Выбор конкретных систем умного дома 7 класс: Презентация «Умный дом» 7 класс

Почта [email protected]

Телефон + 7 (495) 410-13-84 или Заказ обратного звонка

Заявка на расчет стоимости

Умный Дом KNX

Vantage
Наши проекты

Система «Умный дом» в Салавате с оборудованием для квартиры, загородного дома, дачи

Готовые системы и решения для проектирования

Чтобы автоматизировать все системы в доме собственноручно понадобится много знаний в различных областях науки. Нужно не только разбираться в электрике, но и уметь программировать, знать элементы автоматики и принципы построения систем из них, свойства и возможности оборудования.

Намного проще использовать уже готовые проекты для «умного дома». Одним из них считается Xiaomi Smart Home Suite. В интернете можно без труда найти подробный обзор этой системы.

Xiaomi Smart Home Suite

Такой набор позволит регулировать микроклимат в доме, контролировать систему безопасности и задавать нужные режимы освещения.

Комплект содержит следующие компоненты системы:

1. хаб-светильник;
2. датчики открывания и движения;
3. дистанционную кнопку.

С их помощью можно автоматизировать некоторые бытовые приборы и системы. Например, установить охрану помещения или включение освещения от передвижения в комнате.

Дополнительно можно использовать и другие датчики, устройства, совместимые с комплектом Xiaomi Smart Home Suite.

Google Home

Первый смарт-динамик, который стал доступен общественности в 2016 году. Он управляет будильником, создает напоминания, формирует отчет о погоде. Помощник может найти подходящую музыку на Play Music. Или воспроизвести нужную телевизионную передачу на телевизоре с Android TV.

•  Все команды отдаются голосом.

Amazon Echo

«Умная колонка» взаимодействует со всеми системами «умного дома», активируется голосом. Также с ее помощью можно взаимодействовать с некоторыми приложениями.

ZigBee

Это набор протоколов, необходимых для организации системы «умного дома». Они позволяют гарантировать безопасную передачу данных на малых скоростях работы.

Преимущества системы Xiaomi Smart Home Suite:

•  низкая стоимость;
•  многофункциональность;
•  малое энергопотребление.

Сложности при проектировании

Прежде всего затруднение могут вызвать большое количество различных элементов, которые совместимы с Arduino Uno. Далее можно выделить сложности с составлением программного кода. Он пишется на С++. Вместе с комплектом системы идет заводская программа, которая корректируется под потребности пользователя.

После написания программы следует еще настроить все компоненты системы «умного дома» и проверить возможность управление ими.

Самооценка и оценка умного дома

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

,,Умный дом,, Подготовили : Эрекаева Вера и Калугина Женя

,,Умный дом,, План работы: Цель проекта – ознакомиться с возможностями системы ,,Умный дом,, Задачи проекта: собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвящённым комплексной системе управления ,, Умный дом,, Исследование: Управление светом Установка различных датчиков и т. д. Выбор конкретных систем. Самооценка и оценка.

УМНЫЙ ДОМ- ЭТО. Под термином «умный дом» на сегодняшний день подразумевается комплексное внедрение в быт высокотехнологичных устройств, позволяющих обеспечить высокий уровень комфорта жильцов. Отличительной чертой систем данного типа является максимальная автоматизация ряда процессов при минимальном участии человека. Кроме этого, одним из критериев «умного дома» является централизованное управление всеми задействованными в комплексе устройствами.

Как примерно выглядит умный дом.

Функции умного дома. Умный свет Как сделать управление светом вашего дома комфортным? Не беспокоится, что источников света слишком много, а управление стандартными способами становится непосильной задачей? Вы запутались и не знаете как удобно расположить промежуточные выключатели? Мы вам поможем, вам точно необходима система автоматизации освещения Умного Дома. Климат-контроль Хотите иметь идеальный микроклимат, не прилагая усилий по постоянной настройке систем отопления и кондиционирования? Оптимизировать потребление энергоресурсов, наслаждаясь комфортной температурной во всех помещениях вашего дома? Система Климат-контроль «Умного дома» возьмет эту работу на себя

Функции умного дома. Системы безопасности Как соединить основные системы безопасности – охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения, домофонии – воедино, сделав пространство внутри и вне дома легко контролируемым, а управление ими простым и понятным? Мы вам поможем! Мультирум Как сделать управление всей аудио и видео техникой дома легким и удобным? Как правильно организовать правильно дистрибуцию во все помещения дома аудио, видео и фото? Мы знаем, как решить эти задачи: мы умеем создавать Мультирум – единый аудио-видео комплекс.

Функции умного дома. Домашний кинотеатр Вы давно мечтали о собственном домашнем кинотеатре? Звуке и видео на новом качественном уровне? Доверьте реализацию мечты профессионалам. Мы знаем, как правильно подготовить помещение и настроить оборудование. Сенсорные панели Управление всеми системами Умного Дома может быть простым и комфортным. Как? С помощью сенсорных панелей. Они аккумулируют весь комплекс управления воедино и очень удобны для использования: меню на русском языке, а графический интерфейс управления простой интуитивно-понятный.

Выбор конкретных систем. Для уменьшения стоимости системы «Умный дом» для нашей семьи можно установить отдельные элементы. Не обязательно объединять всё в единое целое. Так, оборудовав в доме такие составляющие системы, как управление освещением, охранная и пожарная сигнализация, датчик от протечки воды и утечки газа, мы получим экономию электроэнергии и обеспечим защиту материальной собственности от действий злоумышленников, техногенных факторов, от влияния человеческого фактора. Управление всем этим будет осуществляться с помощью пульта.

Самооценка и оценка. Все мы стремимся к комфорту и безопасности в нашем доме, к удобному и быстрому управлению современным оборудованием. Система «Умный дом» была создана, чтобы автоматизировать управление техникой, сделать нашу жизнь более комфортной. Думаю, что со временем всё больше семей будет заказывать установку такой системы в своём доме . Источники информации : Учебник «Технологии ведения дома» для учащихся 7 класса. Интернет- ресурсы.

Спасибо за внимание 

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

,,Умный дом,, Подготовили : Эрекаева Вера и Калугина Женя

,,Умный дом,, План работы: Цель проекта – ознакомиться с возможностями системы ,,Умный дом,, Задачи проекта: собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвящённым комплексной системе управления ,, Умный дом,, Исследование: Управление светом Установка различных датчиков и т.д. Выбор конкретных систем. Самооценка и оценка.

УМНЫЙ ДОМ- ЭТО. Под термином «умный дом» на сегодняшний день подразумевается комплексное внедрение в быт высокотехнологичных устройств, позволяющих обеспечить высокий уровень комфорта жильцов. Отличительной чертой систем данного типа является максимальная автоматизация ряда процессов при минимальном участии человека. Кроме этого, одним из критериев «умного дома» является централизованное управление всеми задействованными в комплексе устройствами.

Как примерно выглядит умный дом.

Функции умного дома. Умный свет Как сделать управление светом вашего дома комфортным? Не беспокоится, что источников света слишком много, а управление стандартными способами становится непосильной задачей? Вы запутались и не знаете как удобно расположить промежуточные выключатели? Мы вам поможем, вам точно необходима система автоматизации освещения Умного Дома. Климат-контроль Хотите иметь идеальный микроклимат, не прилагая усилий по постоянной настройке систем отопления и кондиционирования? Оптимизировать потребление энергоресурсов, наслаждаясь комфортной температурной во всех помещениях вашего дома? Система Климат-контроль «Умного дома» возьмет эту работу на себя

Функции умного дома. Системы безопасности Как соединить основные системы безопасности – охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения, домофонии – воедино, сделав пространство внутри и вне дома легко контролируемым, а управление ими простым и понятным? Мы вам поможем! Мультирум Как сделать управление всей аудио и видео техникой дома легким и удобным? Как правильно организовать правильно дистрибуцию во все помещения дома аудио, видео и фото? Мы знаем, как решить эти задачи: мы умеем создавать Мультирум – единый аудио-видео комплекс.

Функции умного дома. Домашний кинотеатр Вы давно мечтали о собственном домашнем кинотеатре? Звуке и видео на новом качественном уровне? Доверьте реализацию мечты профессионалам. Мы знаем, как правильно подготовить помещение и настроить оборудование. Сенсорные панели Управление всеми системами Умного Дома может быть простым и комфортным. Как? С помощью сенсорных панелей. Они аккумулируют весь комплекс управления воедино и очень удобны для использования: меню на русском языке, а графический интерфейс управления простой интуитивно-понятный.

Выбор конкретных систем. Для уменьшения стоимости системы «Умный дом» для нашей семьи можно установить отдельные элементы. Не обязательно объединять всё в единое целое. Так, оборудовав в доме такие составляющие системы, как управление освещением, охранная и пожарная сигнализация, датчик от протечки воды и утечки газа, мы получим экономию электроэнергии и обеспечим защиту материальной собственности от действий злоумышленников, техногенных факторов, от влияния человеческого фактора. Управление всем этим будет осуществляться с помощью пульта.

