HomeKitSamsung SmartthingsInsteon*Philips Hue**

*Insteon använder en kombination av RF och kraftledningar, vilket underlättar tillförlitligheten i händelse av en blockerad väg. Tyvärr är denna förmån inte tillämplig på enheter som dörrlås, som endast måste fungera på RF. Säkerhet och interoperabilitet är huvudfrågorna här. Om detta ämne säger Insteon följande:

Möjliga krypteringsmetoder inkluderar algoritmer med rullande kod, hanterad nyckel och offentlig nyckel. I enlighet med INSTEONs kännetecken för enkelhet är rullande kodkryptering, som används av garageportöppnare och radionyckelringar för bilar, den metod som INSTEON föredrar.

**Philips Hue använder en kombination av ZLL (ZigBee Light Link) och Wi-Fi. Det finns inte bara en unik URL för varje ljus, men för varje funktion av ljuset också - att uppnå kontroll genom att skicka ett nytt värde till en viss URL.

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

2. Bluetooth/Bluetooth LE

Fördelar: Inget centralt nav krävs. AES 128-bitars kryptering.

Nackdelar: Bluetooth/BLE är begränsad till sin vanliga radie på 30 fot, vilket inte bara skapar problemet med döda zoner utan diskvalificerar det också från att kontrollera enheter som inte är inom dess räckvidd, t.ex. släcka lampor eller låsa dörrar när användaren inte är Hem.

Anmärkningsvärda enheter/plattformar:Apple HomeKitSamsung Smartthings

[/tab][tab title ="Z-våg"]

3. Z-våg

(Kommunikerar via 908MHz och 916MHz frekvenserna)

Fördelar: Använder ett mesh-nätverk vilket innebär fler enheter, mer täckning och ingen signalförsämring. Använder AES-128 symmetrisk kryptering och en öppen källkod.

Nackdelar: Centralt nav krävs. Kan förlora stöd när protokollen avancerar.

Anmärkningsvärda enheter/plattformar:Samsung SmartthingsÖver 1 500 driftskompatibla enheter, inklusive en mängd ljusbrytare, lås och sensorer.

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

4. Zigbee

(Kommunikerar via 915MHz och 2,4GHz frekvenser)

Fördelar: Använder ett mesh-nätverk. Använder AES-128 symmetrisk kryptering och en öppen källkod. Byggd på radiostandarden IEEE 802.15.4, har Zigbee potentiellt ett steg upp i framtida kompatibilitet med IP-baserade protokoll.

Nackdelar: Centralt nav krävs.

Anmärkningsvärda enheter/plattformar:BoSamsung SmartthingsPhilips HueÖver 1 100 driftskompatibla enheter, inklusive några set-top kabelboxar och en mängd ljusströmbrytare, lås och sensorer.

[/flik]

[/tabs]

[spacer color="E3E3E3" icon="Välj en ikon"]

[UPPDATERAD] Sökningen efter en standard

På tal om kompatibilitet och framtida protokoll, strävan efter en bestående standard som alla (eller de flesta) smarta hemprotokoll kan kommunicera välling på. Tråd – ett nätverksprotokoll under utveckling under Google (Nest) och en hel del andra företag – hoppas kunna vinna detta lopp.

Tråden är avsedd att fungera med 802.15.4 IEEE-standarden och omfattar nätverksskiktet precis under applikationen. Inkapslad i tråden är UDP, IP-routing och 6LoWPAN. 6LoWPAN är lågeffektmekanismen genom vilken 802.15.4 kan kommunicera med IPv6 (och därmed molnet) medan IP-routing och UDP hjälper till att dirigera och presentera data säkert (Allt krypterat med AES-CCM-kryptering.) Den extra flytande IPv6 gör att alla trådaktiverade enheter kan kommunicera via internetprotokoll som LTE, Wi-Fi och Ethernet. Eftersom den använder ett 802.15.4-chip, Trådgrupp hoppas kunna lägga till kompatibilitet till enheter som redan använder detta chip, eventuellt genom mjukvaruuppdateringar/partnerskap. När detta är gjort blir enheten en del av Threads mesh-nätverk och kan dela information, inte endast mellan enheter, men även med molnet – vilket potentiellt eliminerar behovet av en central nav.

