Nejprve si to přečtěte a slibujeme, že v dalším článku začne stavba chytré domácnosti!

V dnešní době lze Dunaj zablokovat systémy chytré domácnosti. Dobré na tom je, že ceny byly dostatečně rozebrány a špatné je, že se můžeme snadno dostat do slepé uličky výběrem produktů od výrobce, který zmizí z trhu za 1–2 roky, a nám zbude kompletní systém, který není nebo je jen velmi obtížné vyvinout.

Zdá se, že Xiaomi je v tomto ohledu dobrou volbou, protože čínský výrobce je v období hojnosti, které, pokud bude pokračovat na úrovni posledních let, nezmizí, ale zamete trhy všude od Ameriky po Austrálii.

V tomto článku stručně shrnujeme, co znamená inteligentní dům, jaké jsou výhody jeho vybudování a k jakým úkolům je většina lidí používá. Ale na druhou stranu si můžete také přečíst něco o technologiích, které provozují inteligentní domácnosti, jako o jakémsi základu, takže pokud vidíte slova jako Zigbee, nemusíte mrzutě mrkat.

Úvod, aneb co je to chytrá domácnost

Chytré domy nejsou dnešní vynálezy. Za starých časů takové systémy existovaly již před desítkami let, i když byly dost daleko od toho, čemu dnes říkáme chytré domy. Téma, dříve známé jako automatizace budov, produkovalo nějakou automatizaci se spoustou relé, infračervených dálkových ovladačů a senzorů. Ve srovnání s nimi dnešní systémy vykazují pro vnějšího pozorovatele jen malé zlepšení, alespoň pokud jde o provoz, protože zapínají světla, pohybují roletami, nastavují klimatizaci, zapínají alarm, pokud do místnosti vstoupí neoprávněná osoba nebo, například vypukne požár. Přestože se provoz tímto způsobem příliš nezměnil, technologie za ním byla zcela nahrazena.

Začněme tím, že dnešní budování chytré domácnosti bude součástí pluku starého systému. To není dáno pouze skutečností, že samotná zařízení zlevnila, ale také tím, že díky vývoji technologie jsou v podstatě všechny komponenty schopné pracovat bez externího napájení a dokonce bez jakéhokoli zapojení. Z tohoto důvodu byla konstrukce extrémně zjednodušená a samozřejmě levná. V dnešních bezdrátových systémech je navrhování logistických spojení mezi zařízeními mnohem větší výzvou než budování fyzické sítě.

Považuji za důležité poznamenat, že mnoho profesionálních systémů stále vyrábí energii, což je ještě komplikovanější než tradiční systém 220 v tom, že zde pracujeme s nízkým napětím 5 voltů, které vyžaduje 220 (přesněji 230) voltů AC 5 bylo převedeno na stejnosměrný proud. V tomto případě můžeme pracovat s jedním převodníkem na pokoj nebo byt, nebo můžeme provést převod pro každý prvek v systému inteligentní domácnosti. Posledně uvedené řešení je účelné tam, kde jsou například konvenční spínače nahrazeny inteligentními spínači, protože zapojení 220 je již dáno.

K čemu používáme inteligentní domácí systémy?

Na konci článku snad uvidíte, že při budování inteligentních domácích ekosystémů, pokud jde o logistické vztahy, to znamená, že jedna součást inteligentního domu, která reaguje na jinou složku, je omezena pouze naší představivostí nebo v nejhorším případě softwarové řešení za použitým hardwarem. Oblasti použití jsou tak široké, že by nás to ani nenapadlo.

K čemu většina lidí používá systémy chytré domácnosti? Průzkumy samozřejmě existují i ​​v této oblasti, takže víme, že většina lidí takové systémy používá především pro bezpečnostní úkoly. To není překvapující, protože, jak jste si mohli přečíst výše, dnes používaná řešení jsou bezdrátová a pro Xiaomi a mnoho dalších systémů nevyžadují ani napájení. Z tohoto důvodu dokážeme během pár sekund a velmi levně postavit kompletní systémy, které zahrnují také senzory otevírání dveří a oken, pohybové senzory a kamery. Ten druhý samozřejmě vyžaduje napájení, důvod, proč si můžete přečíst v podrobnostech o technologii.

