Новые технологии в мире и бизнесе
Умный Дом. Краткое описание
Система умный дом приобретает все большую популярность среди людей. Данная система позволяет не только экономить время человека, но и обеспечивает надежность и безопасность дома и квартиры во время отсутствия людей в помещении. Система может самостоятельно вызывать пожарную службу, охранную службу, а так же записывать на видеокамеры все перемещения не только в доме, но и по периметру территории. Система Умный Дом это мозговой центр любого дома, предприятия, офиса и квартиры. Автоматизация дома создает неповторимый комфорт и уют, не говоря уже о повышенной безопасности.
Возможности и функции системы Умный Дом:
• Во время отсутствия хозяев, система увеличивает экономию всех приборов дома, поддерживает определенную температуру в помещении. Самостоятельно устранит протечку газа или воды, так же вызовет пожарную службу и охранную службу. При необходимости предоставит возможность посещать определенные места квартиры или дома детям или друзьям во время отсутствия хозяев дома. Контролирует расход воды на отопление, и поддерживает необходимый уровень кислорода.
• Когда хозяева дома, автоматически проветрит все сан\узлы, будет следить за уровнем наполнения воды в ванне, предоставит весь список телепередач, регулирует температуру в доме, включит или выключит музыку, телевиденье, покажет, кто пришел в гости. Почистит бассейн, а так же закроет его при плохой погоде.
Система умный дом помогает максимально экономить время дома, экономит электроэнергию на освещении, самостоятельно включает и выключает уличный свет, в зависимости от времени суток, а так же по необходимости. Фиксирует любое появление посторонних предметов на территории, будь то человек, кошка или птица.
Регулирует уровень громкости и качество мультимедийной системы. При присутствии системы Умный Дом не надо переживать, что дети полезут в розетку или ошпарятся кипятком. Система автоматически отключает подачу электроэнергии во всех уязвимых и возможных местах. Так же Умный Дом позволяет фиксировать все события, которые происходят вокруг дома.
Существенная экономия электроэнергии, которая достигает до 45% в месяц, а так же на отоплении экономия составляет порядка 35%. Так же контролируется абсолютно любой уголок дома. При нажатии на простой выключатель, человек, при выборе, может включить свет, открыть дверь, входные ворота, гардероб или гараж, на выбор.
Система Умный дом это новейшие технологии, о которых долго мечтало человечество, чтобы все автоматизировать и заниматься именно тем видом деятельности, который привлекателен, не отвлекаясь на бытовые дела. Единственное что не умеет делать система Умный Дом, так это летать.
История “Умного дома”
Большинство открытий в истории происходит на основе первоначальных идей и мыслей, и только потом появляются реальные результаты.
Например, Рэй Брэдбери, воображал будущее, где дома должны быть интерактивными. В знаменитом коротком рассказе “Пришло время дождей” Р. Брэдбери описывает автоматизированный дом, который продолжает функционировать даже после того, как люди вымерли. Но это так и оставалось на грани научной фантастики. Современные технологии в области автоматики, интернета и цифровизации позволяют перейти от идей и мечтаний научных фантастов к воплощению технологии «Умный дом» в реальную жизнь.
Развитие технологии «Умный дом» в ХIX веке
Идеи об автоматизации дома давно появлялись в умах людей, но начало было положено с изобретением бытовой техники в 1901-1920 годах. Рассмотрим основные вехи появления устройств, в последующем приведших к реализации технологии «умного дома»:
1901 – 1920 гг. – Изобретение бытовой техники
Для начала XX века это было невероятным достижением. XX век начался с изобретения первого пылесоса с двигателем в 1901 году. В 1907 году был изобретен более практичный пылесос с электрическим приводом. В течение последующих двух десятилетий были изобретены холодильники, сушилки для одежды, стиральные машины, утюги, тостеры и т.д.
