Когда начинаете строить умный дом или попробовали несколько смарт-гаджетов и хотите расшириться, самое время подумать о протоколе. Это способ связи между устройствами в доме.
Связать девайсы на разных протоколах можно, но для этого понадобится несколько хабов и универсальная платформа, которая их поддерживает. Все это будет работать нестабильно, некоторые команды просто потеряются. Лучше сразу вникнуть в тему и выбрать подходящий протокол связи, чем потом все переделывать.
- Уже использую или планирую собрать полноценную систему умного дома
- Интересно, но скорее на уровне отдельных устройств (лампы, розетки, датчики)
- Пока не интересует
0% Пока не интересует
0% Пока не интересует
0% Пока не интересует
Простыми словами объяснили, какие протоколы бывают, чем отличаются между собой и какой лучше выбрать в той или иной ситуации.
Материал подготовлен вместе с Иваном Горячевым – руководителем вендор-представительства бренда Yeelight в России и СНГ.
Что такое протокол умного дома и почему их несколько
Протокол — это набор правил и форматов, по которым устройства обмениваются данными в сети. Лампочка, выключатель, датчик движения и розетка — все они должны понимать один и тот же язык, чтобы работать вместе. Протоколы бывают открытые и закрытые и или проприетарные.
К счастью, большинство производителей уже отказались от закрытых протоколов, но и тут есть нюансы. Например, производитель сделал лампочку на общедоступном протоколе Zigbee, но использовал нестандартные команды управления устройством. Такую лампочку не получится подключить к Zigbee-хабам других производителей, если они не доработают свое ПО.
Вот 6 основных протоколов умного дома:
- Wi-Fi
- Bluetooth
- Zigbee
- Z-Wave
- Thread
- Matter
Протоколы отличаются друг от друга, так как призваны решать разные задачи. У протоколов разная площадь покрытия, объем и скорость передачи данных, требования к энергопотреблению гаджетов.
Для начала разберемся с особенностями каждого.
Wi-Fi
Wi-Fi — самый простой вход в умный дом, но не все типы устройств на нем работают. Гаджеты при такой организации умного дома подключаются напрямую к роутеру без дополнительных хабов. Пример Wi-Fi гаджета – вот такой ИК-пульт, который делает умным любой кондиционер или телевизор.
Преимущества:
- Не нужен хаб
- Простое подключение
- Работает из коробки, не нуждается в дополнительной настройке
Недостатки:
- Нагружает сеть при большом количестве устройств
- Большое энергопотребление, не подходит для датчиков на батарейках
- Если в сети много устройств, возможны задержки
Когда подойдет. Wi-Fi подходит, когда нужно закрыть несколько базовых сценариев (лампочки, розетки или выключатели) или для небольшого помещения.
Bluetooth
Bluetooth, а точнее BLE Mesh, на котором работает Yeelight Pro – это полноценная ячеистая сеть, которая похожа на ZigBee. Есть шлюз, есть прикладной и программный уровень, есть своя топология передачи пакетов данных.
Преимущества:
- Ячеистая сеть, большой радиус действия
- Легко масштабировать, каждое проводное устройство может быть ретранслятором сигнала
- Отсутствие задержки, светильники в группах работают синхронно, а изменения настроек применяются мгновенно
- В отличии от ZigBee, сеть BLE Mesh не восприимчива к зашумленности радиоканала (что важно в многоквартирных домах и офисах). За счет этого на одном хабе можно разворачивать полностью локальную систему до 1 000 устройств.
Недостатки:
- Шлюз выступает центральным узлом сети и обеспечивает локальную передачу команд между устройствами. Без шлюза BLE Mesh-сеть работать не может
- Чтобы управлять системой извне по сети нужен Wi-Fi роутер
Когда подойдет. BLE Mesh отлично подходит для умного освещения, протокол обладает лучшей скоростью и отказоустойчивостью из-за своей топологии. В отличии от ZigBee, BLE Mesh не строит маршрут, а «заливает» сеть командами, а значит пакет все равно дойдет до получателя по любому доступному маршруту.
Удачный пример экосистемы на базе BLE Mesh – гаджеты Yeelight.
Это профессиональная система интеллектуального освещения для жилых и коммерческих помещений. Устройства могут работать локально, без постоянного подключения к интернету, обеспечивая быстрый отклик и стабильную работу даже в сложных сценариях автоматизации.
Среди других особенностей — поддержка биодинамического освещения, которое адаптируется к естественным биоритмам человека, а также высокая точность регулировки яркости с плавным диммированием. Светильники обеспечивают высокий уровень цветопередачи Ra > 98, что позволяет естественно воспринимать цвета окружающих предметов.
Подробнее о гаджетах на сайте Yeelight Pro.
Zigbee
Zigbee — популярный стандарт для умного дома. Устройства подключаются через хаб, а затем создают между собой mesh-сеть. Гаджеты, которые питаются от сети, могут расширять ее покрытие и передавать сигнал дальше. В некоторых случаях устройства могут общаться напрямую, минуя роутер.