Tyto domácí systémy, které stavíme, se liší v jedné věci od tradičního dálkového monitorování právě teď, a to v tom, že hlídkový tým je v pohotovostním režimu a v případě poplachu se odstěhují do objektu. V našem případě však můžeme byt sledovat živě prostřednictvím kamer a dokonce můžeme události v bytě zaznamenávat ručně nebo automaticky. Systém může na náš telefon odeslat poplach v reálném čase, bez zpoždění, takže můžeme upozornit policii nebo, pokud je to možné, i souseda.

Druhou nejběžnější oblastí je regulace teploty a související stínící funkce. Třetí je ovládání osvětlení a čtvrté je multimediální.

Moje vlastní zkušenost ukazuje, že většina lidí cítí osvětlení pomocí technologie inteligentní domácnosti, což je dáno jednoduše tím, že smartphony jsou levné, a proto nevyžadují použití jiného zařízení v telefonu ani v něm běžícího softwaru.

Technologické základy

V této kapitole probereme technologie, konkrétně bezdrátové technologie, které jsou potřebné k vybudování moderní chytré domácnosti. Myslím, že je důležité promluvit si o těchto několika slovech, ale pokud nejste, drahý čtenáři, zvědaví, můžete to klidně přeskočit, protože například pro systémy Xiaomi stačí znát nastavení softwaru, nemusíte nemusím rozumět technice. Pokud jste však trochu technicky zdatní, pokračujte v článku dalším odstavcem.

Bezdrátové technologie

Pamatuji si, že na začátku dvacátých let, kdy se objevila první WiFi zařízení za dostupnou cenu, bylo potřeba hodně přípravy a zkušeností, aby se dal dohromady dobře fungující systém. Šířka pásma byla těsná a síla signálu byla směšně slabá. Samozřejmě teď mluvíme o domácích zařízeních, prvních směrovačích, AP. Kromě Wifi se později objevila i druhá bezdrátová technologie, Bluetooth. Obě technologie měly společné bezdrátové připojení, ale oblast použití se díky technologii výrazně lišila. Zatímco v prvním případě jsme zajišťovali spojení mezi počítačovými sítěmi a našimi zařízeními, v druhém případě jsme například vytvořili možnost přenosu dat mezi naším mobilním zařízením a počítačem.

Od té doby se Bluetooth i WiFi, tj. Zařízení založená na rodině standardů IEEE 802.11, vyvíjela. První z nich dokázal zvládnout více připojení souběžně s větší šířkou pásma a druhý nabízí stále větší šířku pásma, nyní díky víceanténním systémům využívá možnosti, které nabízí odražené signály.

Tyto dvě metody, standardy nebo metody se však pro stavbu bezdrátového systému chytré domácnosti s jejich pomocí nehodily. Na nízké šířce pásma nebo pomalém připojení není nic špatného. Tři hlavní problémy jsou návrh topologie sítě, správné přidělování síťových zdrojů a problém s napájením.

Bluetooth zůstal připojením PAN, které nám umožňuje navázat soukromé připojení a například streamovat zvuk z našeho telefonu do našich sluchátek, zatímco WiFi je stále zařízení pro vytváření počítačových sítí. Zařízení pro chytrou domácnost fungují zásadně různými způsoby, mají různá očekávání, pokud jde o datové připojení.

Od inteligentních domácností máme dvě důležitá očekávání. Jedním z nich je umět uspořádat do jedné sítě co nejvíce zařízení, druhým je omezit spotřebu energie na minimum. První podmínka není splněna pro Bluetooth a druhá pro WiFi, takže tyto postupy lze ve většině případů zahodit. Píšu to ve většině případů, protože, jak vidíte, WiFi bude mít v určitých oblastech svůj důvod.