1966 – 1967 гг. Появление Electronic Computing Home Operator (ECHO IV) – кухонный компьютер
Несмотря на то, что кухонный компьютер ECHO IV не поступил в широкую продажу, его разработка и внедрение стали огромным прогрессом в развитии технологии « умный дом». ECHO IV был первым интеллектуальным устройством. Этот своеобразный «кухонный компьютер» мог составлять списки покупок, хранить рецепты, контролировать температуру дома, а также включать и выключать приборы.
1990–1991 г.
Время проведения множества исследований и появления новых технологий в сфере геронтологии (наука о старении живых организмов), способствующей облегчению жизни пожилых людей.
1998 – начало 2000–х годов
Период появления новых технологий в сфере домашней автоматизации (Smart Homes). Технологии для «умного дома» внезапно стали более доступны широкому потребителю из-за их удешевления и, следовательно, вышли на массовый рынок. Внутренние технологии, домашние сети и другие гаджеты начали появляться на полках магазинов.
Дата рождения технологии «Умный дом» – 1978 год
Именно в США впервые задумали воплотить в жизнь «умный дом». В 80-х годах прошлого столетия в домах американцев можно было встретить практически все разработанные на тот момент виды электроники: стиральная машина, кондиционер, микроволновая печь, телевизор с дистанционной системой управления и многое другое.
Для удобства пользования требовалось автоматизировать процессы управления. Для этого компании Х10 USA и Leviton разработали и внедрили в производство технологию управления бытовыми приборами по проводам бытовой электросети. Именно поэтому 1978 год считают годом рождения “умного дома”.
С тех пор начали активно появляются интеллектуальные здания (Intelligent Buildings). В основе их управления лежала структурированная кабельная сеть. Благодаря этой сети можно было одним и тем же кабелем коммутировать различные элементы и использовать его для потребностей безопасности, установки АТС (автоматических телефонных станций) и наладки компьютерных сетей.
Позже стали появляться мультиплексированные системы каналов связи, которые осуществляли передачу различной информации по одному проводу. Эта технология получила большое развитие. И многие стали понимать, что проекты кабельных систем зданий уже не пользуются популярностью и отходят на второй план, поскольку на смену пришла другая система кабелей.
Первыми данную задачу решили в 1978 компания Leviton и X10 USA. Они разработали технологию, которая позволяла управлять бытовыми приборами по проводам сети. Применение такой технологии предполагало частоту 60 Гц и напряжение сети 110 В. Поэтому она не стала пользоваться популярностью в Европе.
Применяемый в тот момент стандарт Х10, разработанный в 1975 году компанией Pico Electronics (Гленротес, Шотландия) для управления домашними электроприборами, устарел. Он выполнял всего 6 команд по управлению питанием, но для создания «умного дома» – этого было недостаточно.
Разработка коммуникационного протокола CEBus в 90-х
Для решения задачи увеличения количества команд для «умного дома» была создана Ассоциация электронной промышленности EIA. Она занимается развитием стандартов шины бытовых электронных приборов ConsumerElektronicBus (CEBus), утвержденных в 1992 году. Данный стандарт в открытом доступе, поэтому любая из фирм может создать оборудование, где будет использоваться шина CEBus.
Управляя различными устройствами, нужно выбирать наиболее удобную среду передачи, например: для видеооборудования – по коаксиальному кабелю, для осветительных приборов – по электрической проводке, для кондиционеров и осветительных устройств – по витой паре.
Универсальным способом передачи являются радиосигналы и инфракрасные лучи. Взаимодействие между узлами домашней сети и исполнител ьными устройствами осуществляется через databridges – мосты и роутеры, которые соединяют различные носители данных и сигналов.
Преимущество CEBus перед Х10 – скорость при обмене данными на различных носителях (доходит до 10 кбит/с), что позволяет ускорить отклик системы и сократить период активного состояния каждого узла.
Современные технологии «Умного дома»:
Современные «умные дома» знают все о безопасности жилья. Они помогают грамотно следить за энергосбережением дома, своевременно предупреждают о несанкционированных вторжениях, возгораниях, утечках газа, протечках воды.