Thread är inte den enda gruppen eller företaget i det här racet – några av dess egna partners utvecklar liknande protokoll – men de kan vara de som går snabbast. De Trådgrupp och Zigbee allians tillkännagav ett ömsesidigt fördelaktigt och förutseende partnerskap som visade några av frukterna av dess överenskommelse vid årets CES – vilket ytterligare visar deras engagemang och framgång med att förena IoT.

En annan bit som hoppas hjälpa till att lösa pusslet är Googles Android saker. Android Things (tidigare Brillo) är tänkt att vara ett standardoperativsystem för smarta hemenheter, det avskalade version av Android som Google hoppas kunna implementera som ett lågeffekts OS för smarta hemprodukter, inklusive trådaktiverade enheter. Utöver detta hoppas de kunna integreras Väva som bindemedel för kommunikation med andra tekniker för radio och smarta enheter, nya och gamla.

Det kan låta som en stor order, men om framgången med Android Things uppfyller Googles förväntningar, skulle stickningen av denna tråd och väv sy ihop en infrastruktur där API: er delas över plattformar och uppdateringar kan rullas ut av utvecklare OTA - vilket möjliggör en nivå av support och säkerhet som hittills inte setts av de flesta smarta hem enheter.

Den största nackdelen för både konsumenter och företag är helt enkelt att ge Alphabet, Googles moderbolag, sådana integrerade och stora delar av marknaden för smarta hem. Vissa konsumenter kan oroa sig för konsekvenserna av att ett företag kontrollerar så mycket av sitt hem, medan företag kan se att antagandet av dessa teknologier avstår från konkurrenten – trots dess potential förmåner. Hittills har detta inte hindrat Samsung SmartThings, Phillips Hue och Zigbee från att hoppa på den ökända tåget – ett drag som säkert skulle kunna hjälpa sådana ekosystem som Apple HomeKit.

Röstassistenter

Amazon Echo, Google Home och andra röstassistent-aktiverade enheter kan vara både användbara och roliga som fristående produkter. Ger användarna allt från aktuella händelser, väder och anteckningar till musik, interaktivt spel och shopping – allt gjort med röst – dessa assistenter är utan tvekan kapabla och mogna för expansion.

Google toppar Amazon i sökning, ingen överraskning.

Just nu ger Google Assistant en föga överraskande ledning över Alexa i sökfunktionalitet, inte bara hitta fler svar men också göra det möjligt för användaren att ställa följdfrågor i en mer konversation sätt. Till exempel att fråga Google Home "Vem är USA: s president?" ger dig svaret "Barack Obama." Som en uppföljningsfråga kan du fråga "Har han några barn?" Som svar kommer Google Home att ge dig det lämpliga svar. Tyvärr måste du inleda alla uppföljningsfrågor med väckningskommandot "OK Google" - en redan klumpig fras som tjänar till att försämra denna funktion, speciellt. Ämnesspecifikt fokus kan fortsätta för en rad frågor med Googles assistent. Försöker du samma fråga med Alexa kommer du dock att kräva att du upprepar ämnet i frågan varje gång. Bortsett från detta är sökfunktionerna relativt lika.