Преимущества:
- Низкое энергопотребление
- Высокая стабильность и скорость передачи сигнала
- Простое масштабирование
Недостатки:
- Нужен хаб, малое количество ретрансляторов и большое количество конечных устройств
- Гаджеты разных брендов часто несовместимы
- Некоторые производители плохо соблюдают стандарт, это может приводить к проблемам в работе всей сети
Когда подойдет. Zigbee подходит в большинстве случаев: для помещений любого размера и автоматизаций любой сложности.
Z-Wave
Z-Wave — нишевый, но надежный протокол. Очень похож на Zigbee, тоже работает как mesh-сеть, но на другой частоте. Z-Wave развивался одновременно с Zigbee, но проиграл гонку и стал нишевым и менее распространенным решением.
Преимущества:
- Низкое энергопотребление
- Высокая стабильность и скорость передачи сигнала
- Простое масштабирование
Недостатки:
- Нужен хаб
- Слабо распространен, выбор устройств меньше
Когда подойдет. Z-Wave подойдет лишь в том случае, если уже есть устройства на этом стандарте и менять все не хочется. В остальных случаях лучше выбрать что-то другое.
Thread
Thread — современная альтернатива Zigbee. Для работы тоже нужен хаб, а устройства объединяются в mesh-сеть нового поколения.
Умным устройствам для работы с Zigbee и Thread нужен один и тот же беспроводной модуль связи. Некоторые производители сразу добавляют возможность работы через Zigbee и Thread, другие добавляют поддержку Thread к старым устройствам с обновлением ПО. Но если производитель изначально не закладывал в гаджет обе прошивки, то эти протоколы будут не совместимы.
По сути Thread – это современный mesh-протокол, построенный на базе IPv6 и в отличие от ZigBee, он работает как полноценная IP-сеть. Для Zigbee необходим хаб (координатор), управляющий сетью. А в Thread используется пограничный маршрутизатор (border router), который лишь соединяет сеть устройств с обычной IP-сетью, но не управляет сетью.
Преимущества:
- Низкое энергопотребление, беспроводные гаджеты долго работают от встроенной батареи
- Высокая стабильность и скорость передачи сигнала
- Простое масштабирование, как у других ячеистых сетей
Недостатки:
- Нужен хаб, без него нельзя подключить новое устройство к сети
- Слабо распространен, выбор устройств меньше
Когда подойдет. Thread подходит, если строите систему с нуля и готовы подбирать устройства на перспективу. Гаджеты могут стоить дороже, а в некоторых нишах выбор будет скудный. Но со временем протокол может набрать большую популярность.
Matter
Matter — это прикладной стандарт или «универсальный язык», который позволяет системам верхнего уровня объединять девайсы из разных экосистем. Matter работает поверх транспортных протоколов передачи данных, он стандартизирует и унифицирует устройства таким образом, чтобы они были понятны сторонним экосистемам.
Например, если лампочка не поддерживается вашей системой управления, потому что она из другой экосистемы, то Matter решает проблему совместимости.
Matter работает поверх стандартов Thread или Wi-Fi. Они в этом случае отвечают за передачу данных, а Matter – за логику и управление.
Преимущества:
- Устройства разных производителей могут работать вместе в одной системе
- Работает с популярными системами: Apple Home, Google Home, Samsung SmartThings и Home Assistant
Недостатки:
- Не все типы устройств пока реализованы в Matter
- Иногда доступны не все возможности гаджетов, которые есть в приложении производителя
- Нужен хаб
Когда подойдет. Matter подойдет как надстройка над существующей Thread или Wi-Fi сетью умных устройств, чтобы объединить их в одном приложении и подключить к популярной системе умного дома. Matter не заменяет изначальный протокол, на котором работают устройства, а выступает в роли надстройки.
Почему Matter и Thread это будущее
Matter и Thread считают будущим беспроводного умного дома, потому что эти стандарты решают главную историческую проблему – несовместимость экосистем. Matter дает единый стандарт взаимодействия между платформами и экосистемами, а Thread обеспечивает современную энергоэффективную mesh-сеть, построенную на базе IP архитектуры.
У пользователя нет жесткой привязки к одному хабу, можно купить любой Thread Border Router, подружить все девайсы между собой и по Matter закинуть в любую совместимую экосистему.
Yeelight сейчас занимает лидирующие позиции в Китае, двигается в ногу с современными технологиями и тенденциями. BLE используется брендом для скорости и надежности работы внутренней экосистемы, протокол точно никуда не уйдет в ближайшее время. Matter нужен Yeelight для совместимости с другими экосистемами, это позволит встраивать проекты туда, где изначально все было построено на стороннем оборудовании.
Thread потенциально вытеснит ZigBee, как более современный и совершенный протокол передачи данных. Поэтому Yeelight как минимум останется самым быстрым и стабильным освещением, а как максимум займет лидирующие позиции в сфере автоматизации квартир, домов и зданий.
Еще статьи про умныйдом:
▶ Как настроить систему защиты от протечек в своей квартире. Один раз поставил и забыл о потопах
Будь первым, оставь комментарий