LonWorks компании Echelon
Компания Echelon разработала интеллектуальную систему в виде протокола LonWorks. Микропроцессор Neuron 3120 обеспечивает интеллектуализацию всех узлов сетей управления, а модель 3150 Chip (с более мощным микропроцессором — Motorola 68H360), где микросхемы, сконструированы в Echelon и производятся корпорациями Toshiba и Motorola.
LonWorks (или LonTalk) — это коммуникационный семиуровневый протокол, который поддерживается практически всеми процессорами. Преимуществом такой системы являются – хранение базы данных наблюдения за различными сенсорами настроек и реагирование на определенные события через компьютер. Доступ к сети осуществляется через модемные линии или Ethernet. Позднее появилось программное обеспечение Intellect, которое поддерживает базу данных LonWorks.
PowerLine
В настоящее время системы умного дома зашли далеко вперед в плане возможностей. Например, американская система PowerLine предлагает комплексное решение задачи для автоматизации. Минусом такой технологии будет проектирование и закладка системы на этапе строительства дома или квартиры, потому что данные вносятся в черновой вариант, а не в готовый. Если изначально жилье проектировалось под данную технологию, то переконфигурировать его будет просто.
Современный коммуникационный протокол Х10
С выпуском коммуникационного протокола X10 (международный открытый промышленный стандарт для связи электронных устройств в системах домашней автоматизации) открылись новые возможности для «умного дома». X10 посылает радиочастотные сигналы 120 кГц на существующую электрическую проводку дома к программируемым выходам или переключателям.
Эти сигналы передают команды соответствующим устройствам, контролируя, как и когда работают устройства. Передатчик может отправлять сигнал на включение устройству по электрической проводке дома, указав определенное время.
В некоторых случаях сигналы не будут проходить по цепям, которые были подключены с разными полярностями, например, когда 220 вольт разделяется на пару 100–вольтовых каналов, как это обычно бывает в США.
Кроме того, X10 был первоначально односторонней технологией, поэтому смарт–устройства, принимая команды, одновременно с этим не могут отправлять данные обратно в центральную сеть.
Позже появились два устройства X10 с более высокой стоимостью и расширенным набором команд:
Технология Insteon
В 2005 году появилась компания Insteon, которая представила одноименную технологию, объединяющую электрическую сеть с беспроводными сигналами. Технология Insteon использует двухстороннюю сетевую топологию, когда все оконечные устройства равнозначны и каждое устройство независимо передает, получает и повторяет сообщения.
Протоколы Zigbee и Z–Wave
Протоколы Zigbee и Z–Wave появились, из-за необходимости разрешить проблемы протокола Х10, например, неспособность передавать сигнал обратно от устройства в сетевой концетратор. В отличие от Z-Wave и подобных технологий, Zigbee – это открытая технология, то есть никто не владеет ею. Вместо этого беспроводное соединение поддерживается и продвигается некоммерческим Zigbee Alliance и его 400 организациями-членами.
Преимущества Zigbee:
Недостатки Zigbee
Термостат от NestLabs
Компания NestLabs, была основана в 2010 году и выпустила свой первый смарт–продукт в 2011 году – термостат NestLearningThermostat. Умные термостаты от NestLabsInc оснащены встроенным Wi–Fi, что позволяет пользователям планировать, контролировать и дистанционно управлять домашней температурой.
Они также могут изучать поведение домовладельцев и автоматически изменяют настройки, чтобы обеспечить максимальный комфорт, сообщают об использовании энергии и напоминают пользователям о необходимости замены фильтров. Компания также разработала и создала интеллектуальные детекторы дыма / угарного газа и камеры безопасности. После приобретения Google в 2015 году она стала дочерней компанией AlphabetInc.
Примеры интеллектуальных домашних технологий:
К современным тенденциям в сфере домашней автоматизации относят:
Совсем недавно многие компании, в том числе Amazon, Apple и Google, выпустили собственные смарт–продукты и смарт–домашние платформы, включая AmazonEcho, AppleHomeKit и GoogleHome.