Самооценка и оценка. Все мы стремимся к комфорту и безопасности в нашем доме, к удобному и быстрому управлению современным оборудованием. Система «Умный дом» была создана, чтобы автоматизировать управление техникой, сделать нашу жизнь более комфортной. Думаю, что со временем всё больше семей будет заказывать установку такой системы в своём доме . Источники информации : Учебник «Технологии ведения дома» для учащихся 7 класса. Интернет- ресурсы.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

,,Умный дом,, Подготовили : Эрекаева Вера и Калугина Женя

,,Умный дом,, План работы: Цель проекта – ознакомиться с возможностями системы ,,Умный дом,, Задачи проекта: собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвящённым комплексной системе управления ,, Умный дом,, Исследование: Управление светом Установка различных датчиков и т. д. Выбор конкретных систем. Самооценка и оценка.

УМНЫЙ ДОМ- ЭТО. Под термином «умный дом» на сегодняшний день подразумевается комплексное внедрение в быт высокотехнологичных устройств, позволяющих обеспечить высокий уровень комфорта жильцов. Отличительной чертой систем данного типа является максимальная автоматизация ряда процессов при минимальном участии человека. Кроме этого, одним из критериев «умного дома» является централизованное управление всеми задействованными в комплексе устройствами.

Как примерно выглядит умный дом.

Функции умного дома. Умный свет Как сделать управление светом вашего дома комфортным? Не беспокоится, что источников света слишком много, а управление стандартными способами становится непосильной задачей? Вы запутались и не знаете как удобно расположить промежуточные выключатели? Мы вам поможем, вам точно необходима система автоматизации освещения Умного Дома. Климат-контроль Хотите иметь идеальный микроклимат, не прилагая усилий по постоянной настройке систем отопления и кондиционирования? Оптимизировать потребление энергоресурсов, наслаждаясь комфортной температурной во всех помещениях вашего дома? Система Климат-контроль «Умного дома» возьмет эту работу на себя

Функции умного дома. Системы безопасности Как соединить основные системы безопасности – охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения, домофонии – воедино, сделав пространство внутри и вне дома легко контролируемым, а управление ими простым и понятным? Мы вам поможем! Мультирум Как сделать управление всей аудио и видео техникой дома легким и удобным? Как правильно организовать правильно дистрибуцию во все помещения дома аудио, видео и фото? Мы знаем, как решить эти задачи: мы умеем создавать Мультирум – единый аудио-видео комплекс.

Функции умного дома. Домашний кинотеатр Вы давно мечтали о собственном домашнем кинотеатре? Звуке и видео на новом качественном уровне? Доверьте реализацию мечты профессионалам. Мы знаем, как правильно подготовить помещение и настроить оборудование. Сенсорные панели Управление всеми системами Умного Дома может быть простым и комфортным. Как? С помощью сенсорных панелей. Они аккумулируют весь комплекс управления воедино и очень удобны для использования: меню на русском языке, а графический интерфейс управления простой интуитивно-понятный.

Выбор конкретных систем. Для уменьшения стоимости системы «Умный дом» для нашей семьи можно установить отдельные элементы. Не обязательно объединять всё в единое целое. Так, оборудовав в доме такие составляющие системы, как управление освещением, охранная и пожарная сигнализация, датчик от протечки воды и утечки газа, мы получим экономию электроэнергии и обеспечим защиту материальной собственности от действий злоумышленников, техногенных факторов, от влияния человеческого фактора. Управление всем этим будет осуществляться с помощью пульта.

Самооценка и оценка. Все мы стремимся к комфорту и безопасности в нашем доме, к удобному и быстрому управлению современным оборудованием. Система «Умный дом» была создана, чтобы автоматизировать управление техникой, сделать нашу жизнь более комфортной. Думаю, что со временем всё больше семей будет заказывать установку такой системы в своём доме . Источники информации : Учебник «Технологии ведения дома» для учащихся 7 класса. Интернет- ресурсы.

Спасибо за внимание 

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

,,Умный дом,, Подготовили : Эрекаева Вера и Калугина Женя

,,Умный дом,, План работы: Цель проекта – ознакомиться с возможностями системы ,,Умный дом,, Задачи проекта: собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвящённым комплексной системе управления ,, Умный дом,, Исследование: Управление светом Установка различных датчиков и т.д. Выбор конкретных систем. Самооценка и оценка.

УМНЫЙ ДОМ- ЭТО. Под термином «умный дом» на сегодняшний день подразумевается комплексное внедрение в быт высокотехнологичных устройств, позволяющих обеспечить высокий уровень комфорта жильцов. Отличительной чертой систем данного типа является максимальная автоматизация ряда процессов при минимальном участии человека. Кроме этого, одним из критериев «умного дома» является централизованное управление всеми задействованными в комплексе устройствами.

Как примерно выглядит умный дом.

Функции умного дома. Умный свет Как сделать управление светом вашего дома комфортным? Не беспокоится, что источников света слишком много, а управление стандартными способами становится непосильной задачей? Вы запутались и не знаете как удобно расположить промежуточные выключатели? Мы вам поможем, вам точно необходима система автоматизации освещения Умного Дома. Климат-контроль Хотите иметь идеальный микроклимат, не прилагая усилий по постоянной настройке систем отопления и кондиционирования? Оптимизировать потребление энергоресурсов, наслаждаясь комфортной температурной во всех помещениях вашего дома? Система Климат-контроль «Умного дома» возьмет эту работу на себя

Функции умного дома. Системы безопасности Как соединить основные системы безопасности – охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения, домофонии – воедино, сделав пространство внутри и вне дома легко контролируемым, а управление ими простым и понятным? Мы вам поможем! Мультирум Как сделать управление всей аудио и видео техникой дома легким и удобным? Как правильно организовать правильно дистрибуцию во все помещения дома аудио, видео и фото? Мы знаем, как решить эти задачи: мы умеем создавать Мультирум – единый аудио-видео комплекс.

Функции умного дома. Домашний кинотеатр Вы давно мечтали о собственном домашнем кинотеатре? Звуке и видео на новом качественном уровне? Доверьте реализацию мечты профессионалам. Мы знаем, как правильно подготовить помещение и настроить оборудование. Сенсорные панели Управление всеми системами Умного Дома может быть простым и комфортным. Как? С помощью сенсорных панелей. Они аккумулируют весь комплекс управления воедино и очень удобны для использования: меню на русском языке, а графический интерфейс управления простой интуитивно-понятный.

Выбор конкретных систем. Для уменьшения стоимости системы «Умный дом» для нашей семьи можно установить отдельные элементы. Не обязательно объединять всё в единое целое. Так, оборудовав в доме такие составляющие системы, как управление освещением, охранная и пожарная сигнализация, датчик от протечки воды и утечки газа, мы получим экономию электроэнергии и обеспечим защиту материальной собственности от действий злоумышленников, техногенных факторов, от влияния человеческого фактора. Управление всем этим будет осуществляться с помощью пульта.

Самооценка и оценка. Все мы стремимся к комфорту и безопасности в нашем доме, к удобному и быстрому управлению современным оборудованием. Система «Умный дом» была создана, чтобы автоматизировать управление техникой, сделать нашу жизнь более комфортной. Думаю, что со временем всё больше семей будет заказывать установку такой системы в своём доме . Источники информации : Учебник «Технологии ведения дома» для учащихся 7 класса. Интернет- ресурсы.

Изучение системы «умный дом». Пример схемы дома, особенности его кондиционирования. Виды кондиционеров: мобильные, моноблочные, оконные, сплит-системы, мульти-сплит системы. Экологическая оценка проекта «умного дома», его экспертная оценка, эффективность.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОБУ гимназия №9 им. Островского

Проект по технологии

Выполнила ученица 7 «в» класса

1. Поисковый этап

1.1 Обоснование выбора темы проекта

1.2 Цель, задачи проекта

1.3 Исследование. Выбор наилучшего варианта

2. Технологический этап

2.1 Технология приготовления блюд

2.2 Расчет расхода продуктов

3. Заключительный этап

3.1 Экономическая оценка проекта

3.2 Экспертная оценка и самооценка

Список источников информации

1. Поисковый этап

1.1 Обоснование выбора темы проекта

На первом уроке технологии в 7 классе нам предложили ответить на вопрос: что такое комплексная система управления «Умный дом». Я набрала в поисковой системе Интернета эти слова и получила множество ссылок на сайты, которые представляют информацию об этой системе. Я изучила некоторые из них и поняла, что она основана на самых современных технологиях и действительно делает дом умным. Например, с помощью современных приборов можно управлять светом: различные датчики присутствия , движения, освещённости самостоятельно включат свет в комнатах, холлах только тогда ,когда зафиксируют, что там появился человек, а потом выключат его сами. Я решила подробнее ознакомится с преимуществами такой системы и рассказать о ней родителям. В нашем доме тоже нужно установить различные приборы, а вот какие-это я постараюсь выяснить и понять.

1.2 Цель, задачи проекта

Цель проекта — изучение системы «умный дом» и рассмотреть применение элементов этой системы для нашего дома.

Задачи, которые надо решить:

1.Собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвящённым комплексной системе управление «Умный дом».

2.Проанализировать потребности в управлении нашим домом с помощью различных датчиков.