Bylo tedy nutné vytvořit standard, který poskytuje bezdrátové připojení, zvládne mnoho zařízení a nízkou spotřebu energie. K tomu jsou v současné době k dispozici dvě metody, Z-Wave a Zigbee. Poznáváme to druhé, protože se s tím setkáváme u systému Xiaomi.

Technologie Zigbee

Technologii Zigbee vyvíjí 35 společností, zvučných jmen jako Motorola, Honeywell nebo Philips, které společně pracují na vývoji technologie v organizaci zvané Zigbee Alliance.

Na základě výše uvedeného je technologie Zigbee technologií, která umožňuje připojení mnoha komponent, přičemž velká šířka pásma je mnohem méně důležitá, než dostat součásti k napájení s co nejmenším množstvím energie. Stejně jako WiFi byl i Zigbee standardizován a hotový standard byl označen 802.15.4.

Sítě Zigbee, jako tradiční WiFi, používají pro komunikaci pásmo 2,4 GHz, ale podobnost zde mezi těmito dvěma standardy do značné míry končí. V případě WiFi například vytváříme centralizovanou síť, kde je šířka pásma routeru sdílena mezi zařízeními, která jsou k němu připojena. Zigbee naopak vytváří síťovou síť uspořádanou do hvězdicové topologie, v rámci které můžeme dokonce navázat virtuální peer-to-peer spojení mezi síťovými uzly. Jednoduše musíte síťovou síť považovat za WiFi, ke které čím více zařízení připojíte, tím bude silnější. V případě sítě zařízení nesdílejí dostupnou šířku pásma, naopak v podstatě všechna zařízení připojená k síti dále zesilují signál. Kolem centrální jednotky lze do sítě Zigbee integrovat maximálně 255 síťových uzlů. Tato centrální jednotka se nazývá brána mezi zařízeními Xiaomi.

Obrovskou nevýhodou Zigbee přes WiFi by byla šířka pásma, kdyby to Zigbee potřeboval. Naštěstí neexistuje, protože chytré domy nevyžadují trvalé propojení mezi prvky systému, nebo alespoň po síti neproudí nepřetržitě žádná data a datové pakety jsou také malé.

Na síti Zigbee můžeme rozlišit dvě typická zařízení z hlediska síťového provozu. Jednou z nich jsou jednotky, které fungují v nepravidelných intervalech, například přepínače, které navazují spojení s centrální jednotkou pouze tehdy, když potřebují vyslat impuls. Druhou důležitou skupinou jsou zařízení, která zpracovávají pravidelný provoz, obvykle různá čidla, která dotazuje ovládací panel.

Samozřejmě existuje ještě třetí skupina, což samozřejmě není skupina, protože obsahuje pouze centrální jednotku. To je duše sítě. Tato jednotka musí mít konstantní napájení a adekvátní výpočetní kapacitu, aby zvládla celou síť, až 255 síťových uzlů a data, která přenášejí, a příslušné šifrování AES.

WiFi zařízení

U Xiaomi a samozřejmě dalších systémů chytré domácnosti také najdeme zařízení využívající tradiční WiFi připojení. K těmto centrálním jednotkám, bráně, která se dostává i do naší počítačové sítě, routeru, je třeba se dostat - proč to dělat o něco později - a zařízení, která každopádně potřebují konstantní napájení, například svítidla. U posledně jmenovaného, ​​protože napájení je nepřetržité, je WiFi jednodušším a levnějším řešením, a u prvního je důležité, aby provoz na routeru také vyžadoval velkou šířku pásma, například díky vestavěnému internetovému rádiu.

V případě centrální jednotky je šířka pásma obzvláště důležitá, protože ve výchozím nastavení všechna naše chytrá zařízení komunikují s naším telefonem prostřednictvím cloudové služby Xiaomi. Díky tomu můžeme na dálku přistupovat k chytrým zařízením domácností, zapínat a vypínat klimatizaci, spouštět robotický vysavač nebo dokonce o prázdninách rozsvítit světla, abychom se cítili jako doma.

Pojďme shrnout technologii!