Умные замки также могут обнаружить, когда жители подходят к дому и разблокируют для них двери.
Уход за животными может быть автоматизирован с помощью подключенных электрических фидеров. Комнатные растения и газоны можно поливать с помощью подключенных таймеров.
Меня зовут Екатерина Казначеева. Я закончила бакалавриат и магистратуру по направлению «Информационные системы и технологии» в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им.проф. М.А. Бонч-Бруевича. Свою магистерскую диссертацию я посвятила современной технологии – «Умный дом» и продолжаю работать над этой темой.
Екатерина Казначеева
Технология «умный дом»: что это?
Кажется, еще совсем недавно мы зачитывались произведениями научных фантастов, мечтали вместе с ними и помыслить не могли, что кофеварка будет готовить нам эспрессо во время утреннего моциона, а холодильник — предупреждать о закончившемся молоке. Тем не менее, это случилось: новости о появлении умных гаджетов заполняют сеть, и все, что требуется от нас — не считая платежеспособности, разумеется, — немного разобраться в происходящем.
Давайте будем честны: про умный дом слышал каждый, кто-то даже следит за успехами Xiaomi и Цукерберга, но далеко не все понимают, о чем, собственно, идет речь. Для многих людей концепция Smart Home по-прежнему остается фантастичной и запредельной, а кто-то и вовсе игнорирует ее существование. Наши читатели не из таких, поэтому для вас мы написали ознакомительную статью о сущности явления «умного дома».
Что значит «умный дом»?
Прежде всего давайте разберемся с терминами. Это важно, потому что близкие по значению выражения часто путаются даже в интернет-СМИ, а русскоязычный «умный дом» и американский «smart house» — не совсем равнозначные понятия.
Под «умным домом» (англ. smart home) принято понимать систему домашней автоматизации. Это комплекс устройств, которые для нашего удобства сами принимают решения и выполняют рутинные задачи по дому. Умный дом формируется в личном домашнем хозяйстве в отдельно взятой квартире: упомянутые выше кофеварки, системы квартирного микроклимата, умные лампочки и автоматические двери — все это умный дом. В России в это понятие обычно включают и так называемый мультирум — систему управления мультимедиа устройствами: телевизорами, проекторами, акустическими системами. На Западе разделение терминов «умный дом» и «мультирум» продиктовано рыночными условиями.
А вот термин «умное здание» (англ. smart house) относится к организации управления целым многоквартирным строением и подразумевает системы центрального отопления, водоснабжения и безопасности. Как правило, организация «умного» здания — задача застройщиков или членов совета дома. Понятия тесно связаны друг с другом, но расскажем мы только о smart home, причем в российском понимании.
Вехи истории
Какой бы современной ни казалась концепция умного дома, история этого явления начинается с середины XX века — как раз с тех пор, когда о нем впервые заговорили фантасты. Это было начало компьютерной эпохи — а принцип работы умного дома зиждется как раз на программировании. Конечно, в то время не существовало интернета и облачных сервисов, но громоздкие неуклюжие модули, подключаемые к розеткам, и вездесущие перфокарты вполне могли осуществить задуманное.
Видеофон в фильме «Космическая одиссея 2001» 1968 г.
Поначалу дело ограничилось усилиями энтузиастов-изобретателей, которые либо прокладывали по всему дому кабели и монтировали в стены управляющие консоли, либо уже начинали использовать первые компьютеры. Увы, эти идеи не получили отклика у массового населения. Тем не менее, в 1966 году Джеймс Сазерленд запрограммировал компьютер Echo IV на включение приборов по расписанию, а также на связь с датчиками слежения и сигнализации. Появлением самих датчиков мы обязаны братьям Джоелю и Руту Спирам, которые в 1961 году запатентовали свой диммер — прибор, автоматически регулирующий свет. А ведь это времена, когда The Beatles еще даже не подписали свой первый контракт!