3.Создать список наших проблем.

4.Найти технологии, подходящие для нашего дома.

5.Определить,какими средствами для их реализации располагает наша семья.

Я ознакомилась с соответствующими сайтами Интернета, из которых подробнее узнала о том, что же входит в понятие «умный дом». Поскольку это очень сложный, но интересный для меня вопрос, я обратилась за разъяснениями к папе. Оказалось, что это система автоматизации домов, офисов, квартир, включающая в себя следующие компоненты:

2)установка различных датчиков присутствия ,движения ,освещённости и др.

3)управление жалюзи и роль ставнями;

4)управление вентиляцией и кондиционированием;

5)управление климатом и отоплением;

6)управление интернета по всему дому (wi-fi).

умный дом кондиционирование сплит

2. Технологический этап

Кондиционер — устройство для поддержания оптимальных климатических условий в квартирах, домах, офисах, автомобилях, а также для очистки воздуха в помещении от нежелательных частиц. Предназначен для снижения температуры воздуха в помещении при жаре, или (реже) — повышении температуры воздуха в холодное время года в помещении.

Мобильные— кондиционеры, не требующие монтажа; для использования достаточно вывести гибкий шланг или особый блок из помещения для отвода тёплого воздуха. Конденсат обычно скапливается в поддоне в нижней части мобильного кондиционера.

Моноблочный кондиционер — новый тип кондиционеров, для использования необходимо два отверстия в стене. Преимущества: простой монтаж и обслуживание, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы, низкий уровень шума. Недостаток: высокая цена

Оконные — состоящие из одного блока; монтируются в окне, стене и прочее. Недостатки: высокий уровень шума, уменьшение освещённости помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества: дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, отсутствие разъёмных соединений в хладоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы.

Сплит-системы (англ. split — расщепление) — состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, соединённых между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон. Наружный блок содержит (подобно холодильнику) компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок — испаритель и вентилятор. Различаются по типу исполнения внутреннего блока: настенный, канальный, кассетный, напольно-подпотолочный (универсальный тип), колонный и другие.

Мульти-сплит системы — состоят из наружного блока и нескольких, чаще двух, внутренних блоков, связанных между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон. Как и обычные, сплиты различаются по типу исполнения внутренних блоков.

3.1 Экологическая оценка проекта

Кондиционер не вредит здоровью. Он очищает воздух от бактерий.

3.2 Экспертная оценка и самооценка

Все мы стремимся к комфорту в нашем доме, к удобному и быстрому управлению современным оборудованием. Система «кондиционирования» была создана , чтобы автоматизировать управление техникой, сделать нашу жизнь более комфортной. Думаю, что со временем всё больше семей будет заказывать установку такой системы в своём доме.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

История создания кондиционеров. Физиологическое воздействие окружающего воздуха. Тепловые комфортные условия. Классификация систем кондиционирования. Работа сплит-системы в условиях низких температур. Расчеты предполагаемой мощности кондиционера.

реферат [4,9 M], добавлен 06.12.2010

Особенности «умного дома», представляющего собой интеллектуальную систему, которая объединяет электрические приборы посредством линии управления. Интеграция систем управления: отопления, вентиляции и кондиционирования, сигнализации, контроля доступа.

презентация [500,1 K], добавлен 21.05.2012

Основные задачи архитектурного проектирования «умного дома» в соответствии с потребностями и пожеланиями семьи. Размещение здания в существующей застройке, его ориентация. Планировочное, конструктивное и архитектурно-образное решение жилого дома.

отчет по практике [3,5 M], добавлен 19.05.2015

История распространения и внедрения в производство технологии управления бытовыми приборами по проводам бытовой электросети. Примеры построения системы «умный дом», особенности строительства. Домашняя управляющая система «Master’s Control System».

реферат [5,1 M], добавлен 05.12.2014

Характеристики и особенности VRV и VRF систем Daikin. Схемы мультизональной системы кондиционирования воздуха. Системы вентиляции и фильтрации воздуха. Схема вентиляции кухни и санузлов жилого дома. Система кондиционирования Daikin Super Multi Plus.

отчет по практике [774,8 K], добавлен 11.11.2012

Идея целесообразного «разумного» использования природных ресурсов и минимизации отрицательных воздействий урбанизации на окружающую среду. Автоматизированная «начинка» «умного дома» Разработка и архитектурных форм, повышающих энергоэффективность здания.

реферат [24,3 K], добавлен 02.07.2013

Понятие умного (интеллектуального) здания. Системы обеспечения комфортных условий для жителей и быстрого реагирования на изменение потребностей. Интеграция в систему управления зданием систем жизнеобеспечения. Примеры интеллектуальных систем здания.

реферат [23,0 K], добавлен 01.12.2010

Организационно-правовая и технико-экономическая характеристика деятельности ООО «Центр-Строй». Инвестиционный проект строительства жилого дома в г. Волгограде, расчёт финансовых показателей, прогноз результатов. Оценка готовности предприятия к инновациям.

дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.12.2009

Порядок проектирования канальной системы вентиляции жилого дома. Общие данные об объекте (расположение, здания и помещений). Технологический проект и технические условия. Архитектурно-плановые решения. Дизайн-проект. Генплан с вертикальной планировкой.

отчет по практике [750,9 K], добавлен 27.12.2016

Классификация систем кондиционирования. Функциональная схема автоматизации. Состав системы кондиционирования воздуха. Описание принципиальной электрической схемы. Функциональные устройства систем кондиционирования и вентиляции как объекты регулирования.

курсовая работа [613,3 K], добавлен 14.01.2015

выбираем протокол управления умным домом

В чем преимущества и недостатки конкурирующих беспроводных технологий умного дома? Читайте самое подробное сравнение!

В наши дни редко кто может долго обходиться без цифровых устройств. Сегодня даже наши дома становятся цифровыми, позволяя нам контролировать жилище, где бы мы ни находились: в автомобиле, офисе или в другой стране.

Поскольку дома становятся умнее, нам нужен универсальный способ, с помощью которого все домашние устройства будут «общаться» между собой и с нами. Сейчас такого «универсального языка», к сожалению, нет. Вместо этого мы видим несколько конкурирующих и практически несовместимых между собой беспроводных стандартов умного дома. Каждый из них борется за звание главной технологии управления жилищем. К таким стандартам относятся не только хорошо знакомые всем Wi-Fi и Bluetooth, но и специализированные протоколы — Z-Wave, ZigBee и Thread. Все они имеют преимущества и недостатки, не очевидные с первого взгляда. Но выбор стандарта, вокруг которого будет построена вся домашняя автоматизация, нужно делать еще до того, как в вашем доме появится первое устройство умного дома.

В чем различия между Z-Wave, Zigbee, Wi-Fi, Bluetooth BLE и Thread? Каковы плюсы и минусы беспроводных стандартов домашней автоматизации?  По каким критериям выбрать протокол управления умным домом? В рамках этой серии статей мы разберем каждый беспроводный протокол связи, претендующий на главную роль в умном доме. Это поможет вам сделать ставку на технологию, которая оправдает ваши ожидания.

Содержание

Часть 1. Общие требования к беспроводным технологиям домашней автоматизации                       

Часть 2. Почему не Wi-Fi?

Часть 3. Z-Wave: высокая взаимосовместимость устройств умного дома и надежность сети автоматизации 

Часть 4. ZigBee: кот в мешке в плане совместимости устройств

Часть 5. THREAD —темная лошадка с завышенными ожиданиями на рынке умных домов

Часть 6. Bluetooth для умного дома: новая жизнь старой технологии

Выводы

Часть 1. Общие требования к беспроводным технологиям домашней автоматизации

Прежде всего давайте разберемся, что такое протоколы связи и какова их роль в том, чтобы наши дома и офисы становились умными. Протокол — это набор правил, которые позволяют двум или более устройствам в сети установить надежную связь и успешно обмениваться данными друг с другом. Для того чтобы “Интернет вещей” и умный дом как одно из его проявлений стал реальностью, огромная часть коммуникаций должна быть беспроводной. Какие требования предъявляются к технологиям и устройствам беспроводной автоматизации?

1. Энергопотребление

За последние годы появился широкий спектр технологий для организации беспроводной связи между устройствами. В подавляющем большинстве случаев они подчиняются крайне жестким требованиям к энергопотреблению и пропускной способности. Два эти фактора значительно увеличивают время работы от батареи и позволяют использовать большее количество устройств в ограниченном пространстве умного дома или офиса. Доступный для домашней автоматизации радиочастотный спектр ограничен. Поэтому для одновременной работы множества устройств крайне важно оптимизировать его использование каждым таким  устройством.

Таким образом, идеальный гаджет для умного дома должен использовать беспроводный приемник и передатчик, которые потребляют минимальное количество энергии, чтобы устройство могло работать в течение многих месяцев или даже лет без необходимости замены батареи. Сам элемент питания также должен быть миниатюрным, так как его размер зачастую оказывает прямое влияние на итоговый размер самого продукта. А значит, требования к стандарту беспроводного протокола связи по потребляемой мощности устройствами вашего будущего умного дома должны быть очень жесткими.

