В этой части мы поговорим о беспроводных протоколах
Беспроводные протоколы
WI-FI - как и Ethernet по сути является средой передачи данных на которую уже накладываются другие протоколы (rest, udp, mqtt итд). Хорошее решение для устройств с постоянным подключением к питанию. Часто используется в DIY устройствах так как есть легко программируемые и доступные по цене контроллеры на базе чипов семейства ESP. Производители оборудования для умного дома так же не обходят wi-fi стороной, на рынке существует множество устройств основанных на использовании wi-fi. Большинство устройств работает на частоте 2,4ГГц, а этот диапазон часто бывает плотно занятым.
Z-Wave - протокол специально разработан для радио управления, работает на частоте около 1ГГц. Поддерживается многими производителями. Устройства работающие на данном протоколе умеют создавать mash сети. Это значит что устройства которые постоянно подключены к питанию могут выступать как точки доступа для других устройств что позволяет при правильном планировании избавится от репитеров расставленных по вашему дому. Устройства z-wave немного дороже аналогов на других протоколах, так как каждый чип лицензирован, но это имеет и свои плюсы, устройства z-wave от разных производителей совместимы между собой, проблемы совместимости могут возникнуть только при попытке объединить устройства произведенные для разных стран, но эта несовместимость связана не с самим протоколом, а с частотным диапазоном выделенным в конкретной стране для таких устройств. Протокол имеет надежное шифрование.
ZigBee - очень популярный в умном доме протокол, работает на частоте 2,4ГГц, устройства могут создавать mash сети. Протокол очень хорошо продуман по части энергосбережения. Какие либо датчики на основе этого протокола могут работать от одного комплекта батарей несколько лет. Для работы устройств обязательно наличие хаба. Это устройство которое принимает команды от остальных устройств и затем их обрабатывает и выполняет команды. Плюсом при такой организации является то, то команды обрабатываются внутри вашего дома, все работает быстро и не требует интернета. Минусом является то, что устройства разных производителей не будут работать вместе, просто потому, что хаб производителя А, не увидит устройства производителя Б. Выход из этой ситуации только один - развертывание своего локального сервера, об этом мы поговорим в следующих статьях.
Bluetooth - многие устройства умного дома используют этот протокол знакомы многим по сотовым телефонам. Обычно это устройства которые должны работать только в присутствии пользователя и не имеют возможности управления за пределами вашей сети (чайники, замки итд)
RF - радиоканал, обычно используются частоты 433МГц, но также есть устройства на 315 и 868МГЦ. Большинство устройств на базе RF не имеют обратной связи. Широко используется в дистанционных выключателях.
IR - это всем знакомые пульты от вашей бытовой техники (телевизоров, рессиверов, медиаплееров, кондиционеров итд). Протокол не имеет обратной связи. Обязательно наличие прямой видимости (ну или хотя бы отражении).
Протоколы работающие поверх какой либо среды передачи данных
Часто в умном доме, особенно в DIY устройствах для управления используются протоколы работающие поверх какой либо среды передачи данных (Ethernet или Wi-Fi). Два наиболее часто используемых протокола это REST и MQTT.
REST - это POST либо GET запросы при получении которых устройство выполняет какую либо команду, либо выдает какие либо параметры.
MQTT - протокол разработан специально для IoT. Работает по принципу издатель и подписчик. Для работы клиент подключается к серверу и подписывается на нужные топики. В эти топики он может публиковать свое состояние для других устройств, а может выполнять команды при получении определенных сообщений.
Заключение
На этом заканчиваем рассмотрение протоколов умного дома. В следующих статьях поговорим о том как управлять умным домом и почему для полноценного управление необходимо развертывание локального сервера.