До массовой реализации еще было далеко, но уже в 1978 году произошел своего рода прорыв, часто называемый рождением современного умного дома: шотландская компания Pico Electronics разработала первый стандарт передачи данных, универсальный для всех приборов домашней автоматизации. Суть стандарта заключалась в создании шины, которой любой производитель мог оснастить бытовой прибор, будь то соковыжималка или пылесос. Это было сродни языку программирования, знакомому всем специалистам, или операционной системе, на которой могли работать все приложения. Подключение осуществлялось через обычные розетки, в дополнение шли модули связи, пульты и даже программы управления для компьютеров. Эпохе стандарта X10 мы обязаны появлением таких привычных нам технологий, как свет, включающийся по хлопку, или автоматически открывающиеся двери.
Появление единого стандарта дало толчок для новых экспериментов и рождению специализированного рынка. Вскоре дело дошло и до нового термина: в 1984 году представитель Американской ассоциации жилищно-строительных компаний впервые употребил выражение «умный дом», впоследствии ставшее общеупотребительным. Для ассоциации создание термина было маркетинговым ходом, что подтверждает интенсивность развития идеи в то время.
К развитию концепции подключилась и Ассоциация электронной промышленности, которая стала инициатором создания другого универсального стандарта. Их протокол под названием CEBus (потребительская электронная шина) был модернизированным X10 и вскоре заменил прообраз на американском рынке.
Первое массовое знакомство людей с концепцией умного дома произошло в 1999 году. И главным посредником стала… компания Disney, выпустившая фильм о компьютеризированном доме, начавшем самостоятельную жизнь.
Кадр из фильма «Умный дом»
В нулевых годах сегмент домашней автоматизации пополняется все новыми компаниями-производителями. Однако настоящей революцией стало появление первого iPhone и других смартфонов. Возможности приложений и аппаратных средств карманных компьютеров побудили инженеров к новым изобретениям: к 2012 году, по данным ABI Research, только в США было установлено 1,5 миллиона систем домашней автоматизации.
Как все работает?
Работа умного дома основана на принципе выполнения команд, причем получать их центральный контроллер может как от человека, так и от датчиков. В первом случае вы просите систему приготовить кофе, включить кондиционер или ослабить отопление, а центральный процессор, обработав команду, отправляет ее нужному прибору. В зависимости от ваших предпочтений, общение с центральным контроллером осуществляется посредством голосовых команд, пульта управления или смартфона.
Во втором случае присутствие человека не требуется. Компьютер либо сообщает приборам команды в определенное время в соответствии с ранее заданными алгоритмами, либо сам принимает решения по показаниям датчиков в зависимости от изменения условий. Например, в системах терморегуляции датчики температуры и влажности сообщают системе данные, а та, в свою очередь, выставляет нужные параметры обогрева, кондиционирования и увлажнения. Еще пример: датчики движения обнаруживают активность в доме, когда ее быть не должно — компьютер воспринимает это как сигнал к включению сигнализации или отправке сообщения охранной службе.
Центральный контроллер для устройств умного дома Xiaomi
Вся система умного дома, таким образом, состоит из трех главных элементов:
Все компоненты системы умного дома могут соединяться друг с другом по проводной или беспроводной связи. Первый вариант кажется более архаичным, однако таким образом система меньше подвержена сбоям. Некоторые производители по этой причине предлагают решения на основе кабельной связи; в их числе AMX, Ctestron, Evika. Радиосвязь, в свою очередь, представляет больше удобств и возможностей, таких как простота установки и удаленное управление. Беспроводная связь подразумевает использование протоколов Bluetooth, Wi-Fi или специальных стандартов, о которых мы расскажем далее в статье. Беспроводные системы автоматизации производят компании Gira, Vitrum, Z-Wave, Jung, Zamel и прочие. Чтобы обеспечить систему надежностью и удобством, некоторые производители (например, Insteon) предлагают комплексные решения на базе проводных и беспроводных устройств одновременно.
