Систему smart house (умного дома) от набора продвинутых домашних гаджетов отличает наличие центра управления и «командная» работа разных устройств по заданным алгоритмам. Например, датчик движения заметил подозрительный объект — в его сторону развернулась камера. Но по каким каналам связи происходит передача команд и какие самые надежные?
Сценарии автоматизированного жилья решают задачи — сделать его более удобным, безопасным и экономичным. Все подобные системы работают по принципу получения и выполнения команд. Датчики следят за обстановкой и в случае ее изменения подают сигналы в центральный контроллер — «мозг» системы. Контроллер получает информацию, анализирует и в соответствии с заложенными в нем алгоритмами (сценариями) выдает команду на исполнительное устройство.
Связываются и обмениваются информацией компоненты умного дома с помощью определенного протокола передачи данных. Таких протоколов множество, каждый имеет свои плюсы и минусы. И это один из критериев выбора системы автоматизации для своего жилья. Разбираемся — какие каналы связи лучше и какие подойдут для маленькой квартиры или большого коттеджа.
Каналы передачи
Между собой разные протоколы либо плохо, либо совсем несовместимы. Под каждый из них выпускается своя разновидность датчиков, устройств и контроллеров.
То есть для автоматизации жилья производится множество датчиков и устройств, но все они поделены на «семейства», внутри которых общение идет на своем «языке». Так что, если решили самостоятельно установить умный дом, прежде всего нужно разобраться с протоколом передачи данных. Это определит возможности системы не только на настоящий момент, но и на будущее — обеспечив возможность добавления тех или иных устройств в систему.
Протоколы различаются по скорости передачи данных, уровню энергопотребления (важно для автономных систем), степени защиты (критически важно для систем безопасности).
Крупные производители часто объединятся в ассоциации для создания и развития новых коммуникационных протоколов. Так совместными усилиями Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia был создана и продвигается технология Bluetooth.
Но пока ни один из протоколов не может полностью удовлетворить все запросы разработчиков и потребителей. У каждого из них есть преимущества и недостатки. И, как считают эксперты, до универсального решения еще далеко, если вообще оно возможно.
Wi-Fi
Наиболее распространенный сегодня протокол передачи данных в домашних условиях. Он предназначен для передачи больших объемов информации. Используется для подключения интернета и управления различными устройствами, в том числе, в системах умного дома. Отличается широкой совместимостью оборудования и невысокой стоимостью.
Но в силу технических особенностей Wi-Fi плохо подходит для объединения нескольких отдельных устройств в единое целое. Протокол используется для децентрализованных систем, которые работают без подключения к общему контроллеру. С помощью этого стандарта связи удобно управлять устройствами с помощью пульта или смартфона.
Большой минус Wi-Fi — высокий уровень энергопотребления, что часто критично для автоматизированных домашних систем, часть элементов которых могут работать от батареек.
Bluetooth
Широко распространенный стандарт связи, отличающийся высокой скоростью и надежностью. Идеально подходит для таких устройств, как гарнитуры, беспроводные клавиатуры, принтеры и т.д. Применяется и в системах умного дома.
Важнейшее достоинство протокола — низкое энергопотребление. Bluetooth имеет специальную технологию, известную как Bluetooth Low Energy. Она идеально подходит для домашних автоматизированных систем, где очень важна экономия электроэнергии.
Главный недостаток Bluetooth — малая дальность работы. Радиус действия стандарта ограничен 10 метрами. Это существенно препятствует продвижению протокола на рынке интернета вещей.
Z-Wave
Пожалуй, самый популярный протокол в системах умного дома. Лишен недостатков Wi-Fi и Bluetooth и при этом сочетает их достоинства. Z-Wave специально создавался для управления потребительской электроникой, в том числе устройств на батарейках, таких как датчики дыма, температуры, влажности, движения и так далее.
В отличие от Wi-Fi, предназначенного для передачи больших объемом информации, этот протокол оптимизирован для трансляции простых управляющих команд с малыми задержками (включить/выключить, изменить громкость, яркость).
Z-Wave основан на технологии ячеистой сети, в которой каждое устройство может передавать управляющие сигналы другим устройствам сети. Благодаря этому достигается очень широкое покрытие и отсутствие мертвых зон. Такая технология также очень экономна в энергопотреблении.
Именно этот протокол используется в системах «Умный дом» от Ростелекома. Сейчас провайдер предлагает несколько готовых к самостоятельной установке комплектов (с разной комплектацией датчиков), а также совместимые камеры внутреннего и наружного наблюдения.
Недостаток Z-Wave — проблемы с совместимостью. Несмотря на то, что производители гарантируют соответствие устройств требованиям протокола, встречаются трудности при их объединении в единую системы. У подобной технологии ZigBee (также строится по ячеистой топологии) проблем с совместимостью еще больше.
Wireless RF
Недорогая технология с ультранизким потреблением энергии и большим радиусом действия — до 100 метров. Правда, сила сигнала и дальность его работы зависят от препятствий и материалов, из которых они изготовлены.
Wireless RF значительно проигрывает соперникам в скорости передачи данных и в обеспечении безопасности. Огромный минус — отсутствие стандартизации. Каждый разработчик может создавать свою набор протоколов взаимодействия между устройствами радиосети.
KNX
Этот протокол широко распространен в странах Европы. Его особенность — возможность передачи сигнала, как по радиоканалу, так и по витой паре или даже электросети. KNX всегда должен иметь свой источник питания.
Протокол очень надежен и устойчив к отказам. Используется для децентрализованных решений. KNX применяется в автоматизации крупных строений: одна такая сеть может поддерживать до 58 тысяч устройств.
Минусы — высокая стоимость, а также сложность установки и настройки оборудования. Поэтому протокол KNX больше подходит не для автоматизации квартир или частных домов, а больших объектов.
Insteon
Очень популярен в США. В Европе и в России появился достаточно недавно. Этот протокол использует для передачи данных электрическую проводку дома. Поддерживает он и беспроводную передачу.
Insteon — использует ячеистую топологию сети, которая характеризуется высокой надежностью и безотказностью. В ней каждый гаджет является одновременно и приемником, и передатчиком сигнала. Протокол может применяться в децентрализованной сети, то есть без главного контроллера.
Главный минус Insteon — доступность оборудования под этот протокол в России.
Оптимальный вариант
Разнобой в протоколах и устройствах, изготовленных под них можно устранить с помощью смарт-концентратора (например, SmartThings Samsung), поддерживающих несколько протоколов. Можно использовать домашние помощники с голосовым управлением, такие как Amazon Echo и Google Assistant, также объединяющие устройства разных производителей.
Но поначалу для создания системы домашней автоматизации лучше пользоваться «коробочным» продуктом. Как раз такими, как «Умный дом» от Ростелекома, работающим по протоколу Z-Wave Plus, защищенному от помех, создаваемых Wi-Fi сетями или Bluetooth. Устройства из готового набора после подключения к сети сразу готовы к работе.