Ekosystém inteligentní domácnosti Xiaomi se skládá ze dvou částí. Z hvězdicové topologie Zigbee, která vytváří síťovou síť, a tradiční WiFi sítě. Dřívější zařízení fungují bez vodičů a externího napájení, napájení zajišťuje knoflíková baterie, která při průměrném používání může vydržet půl nebo dokonce dva roky bez výměny. Ty vyžadují nepřerušitelné napájení ze sítě 220 jako průměrné zařízení WiFi.

Centrální součástí sítě je brána, která má také připojení WiFi a Zigbee. Komunikuje to například se spínači a senzory na Zigbee a například se svítidly a chytrými konektory v sítích WiFi. Mezi zařízeními, ať už se jedná o zařízení Zigbee nebo WiFi, lze navázat dokonce virtuální připojení peer to peer.

Příklady toho, jak fungují inteligentní domácí zařízení

Přestože si pro následující části série ponechám skutečné praktické příklady, několik příkladů vám zde uvedu.

Ti, kteří jsou v technologii inteligentní domácnosti nováčci, si jako první pořizují WiFi zařízení nejčastěji. Důvodem je, že k jejich použití nepotřebují centrální jednotku, stačí telefon využívající chytrý dům Xiaomi. Možná překvapivé, ale i s nimi lze stavět docela vážné systémy. Inteligentní světla a chytré konektory, jako je ovládání klimatizace, fungují na WiFi, ale také infračervená jednotka, pomocí které lze do systému chytré domácnosti integrovat v podstatě všechna tradiční infračervená zařízení.

Ti, kteří jsou s těmito nástroji spokojeni, téměř jistě později svůj systém rozšíří o nástroje Zigbee. Lze je použít například k přímému přepínání světel nebo ovládání bezpečnostních kamer.

Jak jste si mohli přečíst výše, můžete vytvářet vzájemná spojení mezi Zigbee, ale dokonce i mezi zařízeními, která sedí v sítích Zigbee a WiFi. V praxi to znamená, že například spojení mezi senzorem otevírání okna a čističem vzduchu lze nastavit tak, že pokud se okno otevře, vzduchový filtr se zastaví. Kromě toho jsou samozřejmě zachovány další nastavené funkce senzoru otevírání oken, jako jsou ty související s bezpečnostním systémem. Můžete začít nahrávat bezpečnostní kameru, odeslat alarm na váš telefon.

Pro inteligentní světla lze také nastavit spoustu funkcí. Mohou reagovat na hudbu v místnosti, automaticky ji zapnout, když potřebujeme ráno vstát, nebo změnit její jas, když nám do telefonu zavolá hovor. Stejně tak již nebude problém nám zavolat při sledování televize, protože televize při příchozím hovoru automaticky ztlumí.

Klimatizace se vypne, když otevřeme okno, nebo se zapne v létě, když opouštíme domov z našeho pracoviště, takže nás po příjezdu domů přivítá příjemné klima.

Tyto funkce se mohou zdát komplikované, ale do konce série uvidíte, že můžeme systém postavit téměř haléře, krok za krokem, aby nezatěžoval ani naše peněženky. Možná není irelevantní, že kompletní, dobře fungující systém chytré domácnosti může za cenu našeho domova hodně hodit, ale přinejmenším usnadňuje prodej. Jde o to, že získáme pohodlnější, obývatelnější a hodnotnější dům s menší investicí.

V našem dalším článku jsme Xiaomi Gateway poznali jako základní prvek systému. Pokud se vám do té doby nechce čekat, přečtěte si náš článek o chytrých vysavačích, chytrých světlech a stolním chytrém světle, které lze integrovat do systému, a nejprve první kousek z naší série chytrých domácností Oblíbený!

• 5 dobrých důvodů, proč možná potřebujete inteligentní dům

• Zametejte, povysávejte a dokonce umyjte robotický vysavač Xiaomi Roborock S50

• Zkusili jsme to také - stolní inteligentní světlo Xiaomi Philips Eyecare

• Pojďme zářit moudrostí - test Xiaomi Yeelight se spoustou tajných informací!