Начнем с того, что умный дом всегда лучше, чем его отсутствие. А лучший умный дом - конечно, спроектированный и смонтированный профессиональной компанией на этапе строительства и до чистовой отделки помещений. Обычно, такие умные дома строятся на проводных технологиях и стоят очень дорого.
Но мы будем считать, что у нас нет ни только что построенного трёхэтажного особняка в 1000 квадратных метров, ни нескольких миллионов рублей на проектирование и реализацию сложной проводной системы умного дома. Да и чистовая отделка в нашей небольшой квартире или маленьком загородном домике уже выполнена и меняться в ближайшее десятилетие точно не будет.
Да, именно расхожее мнение о космических ценах на построение систем автоматизации дома, а также о том, что для этого придется опять делать недешевый ремонт, отталкивает подавляющее большинство людей от идеи сделать свое жилище комфортнее и безопаснее.
Однако, умный дом сегодня - это история, доступная абсолютно каждому, не требующая капитальных затрат и, главное, позволяющая делать всё постепенно.
И для начала давайте выберем технологию, на которой будет работать наш умный дом. Вернее сказать, давайте посмотрим, какие в нашем распоряжении технологии есть, так как нас никто не ограничивает в использовании исключительно одного какого-то стандарта. По итогу, скорее всего, задействованы будут несколько стандартов, но один из них будет базовым, ведущим.
Итак, проводные стандарты мы пока отмели - когда дойдет дело до строительства нового дома или до покупки квартиры в новостройке, можно будет заняться изучением этого вопроса всерьёз. Остаются стандарты беспроводные: wi-fi, bluetooth и Zigbee. Это три самые распространенные и доступные на сегодняшний день технологии.
ФУНДАМЕНТ УМНОГО ДОМА
Для начала нужно понять один важный аспект: умные устройства превращаются в умный дом, объединяясь в единую сеть, внутри которой они могут выполнять различные операции не только по отдельности, но и совместно. Для того, чтобы сценарии автоматизации могли выполняться в такой сети, что-то должно координировать все устройства в домашней сети и контролировать состояние системы и ее составляющих. Таким координатором может быть как отдельное устройство (хаб или шлюз), так и компьютер - сервер умного дома. В свою очередь сервер умного дома может располагаться непосредственно в доме (ПК или мини-компьютер) или в облаке (на серверах провайдера услуг умного дома или производителя устройств).
Таким образом мы получаем три варианта реализации нашего умного дома:
• Умный дом, построенный полностью на базе мощностей провайдера или производителя наших девайсов;
• Совместное использование локального координатора и облачных сервисов и экомистем производителей устройств;
• Полностью автономное решение.
Первый вариант - самый простой и дешевый: потребуется только wifi роутер с выходом в интернет и приложение выбранного вами провайдера умного дома. Например, если Вы фанат голосового помощника Алиса и у Вас есть умная колонка от Яндекса, и еще много лет назад для подключения к Интернету домой был куплен роутер, то принимайте поздравления - Вы уже готовы делать первые шаги в деле строительства умного дома.
Теперь можно приобретать wi-fi девайсы и подключать их к выбранной экосистеме или провайдеру. Но необходимо помнить, что при такой реализации система будет работать только при наличии Интернета, т.е. при наличии связи с облаком. Почему так?
Дело в том, что любое действие в вашем умном доме обрабатывается только на стороне провайдера. Например, Вы говорите умной колонке: "Алиса, включи лампочку на кухне!" Команда через Интернет отправляется на сервер Яндекса, там обрабатывается и адресуется уже нужной лампочке в вашем доме. В этой схеме очень много узких мест: наличие и качество Интернет-соединения, корректная работа домашней wi-fi сети и подключенных к ней устройств, а также существенная задержка в исполнении команды, на которую невозможно не обращать внимания.
Другой крайностью в реализации проекта вашего умного дома (в пику идее о максимальном упрощении) может стать развертывание собственного локального сервера умного дома (например, на базе мини-компьютера) с использованием беспроводных соединительных устройств - роутеров - соответствующих выбранным технологиям. Это относительно дорогой и достаточно сложный путь, который, помимо прочего, потребует от Вас потратить на него много вашего времени и усилий по освоению основ программирования и системного администрирования.