2. Радиус действия и безопасность

Сигнал от любого вашего гаджета должен стабильно и с минимальной задержкой достигать любого другого умного устройства, установленного в самом отдаленном участке жилища. Лампочки, которые включаются с задержкой несколько секунд, или умный замок, не сразу пускающий вас внутрь — это не то, с чем у нас ассоциируется современный умный дом. Не говоря уже о датчиках задымленности, протечки газа или вибрации, которые должны срабатывать четко и быстро. Поэтому сигналы от любого вашего устройства должны преодолевать любые преграды, в том числе распространяться через стены и полы дома. Все умные гаджеты, независимо от их количества, должны работать как единый слаженный механизм. И, конечно же, помехи от других беспроводных сетей или других устройств, работающих на той же частоте, должна быть устранены или хотя бы сведены к минимуму.

Любые сообщения вашего устройства должны быть защищены шифрованием, а добавление нового устройства в сеть должно происходить легко, быстро и в то же время безопасно. Но процедуры безопасности не должны усложнять подключение.

3. Возможность работы по расписанию и без него

Программный функционал, реализованный и доступный для некоторых популярных беспроводных технологий домашней автоматизации, позволяет задать расписание для таких событий, как, например, открытие жалюзи, включение света или отопления. Но многие события, происходящие в нашем умном доме, нельзя спланировать заранее. Протечка воды, утечка газа, появление дыма или взлом невозможно предсказать. А датчики температуры, выключатели, диммеры, шаттеры и т. д. не всегда можно запрограммировать на выполнение автоматических сценариев. Поэтому также важно, чтобы каждое IoT-устройство в умном доме могло отправить или получить команду на выполнение тех или иных действий не по сценарию, а в зависимости от ситуации.

4. Отказоустойчивость

Топология беспроводной сети, которую поддерживает тот или иной протокол умного дома, имеет решающее значение для такого важного фактора, как отказоустойчивость. Кроме того, она оказывает прямое влияние на уже упомянутые нами энергосбережение и радиус действия устройства. Современный взгляд на построение беспроводных сетей домашней автоматизации предполагает децентрализованный подход, который использует ячеистую топологию сети (mesh-сеть). Каждое устройство в такой сети может напрямую связываться с любым другим устройством в радиусе своего действия. Если два устройства находятся слишком далеко друг от друга, то сигналы могут передаваться через промежуточные устройства этой сети, таким образом значительно увеличивается зона действия устройств.

Кроме того, новые гаджеты могут добавляться, а старые удаляться без негативного влияния на надежность сети. Однако для большинства ячеистых сетей также требуется «основное» устройство, которое служит сетевым контроллером для координации совместной работы десятков или даже сотен устройств в одной сети. Если основное устройство выходит из строя, то другое устройство должно уметь автоматически принимать управление сетью на себя. Это свойство mesh-сетей имеет решающее значение для обеспечения постоянной бесперебойной работы всей системы.

5. Взаимная совместимость

И, наконец, на самом базовом уровне идея домашней автоматизации заключается в том, что все наши умные устройства должны объединяться в сеть и беспрепятственно «общаться» друг с другом. Однако реальность еще далека от этой идеальной концепции. Рынок умного дома все еще находится на ранней стадии развития и сильно фрагментирован. Речь пока даже не идет об обеспечении совместимости разных стандартов беспроводных протоколов связи, которая позволяла бы устройствам и системам взаимодействовать друг с другом. Вопрос заключается в совместимости в рамках одного стандарта. Проще говоря, далеко не каждая технология, которую вы выберете в качестве главной для домашней автоматизации, может гарантировать, что разные умные продукты, поддерживающие один и тот же стандарт, будут «понимать» друг друга. Сейчас, например, может оказаться, что когда при задымлении датчик дыма отправил сообщение управляющему устройству, вы можете не получить предупреждение об опасности. Причина в том, что датчик и контроллер, хоть и основаны на одном стандарте, но выпущены разными производителями, могут «не понять» друг друга.

Почему так происходит? Вопрос совместимости — это не проблема исключительно сетевых протоколов, обеспечивающих подключение. Неочевидные с первого взгляда, но от этого не менее серьезные проблемы спрятаны глубже, и заключаются в отсутствии стандартных форматов данных или общих программных интерфейсов. Тем не менее, заставить умные устройства беспрепятственно «общаться» друг с другом, то есть гарантировать совместимость независимо от производителя или даты производства — это элементарная потребность, которую необходимо удовлетворить, чтобы сделать ваш умный дом реальностью.

Модель OSI — единый критерий сравнения протоколов умного дома

Поскольку большинство конкурирующих беспроводных стандартов умного дома зачастую обладают схожими свойствами, может показаться, что все они выполняют в основном одну и ту же работу. Однако стоит чуть углубиться в тему, и мы сразу обнаружим принципиальные различия между ними. Разные технологии беспроводной связи разрабатывались для выполнения разных задач. Соответственно, и работу свою они выполняют по-разному. Многие аспекты станут очевидными, если взглянуть на эти сетевые технологии сквозь призму эталонной модели OSI.

Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) разработала модель взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection, OSI) еще в 80-х годах прошлого века. OSI — основа для координации разработки стандартов связи и до сих пор остается эталонной моделью для коммуникационных сетей. Структура OSI рассматривает процесс коммуникаций в сети как управляемую иерархию, состоящую из семи уровней. Каждый из них отвечает за определенные функции и решает четко определенные задачи в рамках одного уровня, а также взаимодействия с уровнями, расположенными непосредственно ниже и выше. Семиуровневая эталонная модель OSI выглядит следующим образом:

• Прикладной уровень (Application).
• Уровень представления (Presentation).
• Сеансовый уровень (Session).
• Транспортный уровень (Transport).
• Сетевой уровень (Network).
• Канальный уровень (Data Link).
• Физический уровень (Physical).

В рамках данной статьи мы не будем заострять внимания на том, какие сервисы и задачи реализуются на каждом уровне. Тем не менее, при более подробном рассмотрении каждой конкретной беспроводной технологии домашней автоматизации мы будет возвращаться к этой модели, чтобы показать, на каких уровнях и каким образом работает каждый стандарт связи, и что это значит для конечных пользователей. Это связано с тем, что некоторые из стандартов, претендующих на лидерство на рынке умных домов, реализуют лишь малую часть 7-уровневой модели OSI и делегируют полномочия другим технологиям, чтобы они “заботились” об остальных аспектах коммуникаций.

Само по себе это не означает, что какой-то стандарт лучше или хуже остальных. Но каждый из этих уровней важен, так как определяет задачи, которые являются неотъемлемой частью процесса коммуникаций между устройствами умного дома. Они позволяют гаджетам, использующими один и тот же протокол, «общаться» между собой, обеспечивая необходимый функционал для стабильной работы сети, безопасности, быстрого обмена данными и т. д.

Кроме того, самый верхний — прикладной — уровень является ключом к взаимной совместимости устройств. Если прикладной уровень не определен стандартом, устройства разных производителей просто не могут “понять” друг друга. Этот аспект объясняет, почему проблема совместимости существует не только в ситуациях, когда два устройства, использующие разные протоколы, не могут обмениваться данными. Дело в том, что даже если эти устройства используют один и тот же протокол, они все равно не смогут взаимодействовать, если в этом конкретном протоколе не определен самый верхний уровень модели OSI.

В следующих разделах рассмотрим особенности каждого протокола домашней автоматизации по отдельности.

Часть 2. Почему не Wi-Fi?

Начнем с самого очевидного, на первый взгляд, решения для домашней автоматизации — с Wi-Fi. Это самая распространенная беспроводная сетевая технология с миллиардами пользователей по всему земному шару. Согласно данным отраслевого консорциума Wi-Fi Alliance, с помощью этого стандарта происходит передача около половины всего мирового Интернет-траффика. Wi-Fi широко используется в частных домах, офисах и общественных местах. Эта технология является наиболее популярной для подключения компьютеров, смартфонов и планшетов ко Всемирной сети. Технически, с помощью Wi-Fi можно осуществить соединение двух устройств “точка-точка”, чтобы они обменивались информацией между собой. Казалось бы, вот она — идеальная технология для объединения в сеть различных IoT-устройств и лучшая основа для умного дома. Но, несмотря на то, что ожесточенная война сетевых стандартов на рынке умных домов идет уже не первый год, Wi-Fi за все это время так и остался в аутсайдерах. Большинство ведущих производителей решений вычеркнули его из топ-списка технологий, претендующих на роль лидера рынка домашней автоматизации.

Что пошло не так? Почему эта мощная беспроводная технология осталась на задворках концепции “интернет вещей”, и, по сути, считается худшим решением для умного дома из всех возможных? Давайте разберемся.

Wi-Fi по модели OSI

Технология Wi-Fi основана на семействе стандартов беспроводных сетей IEEE 802.11x. Они определяют только первые два уровня модели OSI — физический и канальный. Сеть Wi-Fi имеет топологию “звезда”, а это означает, что все ее узлы соединяются непосредственно с центральным элементом — беспроводным маршрутизатором. В такой топологии конечные устройства можно добавлять и удалять из сети, не влияя на целостность ее структуры и передачу данных в ней. Но этот подход создает единую точку отказа.