Amazon tar ledningen inom IoT

När det kommer till kompatibilitet och support har Alexa dock ett visst avstånd mellan det och Mountain Views stolthet. Efter att ha släppts för nästan 18 månader sedan är Amazon Echo och Alexa 16 månader äldre än Google Home och dess inbyggda assistent. Under den tiden har Amazon tagit alla tillfällen i akt att låta Alexa utvecklas och integreras – utan kostnad, vilket verkligen har lönat sig. Förutom att vara fritt integrerad av alla tillverkare som är intresserade, har Alexa njutit över 5000 nya färdigheter gjord av utvecklare via Alexa Skills Kit (FRÅGA). Dessa färdigheter lade till en mängd förmågor, inklusive ytterligare enhetsflytande och utökad appintegration.

I november förra året gav Amazon också utvecklare tillgång till Amazon Lex, som underlättar skapandet av Amazon-anslutna chatbots genom att utnyttja taligenkänning och naturliga språkbehandlingsteknologier som Alexa är byggd på. Även om Google nyligen har vidtagit liknande åtgärder, är Amazons tidigare start uppenbar i Echos enhetskompatibilitet och utbredda användning av dess Alexa-tjänst.

Samtidigt rasar kampen om Google Assistant på icke-Pixel-smarttelefoner. Än så länge, ovilligt att utöka stödet till OEM Android-telefoner, verkar Google ta det motsatta tillvägagångssättet med sin röstassistent. Företaget inbjuder utvecklare att skapa för plattformen men erbjuder inte gratis implementering som Amazon gör – först nyligen tillkännagav integration med en handfull enheter som kör (eller snart kommer att köras) Android TV. Google har tipsat om kommande implementeringar av deras egenutvecklade assistent, men hur snabbt och utbrett detta kan vara återstår att se.

Med tiden kommer du också att se assistenten komma till andra nya ytor, som smartklockor som kör Android Wear 2.0, Android-drivna infotainmentsystem i bilen och många andra typer av enheter...

Kommunikation med alla enheter

Tyvärr har varken Echo eller Google Home en smart hemanslutning utöver Bluetooth och Wi-Fi. Som sådan behövs ett kommunikationsnav av något slag för de flesta inställningar. När du väljer ett nav är det viktigt att överväg dina mål, oavsett om det är enkelhet eller anpassningsbarhet. Ett nav som är värt att överväga bör åtminstone vara kompatibelt med Wi-Fi, Zigbee och Z-wave för att erbjuda det bästa utbudet av kompatibilitet. Samsungs Smartthings Hub är populärt just av denna anledning. Även om det finns en handfull andra, erbjuder Smartthings mest anpassning och flest partnerskap. En mindre känd konkurrent kan vara Wink Hub, som erbjuder samma protokoll till ett något lägre pris. Wink-hubbens största tillgång är dock också dess största svaghet, eftersom dess enkelhet resulterar i mindre anpassning. Återigen, att välja rätt nav kommer att bero på dina personliga preferenser, men Smartthings-hubben kommer inte att göra dig besviken. Para ihop detta med några Zigbee/Z-wave-uttag och ljusströmbrytare, och du är på god väg. Du kan också lägga till rörelsesensorer, vattenläckagesensorer, dörrlås och Wi-Fi-kameror, alla med specificerade regler och åtgärder definierade i Smartthings-appen. En sådan regel kan innefatta instruktioner om att släcka lamporna, låsa dörrarna och aktivera en säkerhetskamera när en specifik telefon lämnar huset.

Tyvärr är IR-kapacitet en funktion som du ännu inte kommer att hitta i dessa nav, vilket i praktiken utesluter underhållningssystem från grundläggande hemautomation. För nu, ytterligare ett nav – Logitech Harmony Hub - krävs. För att trösta dig med att du köpte detta extra nav såg Harmony till att det var värt mödan. Kan lära sig alla funktioner för nästan alla IR-enheter som finns, Harmony Hub kan styra luftkonditionering, värmare, lampor, ljudsystem och mer – i princip sopa upp alla enheter som blir över av Smartthings eller Wink-hubben.