Системы умного дома могут быть централизованными или нецентрализованными. В первых управление всеми устройствами осуществляется из единого модуля, что дает возможности построения сложных схем автоматизации. Нецентрализованные системы состоят из автономных цепочек приборов или даже устройств-«одиночек». Такие решения обеспечивают большую безопасность системы.
Технологии умного дома
Что в реальности следует считать умным домом? Дом-робот Била Гейтса за 200 млн. долларов или скромную квартиру с умной системой терморегуляции и освещения? Умный дом — это образное название для всех систем домашней автоматизации, и представленное на рынке огромное количество технологий можно комбинировать и совмещать как угодно в зависимости от нужд и предпочтений. Но давайте все же попробуем привести в порядок это множество.
Системы управления освещением
Управление светом — наверное, самый популярный и доступный формат систем автоматизации дома, сегмент даже имеет свое название — «умный свет». В вашем подъезде, вероятно, уже сейчас установлена лампа, включающаяся при хлопке или движении человека. Основу таких систем составляют диммеры и умные лампы, работающие вместе с датчиками измерения освещенности и присутствия живого объекта.
Приведем примеры основных возможностей «умного света»:
Применение ламп Aurora в дизайне интерьера
Компоненты световой системы могут взаимодействовать по радиосвязи, однако такое решение не всегда самое удобное. Сбалансированной системой можно назвать комплекс, включающий привычные выключатели и диммеры с дополнительной опцией удаленного управления по беспроводной связи (выключатель Linear Z-Wave Dimmer). Или же, как это реализовано в умной лампе Xiaomi Yeelight Bedside Lamp, возможность управлять светом через смартфон и аппаратную кнопку на самом устройстве.
Xiaomi Yeelight Bedside Lamp
В качестве примеров умного света можно привести следующие технологии:
Пример цветовых возможностей лампы LIFX
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования
Блага жизни, скрывающиеся под акронимом ОВК (англ. HVAC), призваны поддерживать комфортные для жизни температуру, влажность и чистоту воздуха, а также, что немаловажно, экономить электроэнергию. Объединение этих систем в один автоматизированный комплекс было одной из первых задач реализации концепций умного дома. От ОВК напрямую зависит здоровье человека, поэтому для этих систем наиболее актуальны не только функциональность и удобство использования, но и стабильность работы.
Обычно ОВК объединяются в единую сложную систему, работающую автономно и независимо от других компонентов умного дома. Это необходимо для того, чтобы при сбоях и неполадках какого-либо элемента системы ОВК продолжали работу.
Умные системы ОВК выполняют следующие функции:
Конструктивно автономность работы систем ОВК обеспечивается за счет подключения устройств к отдельному главному модулю. Для системы отопления в этом качестве обычно выступает умный термостат с настенной панелью управления — такой, как умный термостат Elgato Eve Thermo. Устройство регулирует температуру комнатных батарей автоматически по заранее установленному пресету. Дополнительно контроллером можно управлять через приложение Apple Home Kit или с помощью кнопки на панели устройства.
Умный термостат Elgato Eve Thermo
Системы безопасности
Автоматическими системами безопасности оборудовано немало обычных квартир, далеких от звания умного дома. Тем не менее, умные охранные системы могут дополнить сложную систему домашней автоматизации и стать ее интегрированной частью. Системы безопасности оснащаются камерами, сигнализациями и большим количеством разнообразных датчиков: детекторами движения, присутствия, открытия двери.
Следует различать безопасность инженерную и личную. Для первой в умном доме предусмотрены:
Тепловизор Seek Thermal
Системы личной безопасности выполняют следующие функции:
Системы личной безопасности работают автономно и управляются с центрального хаба. Дополнительно устанавливается центральная система сигнализации, которая самостоятельно взаимодействует с владельцем только для того, чтобы подтвердить необходимости вызова охранных служб.