Протокол Wi-Fi в модели OSI

Что касается сетевого и транспортного уровней, то для них Wi-Fi обычно использует другие стандартные протоколы — UDP или TCP для транспортного уровня, и IPv4 или IPv6 для сетевого уровня. А прикладной уровень, который, как мы уже знаем, отвечает за совместимость устройств, не определен вовсе, и полностью отдан на откуп производителям программных и аппаратных решений.

Преимущества Wi-Fi как протокола домашней автоматизации

Wi-Fi — это мощное и надежное беспроводное решение, которое успешно используется для построения локальных сетей уже много лет. 802.11 де-факто стал глобальным стандартом связи, поскольку предлагает множество гибких функций и постоянно совершенствуется Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE).

Разработанный для быстрого обмена значительными объемами данных на небольших расстояниях, Wi-Fi отлично справляется со своей задачей. Основные параметры, такие как диапазон покрытия или скорость передачи данных, различаются между различными вариантами стандарта 802.11. Но в большинстве случаев обычного домашнего беспроводного маршрутизатора достаточно, чтобы обеспечить покрытие сети для небольшой квартиры. В больших зданиях можно увеличить количество точек доступа или ретрансляторов сигнала для увеличения охвата.

Wi-Fi может легко передавать видеопотоки высокой четкости, а теоретический предел его пропускной способности намного выше, чем потребности среднего пользователя. Некоторые более старые версии стандарта 802.11 имеют ограничение 11 Мбит/с или 54 Мбит/с, но широко используемый сейчас 802.11n способен передавать уже десятки и сотни мегабит в секунду, а более новый 802.11ac — еще больше. Эти цифры, безусловно, выглядят отлично на фоне других популярных решений для домашней автоматизации. Значения их пропускной способности выражаются в Кбит/с, а не в Мбит/с.

Кроме того, одно из главных преимуществ Wi-Fi — повсеместная доступность инфраструктуры 802. 11. Тот факт, что этот стандарт интегрируется в новые ноутбуки, смартфоны и планшеты, имеет большое значение с точки зрения реализации управляющих приложений умного дома и “интернета вещей”.

Недостатки Wi-Fi как протокола умного дома

Перечисленные выше преимущества общеизвестны. Благодаря им Wi-Fi вошел в наш быт и стал повседневной технологией беспроводного доступа в Интернет. Но когда речь заходит о домашней автоматизации, высокая скорость доступа в Интернет и возможность быстро передавать огромные объемы информации — это не те параметры, на которые вы будете обращать хоть какое-либо внимание. Более того, возможности Wi-Fi в этом плане чрезмерны для подавляющего большинства умных программных решений автоматизации дома или офиса. Эти решения работают в среде, где типичные устройства передают простые управляющие команды (такие как “включить/выключить”), сигналы смены состояния или мизерные объемы данных (например, результаты измерений, передаваемые датчиком).

Wi-Fi имеет слишком низкую энергоэффективность, чтобы использовать его в автономных датчиках умного дома

Сама по себе избыточная пропускная способность — не проблема, но ее поддержка связана со значительным энергопотреблением. Будучи высокоскоростным стандартом беспроводной связи, Wi-Fi чрезмерно энергозатратен для “Интернета вещей”. Очевидно, что энергопотребление не играет большой роли, если какое-либо устройство подключено к постоянному источнику питания — обычной электрической розетке, патрону лампы и т.п. Но оно становится огромной проблемой для тех решений, которые должны работать от автономных источников питания без проводов. Практически невозможно создать устройство Wi-Fi с поддержкой возможности оперативного реагирования  и одновременно — питанием от батареи или аккумулятора, которое может работать достаточно долго. Например, автономный датчик движения, задымления, открытия/закрытия дверей на основе Wi-Fi создавать бессмыссленно: его аккумулятор быстро разрядится. Иными словами, несмотря на широкую распространенность и впечатляющую скорость передачи данных и , Wi-Fi просто не может эффективно поддерживать важнейшую составляющую мира умных домов — автономные беспроводные сенсоры и исполнительные устройства. А без них домашняя автоматизация теряет практический смысл.

Еще одно серьезное ограничение возникает из-за топологии Wi-Fi-сети. Зависимость всего траффика от центрального маршрутизатора имеет серьезный недостаток: как только маршрутизатор выходит из строя, отдельные узлы сети прекращают взаимодействовать друг с другом. А это ведет к сбою всей сети автоматизации. Конечно, можно ожидать, что большую часть времени маршрутизатор Wi-Fi будет работать стабильно. Часто таки и происходит. Но как только  он «зависает» или ломается, сразу же возникнут огромные проблемы: весь умный дом перестанет работать. Не стоит также забывать о том, что при замене вышедшего из строя беспроводного маршрутизатора, скорее всего, потребуется перестройка и конфигурирование сети с нуля.

Wi-Fi можно найти в каждом новом смартфоне или ноутбуке, что в теории делает их кандидатами на роль контроллеров умных домов. Однако в случае Wi-Fi этот потенциал нельзя реализовать полностью. Несмотря на то, что смартфон и устройство умного дома с поддержкой Wi-Fi используют один и тот же “язык общения” , эта связь не является прямой. Она всегда осуществляется через центральную точку доступа к сети. Вот почему устройства Wi-Fi не могут использовать некоторые важные функции, такие как, например, обнаружение устройств, расположенных поблизости.

Учитывая, что практически каждый потребитель имеет смартфон с поддержкой Wi-Fi, можно предположить, что добавление новых умных устройств в Wi-Fi-сеть станет легким делом. К сожалению, это не так. Прежде чем добавить устройство умного дома в Wi-Fi-сеть, нужно сообщить ему пароль сети. Это легко сделать, если вы хотите подключить ноутбук или смартфон. Но задача усложняется, если на вашем устройстве нет ни клавиатуры, ни экрана. Можно ли доверить эту работу смартфону, ведь он также “говорит” на языке Wi-Fi? Почему бы не использовать его, чтобы сообщить устройству пароль? Неплохая идея, но проблема в том, что для этого ваше умное устройство сначала нужно подключить к сети. А это возвращает нас туда, откуда мы начали. Производители используют различные методы, чтобы сделать процесс настройки более управляемым. Но каждый такой способ имеет определенные недостатки и привносит дополнительную сложность для пользователей. В большинстве случаев для добавления умных устройств в сеть Wi-Fi нужно установить специальное мобильное приложение или десктопную утилиту, затем перевести каждое добавляемое устройство в режим сопряжения, ввести через приложение пароль Wi-Fi, а уж затем — добавть устройство в систему домашней автоматизации. Некоторые поставщики зашли так далеко, что добавили в свои умные Wi-Fi-устройства порты microUSB исключительно для целей первоначального подключения и настройки. Хотя это и решает проблему с установкой, едва ли вам понравится использовать USB-порты для добавления в сеть умные датчики дыма или движения, установленные в труднодоступных местах.

Вопрос совместимости — самый важный момент в домашней автоматизации. Что предлагает в этом отношении Wi-Fi? К сожалению, не так много. Стандарт Wi-Fi не определяет прикладной уровень сетевой модели OSI. А это означает, что если производители устройств не договорились о том, что их продукты будут взаимодействовать между собой, то коммуникация класса “машина-машина” между такими устройствами практически невозможна. Часто технологи Wi-Fi ошибочно приписывают полную интероперабельность только потому, что она обеспечивает связь между пользователями. Но такая связь возможна только потому, что в процесс взаимодействия вмешиваются люди. К примеру, настройка Skype-соединения — это то, что можно назвать добавлением условного прикладного уровня к Wi-Fi. Умные устройства не могут справиться с этой задачей самостоятельно именно по той причине, что сам по себе Wi-Fi не обеспечивает никакой совместимости в мире подключенных устройств.

Наконец, существует фактор цены. Модули Wi-Fi всегда были относительно дороги. И хотя в последнее время они подешевели, разница с радиомодулями на основе некоторых других технологий домашней автоматизации  по-прежнему остается 50-100%, причем не в пользу Wi-Fi. При составлении сметы умного дома это будет очень заметно.

Перспективы Wi-Fi в качестве технологии умного дома

Следует отметить, что Wi-Fi Alliance знает о недостатках Wi-Fi и прилагает усилия для их устранения. В 2016 году был представлен новый стандарт — IEEE 802.11ah. Он пообещал избавить Wi-Fi от многих ограничений, с которыми сталкиваются технологии 802.11 на рынке умных домов и “интернета вещей”, предъявляющем жесткие требования к ресурсам. Часть аналитиков восприняли 802.11ah с осторожным оптимизмом, но рынок в целом скептически отнесся к перспективам нового стандарта. Так, к примеру, исследовательская компания ABI Research прогнозирует, что к 2020 году будет отгружено только 11 млн чипсетов 802.11ah. Для IoT-рынка это капля в море.