När du har alla dina enheter inkopplade och konfigurerade kör du helt enkelt en upptäckt i Alexa-appen och allt du har anslutit kan nu styras via röstkommando – även genom att byta kanal – tack vare Smartthings, Wink och Harmony Skills gjorda för Alexa. För närvarande stöder Google Home bara ett av dessa nav – Smartthings– och som sådan kräver några IFTTT-recept för att överbrygga en del av klyftan. I fallet med Harmony Hub kan IFTTT bara lägga till möjligheten att slå på eller stänga av ditt underhållningssystem. Kanal/volymkontroll och andra IR-enheter kan inte styras. Även om det kan förväntas att Google snart kommer att lägga till Harmony Hub-stöd, förblir det från och med nu på den stora listan över enheter som Echo har och Google Home inte har.

På tal om IFTTT, om du inte redan använder det, kanske du vill bli bekant. IFTTT kan möjliggöra en fantastisk sömlös automatisering från din telefon, Echo eller Google Home. Till exempel kan ett enkelt IFTTT-recept för Alexa skapa ett Google Dokument-kalkylblad för varje låt du spelar via Alexa-appen. Eller kan du be Google Home att blockera en timme i din kalender. Använder du Evernote eller Onenote? Ställ in IFTTT till ta dikterade inköpslistor från Alexa och spara dem direkt i din föredragna anteckningsapp. Genom IFTTT är [nästan] allt möjligt.

Men hur är det med Apple HomeKit?

Ja, just det. HomeKit. Även om årets CES såg en uppsjö av nya HomeKit-aktiverade enheter (och säkert många fler kommer) är Apple fortfarande ganska långt efter. I brist på stöd för Zigbee, Z-wave eller någon av de ovannämnda nav, är HomeKit degraderad till proprietära system som Insteon (som tillhandahåller sin egen HomeKit-aktiverade hubb) eller andra HomeKit-specifika enheter. HomeKit-enheter, som endast körs på Wi-Fi och Bluetooth LE, kräver ingen hubb om inte användaren önskar enhetskontroll när han är borta från hemmet. För detta måste användaren ha en tredje generationens Apple TV (eller högre) inställd som sin HomeKit Hub. Skapandet av en riktig Siri Hub återstår att se.

Fragmentering av saker

Även om Internet of Things fortfarande har en hel del fragmentering, utesluter detta inte en fullt fungerande, användbar smart hemlösning. Det finns för närvarande tusentals pålitliga och lättinstallerade enheter på marknaden och de flesta av dem har ett "Z" i sitt namn. Inte så tillfälligt, navet du behöver för att kontrollera dem är internetanslutet. Lägg till röststyrd AI och du har alla funktioner i det smarta hemmet som science fiction alltid lovade oss. Kan en ny standard komma och förvisa dessa enheter till det föråldrades land? Inte snart. Vid denna tidpunkt verkar det som om de vinnande hästarna redan har plockats ut, vilket tjänar det eftertraktade priset framtida interoperabilitet. Om du väljer klokt kan du ta del av den härligheten. Eller, om du vill vara en del av det nu, följ länkarna nedan för att börja utveckla.

Tror du att en annan vinnare kommer att dyka upp? Dela gärna i kommentarerna nedan.

• Förhandsvisning av utvecklare för Android Things: https://developer.android.com/things/index.html
• Utveckla med Google Weave: https://developers.google.com/weave/guides/overview/what-is-weave
• Utveckla för Google Assistant (Google Actions): https://developers.google.com/actions/
• Amazon Lex Preview Program: https://aws.amazon.com/lex/
• Kom igång med Alexa Skills Kit (ASK) och Smart Home Skill API: https://developer.amazon.com/alexa-skills-kit
• Alexa Smart Home Skill API: https://developer.amazon.com/alexa/smart-home
• Gå in för en chans att få 12 månaders tillgång till trådteknologier för dina egna applikationer: http://threadgroup.org/joinus
• Gå till Threads version av öppen källkod "Openthread": https://github.com/openthread/openthread