Но все же, это очень интересно и увлекательно - самостоятельно развернуть сервер умного дома прямо на своём железе. При этом в результате всех стараний и затрат мы получим полностью автономный умный дом, которому Интернет для полноценной работы вообще не нужен.
И наконец, существует и третий промежуточный вариант. В этом случае мы не отказываемся от использования облачных сервисов и экосистем производителей, но переносим критические части умного дома на локальные умные координаторы. Все сценарии, которые должны срабатывать независимо от наличия Интернет-соединения, необходимо прописать на локальном хабе или шлюзе.
Мне кажется, что третий вариант является наиболее гибким и позволяет развивать свой умный дом постепенно и максимально удобно. А еще, тут всегда остается больше места для экспериментов.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КАРКАС УМНОГО ДОМА
Возвращаясь к разговору о технологиях, давайте определим плюсы и минусы каждой из них, чтобы сделать для себя осознанный выбор - на чем же базировать систему своего умного дома.
Во-первых, существует ряд закрытых стандартов, таких как z-wave, использование которых на старте в современных реалиях, на мой взгляд, нецелесообразно. В таких стандартах множество нюансов, а сам стандарт уже можно отнести к устаревающим.
На рынке сейчас можно найти огромное количество устройств умного дома на базе технологии bluetooth. Технология активно развивается: весьма скромная дальность действия девайсов хорошо компенсируется новыми возможностями стандарта, позволяющими устройствам объединяться в самоорганизующиеся сети. Кроме того, в устройствах умного дома давно и широко используется разновидность bluetooth стандарта с низким энергопотреблением - BLE.
Построение умного дома или его части на устройствах bluetooth/BLE потребует приобретения шлюза, поддерживающего этот стандарт. И здесь нужно быть очень внимательным при выборе такого шлюза: некоторые производители намерено не позволяют своим девайсам подключаться и корректно работать со шлюзами других брендов. И всё же, развитие различных стандартов, скорее всего, в следствии конкурентной гонки, постепенно исключит этот пунктик из списка минусов использования этой технологии в системах умного дома.
Относительно зрелым и устоявшимся открытым стандартом связи для систем умного дома является Zigbee. Здесь мы также имеем низкое энергопотребление конечных устройств, возможность самоорганизации сети, на, наверное, самое главное - это огромный выбор устройств, как в части производителей и брендов, так и в части разнообразия ассортимента в самых разных областях применения - от банальных датчиков температуры, до кормушек для кошек и поилок для птиц.
Безусловно, случаи несовместимости оборудования разных производителей встречаются. И в основном, к сожалению, это касается известных брэндов - уж больно они зациклены на своих экосистемах.
Для работы с устройствами Zigbee также требуется шлюз или координатор. На данный момент можно найти универсальный шлюз, который сможет работать и с устройствами Zigbee, и с устройствами bluetooth. Но важно, что при использовании локального хаба-координатора вне зависимости от стандарта ваш умный дом в той или иной степени обретает автономность.
И снова ненадолго вернёмся к самому простому для обывателей стандарту - wi-fi. На мой взгляд, ни задержка выполнения команд, ни зависимость от наличия подключения к Интернету, ни высокое энергопотребление устройств, ни даже ограничение масштабируемости системы, связанное с вероятностью перегрузки домашнего роутера - ничего из этого не является решающим фактором для отказа от использования исключительно wi-fi стандарта в умном доме. А вот зависимость от политики компаний - владельцев облачных сервисов и экосистем - это то, что в нашей стране является определяющим обстоятельством, в пользу выбора других стандартов связи в умном доме.
Самым же передовым и стремительно развивающимся на сегодня стандартом является MATER. В двух словах - это гибридный стандарт, призванный навсегда избавиться от проблемы несовместимости девайсов разных производителей. Но стандарт этот очень молод, еще нет большого разнообразия устройств, и нет достаточного количества статистики об успешности использования этого стандарта в проектах умных домов.
В будущих публикациях я постараюсь представить различные кейсы, связанные с выбором стандартов для умного дома, так что подписывайтесь на канал, ставьте лайки и пишите комментарии. До связи!