Почему рынок столь пессимистично настроен к перспективам стандарта 802.11ah? Причин несколько. Да, он устраняет часть серьезных недостатков предыдущих стандартов 802.11, увеличив зону действия и добавив более низкое энергопотребление для устройств. Но часть проблем осталась нерешенными — совместимость между отдельными устройствами; роутер, как единая точка отказа всей сети; сложный процесс добавления в сеть умных устройств; а также отсутствие дополнительных функций безопасности, таких как управление ключами. Кроме того, будучи совершенно новым радиостандартом, он несовместим со всеми беспроводными маршрутизаторами, которые уже присутствуют в миллионах домашних хозяйств и офисов по всему миру. Иными словами, одно из самых больших преимуществ Wi-Fi исчезает.

Таким образом, Wi-Fi практически никогда не следует рассматривать как фундамент умного дома. Исключение — те редкие случаи, когда требуется только надежное соединение с облаком, и вы не планируете внедрять умные устройства на основе других стандартов.

Таблица. Преимущества и недостатки Wi-Fi ка протокола домашней автоматизации

Часть 3.

Уже более десяти лет Z-Wave — неоспоримый лидер среди технологий домашней автоматизации по количеству инсталлированных устройств (свыше 100 млн по всему миру). Этот протокол беспроводной связи с ультранизким энергопотреблением специально разработан, чтобы дать обычным пользователям возможность эффективного и надежного удаленного управления широким спектром датчиков и исполнительных устройств умного дома.

Z-Wave представлен в 2003 году фирмой Zensys, приобретенной спустя пять лет компанией Sigma Designs. В конце 2017-го технология Z-Wave стала собственностью крупной полупроводниковой компании Silicon Labs. Она лицензирует на взаимную совместимость каждый продукт, использующий Z-Wave, и является основным поставщиком модулей и полупроводниковых компонентов Z-Wave. За многолетнюю историю Z-Wave стал относительно недорогим  и самым простым решением всех наиболее важных потребностей стремительно развивающегося сегмента умного дома. Эта технология превратилась в общепризнанный международный стандарт беспроводной связи для управления и автоматизации жилых помещений.

Z-Wave согласно модели OSI

Z-Wave охватывает все уровни сетевой модели OSI, от физического до прикладного. Это гарантирует высокий уровень совместимости оборудования для домашней автоматизации от разных поставщиков. Z-Wave — хорошо отлаженный протокол, ориентированный на обмен короткими командами и сообщениями между устройствами, что сводит к минимуму загруженность радиоканала и снижает вероятность потери данных.

Z-Wave использует концепцию ячеистой топологии сети (mesh-сеть). Протокол разработан таким образом, что узлы сети, выполняющие роль ретрансляторов, имеют возможность перенаправлять через себя сообщение, пока оно не достигнет адресата. Такой подход не только позволяет значительно расширить радиус действия беспроводной сети, но и повышает ее надежность. В случае перемещения/деактивации/выхода из строя любого узла сеть не будет парализована, а продолжит работу в штатном режиме: сообщения начнут автоматически направляться через ретранслирующие узлы сети в обход вышедшего из строя.

Каждая логическая сеть Z-Wave может поддерживать работу до 232 устройств. При необходимости подключения большего количество устройств существует возможность объединения сетей. Несколько сетей Z-Wave могут спокойно сосуществовать на одной и той же территории, не мешая друг другу. Это достигается минимизацией размера передаваемого пакета и обязательным требованием к минимальной нагрузке на радиоканал, которое обязывает устройство находиться в состоянии передачи не более 1 % времени. Однако узлы разных сетей не могут “видеть” друг друга и, соответственно, как-либо связываться друг с другом. Связь между сетями осуществляется через устройства, выполняющих роль сетевых мостов.

Z-Wave охватывает все уровни модели OSI

Устройства в одной сети могут обмениваться информацией между собой, даже когда находятся вне зоны прямой видимости. В этом случае устройство использует промежуточные узлы (другие устройства в той же сети, кроме тех, которые питаются от батареек и большую часть времени функционируют в «спящем» режиме ради экономии заряда батареи), чтобы передать информацию другому устройству, когда оно находится вне радиуса действия первого устройства. Оптимальный и альтернативные доступные маршруты, которыми может осуществляться передача сообщения между двумя устройствами через промежуточные узлы, определены заранее.

У каждой сети Z-Wave есть основной контроллер (с него, собственно, и начинается построение сети), на который возложены обязанности добавления новых устройств в сеть и удаление старых, составления карт маршрутизации, обеспечения безопасного подключения, обеспечения возможности создавать сценарии автоматизации и прочих функций по организации и контролю работы сети. В сети также может располагаться один или несколько вторичных контроллеров, которые для нормальной работы запрашивают информацию о топологии сети у основного контроллера. Обычно основным контроллером является тот, с которого началось построение сети. Но со временем эту функцию можно передать одному из вторичных контроллеров. Часто новые устройства Z-Wave можно добавить в сеть с помощью QR-кода или пин-кода. Эта быстрая и безопасная процедура происходит один раз во время инсталляции нового устройства, после чего устройство считается принадлежащим этой сети.

Отличительной особенностью экосистемы Z-Wave изначально было то, что она целенаправленно развивалась как закрытый проприетарный протокол, защищенный многочисленными патентами управляющей компании (сначала — Zensys, затем — Sigma Designs, теперь — Silicon Labs). Все доступные функции протокола реализованы в программном коде компании-владелицы технологии и поставляются производителям оборудования в скомпилированном виде после подписания лицензионного договора.

С одной стороны, закрытость технологии — это минус, так как без знания проприетарных спецификаций сторонние разработчики не могут по своему усмотрению использовать протокол для разработки программного обеспечения для управления устройствами Z-Wave. Это усложнило проникновение Z-Wave на корпоративный рынок. Однако владельцы умных домов от такой «закрытости» оказались в большом выигрыше. Бренд Z-Wave — единственный на рынке домашней автоматизации, который может гарантировать обратную взаимосовместимость используемых устройств независимо от производителя, цены, функциональных задач, поколений микросхем, конкретного устройства и т. д.

Постепенно, начиная с 2012 года, желая облегчить жизнь разработчиков и расширить границы применения своего протокола, Sigma Designs открыла часть спецификации Z-Wave. Но, чтобы поддерживать обратную совместимость устройств, она продолжила контролировать производителей с помощью жестких требований сертификации.

Нижние уровни (физический и канальный) протокола Z-Wave стали открытыми еще в 2012 году и с тех пор описываются стандартом Международного союза электросвязи ITU-T G.9959. Они отвечают непосредственно за беспроводную передачу данных, детально описывая используемые частоты, способы кодирования и адресации.

В 2016 году Sigma Designs выложила в открытый доступ официальную спецификацию протокола Z-Wave. В частности, были опубликованы классы команд (описывают, как формируется каждая отдельная команда и как интерпретировать пакет данных) и классы устройств (описывают спецификацию существующих устройств, и то, как эти устройства, в зависимости от своего типа, воспринимают разные команды). Было опубликовано описание новейших спецификаций шифрования в Z-Wave, получивших название Security 2 (S2). Кроме того, обнародовано описание Z/IP (Z-Wave over IP) — программной надстройки для передачи пакетов Z-Wave поверх TCP/IP. Это значительно упростило разработку сторонних веб-приложений для Z-Wave.

Все еще остаются закрытыми сетевой и транспортный уровни, которые обеспечивают беспрецедентную для отрасли стабильность работы больших Z-Wave-сетей и отвечают, в том числе, за маршрутизацию сообщений в сети умного дома, их ретрансляцию и подтверждение получения.

Преимущества Z-Wave

Разработчики Z-Wave на многие годы опередили свое время, и ячеистая топология долго обладала уникальным функционалом, дающим этому протоколу весомое конкурентное преимущество. Сейчас речи об наличи mesh-топологии только у Z-Wave уже не идет. Но свою актуальность ячеистые сети не утратили, оставаясь по сей день оптимальным решением для домашней автоматизации. В отличие от многих конкурентов, Z-Wave существует уже много лет, и разработчики до совершенства отшлифовали процесс маршрутизации сообщений. Из всех представленных на рынке домашней автоматизации решений, устройства Z-Wave являются, пожалуй, самыми энергоэффективными, надежными, безопасными и экономными с точки зрения времени эфира, занимаемого под обмен данными.

Чтобы нивелировать задержки при передаче и не перегружать сеть, допускается использование до 4 промежуточных узлов для транзитной передачи данных. С учетом того, что радиус действия в зоне прямой видимости современных модулей Z-Wave составляет порядка 40 метров (а новое поколение устройств Z-Wave на чипсетах 700-й серии увеличивает это значение до 100 м), то итоговой дальности передачи сигнала в одной сети Z-Wave вполне достаточно для реализации большинства крупных проектов домашней автоматизации.

Огромным уникальным преимуществом технологии Z-Wave является возможность практически мгновенного самолечения сети, когда какой-то узел перестает отвечать. Она достигается благодаря использованию процедуры Explorer Frame («Исследовательский кадр»), которая запускается автоматически. Для определения всех возможных «рабочих» маршрутов и, соответственно, восстановления работоспособности сети Z-Wave требуется не более секунды. Причем с появлением процедуры Explorer Frame в сети Z-Wave стало возможно полноценно использовать переносные устройства, работоспособность которых в более старых реализациях была сильно ограничена.