Системы наблюдения за детьми, стариками, инвалидами и животными
Данная категория призвана обезопасить членов семьи, нуждающихся в контроле и наблюдении. Раздел мог быть разбит на 3 части, однако здесь мы ограничимся кратким обзором и классификацией. Иногда, даже если вы не намерены превращать ваше жилище в умный дом, подобные технологии могут помочь близким и снять лишний стресс во время разлуки.
Категория включает следующие функции и технологии:
Умный ошейник Mishiko
В России системы и приборы данной категории только набирают популярность, а вот мировой рынок не стоит на месте. Хорошим примером новых технологий в данной категории могут служить видеоняни Ramili Baby, следящие за дыханием ребенка, или разрабатываемая система Tecnalia, способная распознать нервное расстройство у домочадцев.
Радяоняня Ramili Baby RV1200
Управление умными приборами
Категория умных приборов и гаджетов — самая многочисленная и интересная. Именно сюда входят удивительные умные скороварки, холодильники, мультимедийные центры и роботы-пылесосы. Перечислять современные умные устройства можно до бесконечности, но мы попробуем их кратко классифицировать:
Глаза разбегаются от количества умных вещей и их возможностей! Между тем, проблем рынок домашней автоматизации тоже не лишен, так что поговорим и о них тоже.
Фрагментированность рынка и протоколы
Главная проблема современного систем Smart Home — отсутствие универсального стандарта, который подходил бы ко всем устройствам на рынке. Обустраивая умный дом, вы, возможно, захотите укомплектовать систему продукцией различных производителей: например, охранной системой Xiaomi и камерой видеонаблюдения Apple. Однако многие компании не заботятся о совместимости своих устройств с другой продукцией. В лучшем случае, на вашем смартфоне окажется целый набор приложений — каждое для своего компонента умного дома. Согласитесь, не очень удобно. Некоторое же оборудование и вовсе оснащено проприетарным софтом с закрытым исходным кодом. Интересы компаний очевидны, но вот интересы пользователей неработающие в системе приборы определенно игнорируют.
Проблема существует давно, и мы уже рассказали в разделе истории о создании первых протоколов, призванных сделать работу всех систем универсальной. Сегодня наметилась тенденция к объединению компаний, занимающихся разработкой систем домашней автоматизации. Как следствие, все больше и больше умных устройств имеют поддержку универсальных стандартов. Наиболее перспективными и продвинутыми универсальными протоколами являются на сегодняшний день Z-Wave и ZigBee; на них и предлагаем остановиться чуть подробнее.
Z-Wave и ZigBee
Оба протокола специально разрабатывались для систем домашней автоматизации. Их цель — не только обеспечить системе универсальность, но и обезопасить ее. И Z-Wave, и ZigBee принадлежат к категории ячеистых сетей; это означает, что у сообщения внутри них есть несколько путей для достижения пункта назначения. Такое распределение снижает вероятность сбоев и гарантирует безопасность: если какой-либо узел поврежден, сообщение перенаправляется к ближайшему доступному устройству. В ячеистой сети каждый прибор связан с несколькими другими.
Z-Wave работает в низком радиочастотном диапазоне до 1ГГц, и это удобно, потому что потенциальных помех существенно меньше, чем на частоте 2,4ГГц, на которой работают Wi-Fi и Bluetooth. Дополнительным плюсом можно считать малые задержки при передаче коротких команд.
Открытые протоколы начинают поддерживать все больше компаний, причем даже такие гиганты, как Xiaomi.
Кроме преимуществ ячеистой структуры, ZigBee предоставляет возможность выбора алгоритма маршрутизации в зависимости от состояния сети и требований программы. Протокол обеспечивает повышенную безопасность и низкое энергопотребление — а значит, длительную автономную работу сетевых устройств.
Вокруг обоих протоколов уже сформировались своеобразные альянсы, в которые входят производители систем для умных домов. Список компаний чрезвычайно широк, с ним можно ознакомиться на официальных сайтах Z-Wave и ZigBee.