Ячеистая топология сети Z-Wave

Еще одна функция, повышающая отказоустойчивость и быстродействие сети Z-Wave, — ассоциации между устройствами. Благодаря этой функции  одно устройство может отправлять команду находящемуся поблизости другому устройству, минуя центральный контроллер. Например сирена может включиться по датчику движения мгновенно, не дожидаясь, пока ей придет команда от контроллера. Исполнив действие, устройство отправит контроллеру отчет о выполнении. Это не только ускоряет срабатывание исполнительных устройств, но и повышает надежность ответственных узлов сети. Например, связка “датчик-исполнительное устройство” будет работать, даже если контроллер вышел из строя. Да, пользователь перестанет получать от контроллера уведомления о срабатывании устройств. Но благодаря ассоциациям сами эти устройства продолжат работать в связке. Для этого они должны быть расположены поблизости друг от друга, т.е. для прохождения команды не потребуется маршрутизация. Кроме того, они должны подразумевать возможность совместной работы  (например датчик протечки и автоматический шаровый кран).

Еще одно преимущество Z-Wave — безопасность. Здесь она реализована на самом высоком уровне. Технология Z-Wave использует те же технологии шифрования, что и системы онлайн-банкинга. Новый стандарт безопасности, известный как Security 2 (или S2), стал обязательным для сертификации всех умных устройств Z-Wave после 2 апреля 2017 года. Он совершенствует стандарты шифрования для осуществления обмена данными между узлами, а также задает новые процедуры подключения новых устройства к сети умного дома с помощью уникальных для каждого устройства PIN-кодов или QR-кодов. Новый уровень защиты аутентификации гарантирует, что хакерам не удастся взять под контроль устройства во время подключения их к сети. S2 является самой современной системой безопасности, доступной на рынке домашней автоматизации. Огромное внимание, которое разработчики Z-Wave уделили усовершенствованию защиты уже дало свои плоды — Z-Wave за последние пару лет существенно укрепил позиции на рынке умных систем безопасности, став, к примеру, безусловным лидером для такого показательного сегмента, как умные дверные замки.

Z-Wave работает в нелицензируемой части диапазона 800-900 МГц, выделенной для устройств малого радиуса действия. Отличительная черта этих частот — способность уверенно преодолевать различные преграды, в том числе перекрытий и стен. Ведь, как известно, чем больше длина волны, тем лучше она преодолевает препятствия. Во многом в этом причина впечатляющего для рынка домашней автоматизации радиуса действия Z-Wave устройств (при этом они еще и самые энергоэффективные). Для этой части диапазона также характерно малое количество помех, производимых другими устройствами, работающими на этих же частотах. С учетом того, что другие конкурирующие технологии домашней автоматизации вынуждены ютиться в сверхпопулярном диапазоне 2,4 ГГц, который используют огромное количество устройств по всему миру, даже такие далекие от беспроводной связи, как обычные микроволновые печи, практическое отсутствие помех в рабочем диапазоне Z-Wave (и как следствие — малое время задержки), становится очередным конкурентным преимуществом этого протокола домашней автоматизации.

Более 100 млн инсталлированных устройств умного дома Z-Wave работают в жилищах по всему миру

На сегодняшний день на рынке представлено более 2400 сертифицированных (совместимых друг с другом) наименований устройств от более чем 700 компаний. Более 100 млн умных Z-Wave-устройств уже работают в миллионах домохозяйств по всему миру. Это впечатляющее проникновение на рынок, пожалуй, является очень сильной заявкой в гонке за доминирование на IoT-рынке среди протоколов беспроводной связи. Огромная инсталлированная база устройств Z-Wave создает эффект снежного кома, благодаря чему технология доминирует в сегменте домашней автоматизации. Свои решения с поддержкой Z-Wave предлагают как крупнейшие игроки на рынке умного дома, так небольшие стартапы, реализовавшие одну или несколько идей. Огромный ассортимент устройств Z-Wave выгоден пользователям: с Z-Wave они могут выбирать все, что угодно: функционал, дизайн, цену и даже цвет продукта.

Причем выгоды от этой свободы выбора не ограничены с точки зрения совместимости устройств от разных поставщиков. Огромную роль в вопросе совместимости играет сертификационная программа, созданная отраслевым консорциумом Z-Wave Alliance. Тестирование, проводимое альянсом, гарантирует, что любые сертифицированные устройства, независимо от их производителя, будут прекрасно ладить между собой. Таким образом, гарантированная совместимость является сильнейшим конкурентным преимуществом Z-Wave. И это при том, что протокол также обеспечивает обратную совместимость со всеми предыдущими версиями, что является еще одной уникальной особенностью для IoT-рынка.

Недостатки Z-Wave

У Z-Wave осталось не так много узких мест, достойных упоминания: за годы существования технологии ее успели отлично отладить. Пожалуй, один из недостатков вытекает из достоинства: это частотный диапазон. Выбор низкочастотного, стабильного и наиболее свободного диапазона для устройств малого радиуса действия, а не более популярного и загруженного (2,4 ГГц) оказался дальновидным и правильным решением, избавившим пользователей умного дома Z-Wave от серьезных проблем с помехами в сильно загруженных «частотах Wi-Fi». Но у всего есть своя цена. Исторически сложилось, что в разных странах для работы устройств малого действия выделены разные частоты. К примеру, для всей Европы (страны CEPT), а также Китая и ряда других стран Азии — это 868,42 МГц. А вот в США и Мексике эти частоты заняты технологией GSM, поэтому решения Z-Wave там работают на частоте 908,42 МГц. Россия, которая подписала соглашение CEPT, но так его и не ратифицировала, пошла своим путем и выбрала для Z-Wave рабочий диапазон 869,0 МГц. Что это значит с точки зрения обычного пользователя? Докупать новый продукт в другой стране и подключать его к своей сети домашней автоматизации нужно с большой осторожностью. Например устройство, созданное для рынка США, будет несовместимо с устройствами “российского” диапазона. Поэтому для использования в России лучше всего покупать устройства Z-Wave в проверенных российских магазинах.

При покупке устройств Z-Wave нужно обращать внимание на радиочастоту: в России используется 869,0 МГц

Кроме того, как мы уже отмечали ранее, долгое время Z-Wave развивался как закрытая технология. Это позволило разработчикам гарантировать отличную совместимость, безопасность, отказоустойчивость и т. д. Но такая «закрытость» обходится дороже в разработке устройств. Поэтому решения Z-Wave нельзя назвать самым бюджетным вариантом для умного дома. Другое дело, что отношение цена/качество, где технология Z-Wave не оставила конкурентам практически никаких шансов.

Таблица. Преимущества и недостатки протокола Z-Wave

Перспективы Z-Wave

Если говорить о перспективах, то будущее Z-Wave выглядит весьма радужным. Протокол стал безусловным лидером рынка домашней автоматизации и стремительно завоевывает сегмент за сегментом. Z-Wave — это надежный состоявшийся бренд, узнаваемый пользователями по всему миру. Протокол переживает свой звездный час и, что не менее важно, продолжает развиваться. Каждое новое поколение технологии повышает дальность и уменьшает задержки при передаче, снижает и так самое низкое в отрасли энергопотребление, привлекает на свою сторону все больше производителей и становится надежной основой для организации умного дома для все большего количества домохозяйств по всему миру.

Особое внимание заслуживает покупка в начале 2018 года бизнеса Z-Wave компанией-производителем полупроводниковых элементов Silicon Labs. Для бренда Z-Wave — это однозначно очень позитивные новости. Во-первых, Silicon Labs — ведущий игрок на IoT-рынке, активно участвующий в разработке и продвижении всех ведущих протоколов для Интернета Вещей и выпускающий чипы для них (ZigBee, Wi-Fi и Bluetooth, Thread, а теперь и Z-Wave). Приобретение Z-Wave открывает уникальную возможность для создания межплатформенных решений, объединяющих сразу несколько протоколов в рамках одного чипсета. Во-вторых, у Silicon Labs много ресурсов и опыта, которые она может и готова потратить на развитие протокола, намного больше, чем их когда-либо было у компании Sigma Designs. И это касается всех сфер: разработки, производства и продвижения. Поэтому данное событие является своеобразным сигналом всему рынку: Z-Wave будет развиваться и станет неотъемлемой частью будущего Интернета Вещей.

В ближайшем будущем нас также ждет широкое коммерческое распространение платформы Z-Wave нового поколения — на основе чипсетов 700-й серии. Решения на ее основе, как и раньше, будут полностью совместимы со всей экосистемой Z-Wave. Радиус действия новых устройств Z-Wave будет увеличен до 100 метров. На данный момент решения Z-Wave являются лидерами рынка домашней автоматизации по такому важнейшему параметру, как энергоэффективность. В новых продуктах Z-Wave энергопотребление (благодаря более оптимизированному алгоритму просыпания и возвращения в спящий режим) будет снижено еще на 80 %, что позволит различным датчикам Z-Wave с батарейным питанием проработать более 10 лет на одной обычной миниатюрной батарейке (т.н. «монетке») без замены. Добавьте к этому лучшую в отрасли защиту S2, отлаженные преднастроенные решения для разработчиков, позволяющие удешевить процесс разработки и ускорить вывод новых продуктов на рынок, а также отлаженную и надежную программу сертификации, и вы получите самое продвинутое решение для домашней автоматизации из всех, существующих сейчас на рынке.

Часть 4. ZigBee: кот в мешке в плане совместимости устройств

Уже более десяти лет ZigBee является основным конкурентом Z-Wave, ведя упорную борьбу за лидерство на рынке домашней автоматизации. За это время ZigBee, наряду с Z-Wave, стал одним из наиболее широко используемых беспроводных коммуникационных технологий в современных умных домах.

Развитие ZigBee началось в конце 90-х годов прошлого века, но только в 2004 году его первая спецификация была опубликована отраслевым консорциумом ZigBee Alliance. Как и Z-Wave, это стандарт с низкими показателями скорости и малым энергопотреблением, оптимизированный для удаленного мониторинга и управления умным домом. Оба эти стандарта используют mesh-сети и имеют схожие функции. На первый взгляд, с точки зрения возможностей эти стандарты кажутся идентичными, но при более детальном рассмотрении между ZigBee и Z-Wave обнаруживаются кардинальные различия. Как обычно, модель OSI очень хорошо это показывает.

ZigBee в рамках модели OSI

Набор протоколов ZigBee определяет только верхние уровни модели OSI — сетевой, транспортный и прикладной. Он построен поверх стандарта IEEE 802.15.4, который определяет нижние уровни беспроводной сети, ориентированной на конечные устройства (а не на пользователей, как, например, Wi-Fi), и характеризуется низким энергопотреблением и низкой скоростью передачи данных. Стандарт IEEE 802.15.4 поддерживается несколькими поставщиками чипов и используется не только для ZigBee, но и несколькими десятками других протоколов. В качестве рабочего диапазона этот стандарт определяет нелицензируемые частоты 2,4 ГГц (по всему миру), 915 МГц (для Америки и Австралии) и 868 МГц (для Европы). Максимальная скорость передачи данных составляет 250 Кбит / с в диапазоне 2,4 ГГц, 40 Кбит / с в диапазоне 915 МГц и всего 20 Кбит / с в диапазоне 868 МГц. Поэтому практически все устройства ZigBee работают только на частоте 2,4 ГГц.

Поддержка уровней OSI протоколом Zigbee

В отличие от Z-Wave, которая для доставки пакетов к отдельным узлам сети использует схему маршрутизации от источника сообщения, ZigBee использует маршрутизацию от адресата. Таким образом, в реализации mesh-сети ZigBee участвует три класса устройств: координатор (“мозг” сети, который ее формирует и координирует ее работу), маршрутизатор (постоянно активен, поэтому должен быть подключен к системе постоянного питания; ответственный за подключение и обслуживание до 32 конечных устройств, поэтому их местоположение нуждается в оптимизации, а количество должно быть достаточным для обслуживания всех устройств в сети; также является ключевым элементом при трансляции и динамической маршрутизации пакетов в сети) и конечные устройства (большую часть времени находятся в спящем режиме ради экономии заряда батареи, могут принимать и отправлять пакеты, но не участвуют в их ретрансляции). Таким образом, ZigBee предлагает несколько отличный с технической точки зрения подход к организации mesh-сети, но он, как и в случае с Z-Wave, способен обеспечить самовосстановление сети и может быстро перенаправить пакеты данных, чтобы обеспечить их доставку, если какой-либо узел не работает или не отвечает.

Преимущества ZigBee

ZigBee — зрелая технология домашней автоматизации. На данный момент Zigbee Alliance насчитывает сотни членов, а на рынке существует тысячи разнообразных решений с заявленной поддержкой Zigbee. Большое рыночное проникновение, безусловно, является сильной стороной технологии, так как у пользователей существует возможность выбора.

ZigBee —открытый стандарт беспроводной связи, что прежде всего выглядит привлекательным с точки зрения разработчиков и производителей. Это позволяет им быть более гибкими в выборе необходимой им функциональности, а также с меньшими затратами выводить на рынок новые продукты. Так, к примеру, благодаря этому ZigBee имел определенный успех на корпоративном рынке. В частности, некоторые кабельные ТВ-сети и телекоммуникационные компании использовали ZigBee в своих сет-топ-боксах и спутниковых трансиверах, а коммунальные предприятия добавляли поддержку этого протокола в интеллектуальные счетчики электроэнергии и воды, чтобы усовершенствовать возможности мониторинга, контроля и управления потребления услуг для своих пользователей.

Варианты топологии сети Zigbee

Основной козырь Zigbee — ориентация на бюджетных потребителей. Этому во многому способствует не только открытость стандарта, но мягкий подход Zigbee Alliance к сертификации новых продуктов, позволяющий производителям использовать в своих решениях только ту функциональность, которая им необходима. Таким образом, сеть Zigbee — сравнительно дешевый способ реализации беспроводной домашней автоматизации.

Как мы уже отмечали, энергопотребление можно отнести к сильным сторонам решений с поддержкой Zigbee. Несмотря на то, что достижения Zigbee в этом аспекте не столь впечатляющие, как у основных конкурентов (Z-Wave и даже Bluetooth), отдельные устройства Zigbee способны проработать до 2 лет без необходимости замены элемента питания.  В целом, это неплохой показатель для современного рынка домашней автоматизации.

ZigBee обладает хорошей масштабируемость. Способный поддерживать до 65 000 узлов, этот стандарт теоретически может обеспечить огромный охват, несмотря на относительно небольшой радиус действия отдельных модулей (10-20 м в помещении). Правда, к этим цифрам следует относиться с долей скептицизма. К примеру, сети с четырехзначным числом узлов сталкиваются с серьезными проблемами при поддержании бесперебойной работы даже в лабораторных условиях. Задержки в обмене данными, как правило, происходят даже в случае гораздо меньших развертываний (исчисляемых всего несколькими сотнями устройств). И это неудивительно, учитывая тот факт, что ZigBee работает в сверхзагруженном диапазоне 2,4 МГц, а максимальная скорость передачи данных составляет 250 Кбит / с.

Недостатки ZigBee

ZigBee плохо справляется с ситуациями, когда в зоне действия сети существуют сильные помехи, создаваемые другими устройствами. Будучи одноканальным решением, ZigBee далеко не всегда может эффективно бороться с помехами, которые часто встречаются в перегруженной полосе 2,4 ГГц, совместно используемой протоколом с такими вездесущими технологиями, как Wi-Fi или Bluetooth. И в обозримом будущем ситуация станет еще хуже, так как загруженность полосы 2,4 ГГц с каждым годом будет расти. Проблемы для ZigBee усугубляет еще тот факт, что стандарт IEEE 802.15.4, определяющий физический уровень стека протоколов ZigBee, ограничивающий в том числе скорость передачи данных до 250 Кбит/с, находится под контролем IEEE. Он используется не только ZigBee, но и десятками других решений. Поэтому, чтобы, в случае необходимости внести в него какие-либо изменения, отвечающие потребность рынка, ZigBee Alliance придется вступить в длительные переговоры с IEEE. Результаты этих переговоров непредсказуемы, так как IEEE преследует собственные цели. Поэтому такие организации, как Z-Wave Alliance, полностью контролирующие свои протоколы, находятся в гораздо более выгодном положении. Z-Wave Alliance определяет каждый отдельный уровень модели OSI, и поэтому все решения, касающиеся любого аспекта связи, находятся в руках одной организации.

Что касается безопасности, то ZigBee предлагает широкий спектр расширенных мер для обеспечения достаточной защиты данных, которыми обмениваются умные устройства. С 128-битным алгоритмом AES, используемым для шифрования данных и аутентификации, и тремя типами ключей, используемых для управления безопасностью, конечным пользователям на первый взгляд не стоит беспокоиться. Однако, время от времени появляются тревожные новости о проблемах безопасности, обнаруженных в устройствах с поддержкой ZigBee. Например, в середине 2015 года компания Cognosec продемонстрировал на конференции Black Hat USA, как можно использовать некоторые уязвимости в продуктах ZigBee. Они, в основном касались незащищенного формирования парных ключей при подключении нового устройства к сети.

Протокол Zigbee безопасен, но не все производители реализуют его механизмы защиты полностью

В заявлении, опубликованном ZigBee Alliance, организация указала, что способ взлома, описанный в докладе Cognosec, ей известен и применим к любой системе ZigBee, использующей обмен открытыми ключами при подключении к сети. Так в чем же проблема, почему эта уязвимость все еще существует, если она известна в течение длительного времени? Все прозаично просто. Большинство проблем безопасности с сетями ZigBee не имеют никакого отношения к самому протоколу. Несмотря на возможность использования определенных уязвимостей, даже Cognosec признает в своем докладе, что функции, предоставляемые стандартом ZigBee, могут считаться очень продвинутыми и надежными. Проблема в том, что производители не обязаны внедрять их в свои продукты полностью. ZigBee Alliance не требует, чтобы производители устройств придерживались всей спецификации. Вместо этого им предоставляется свобода выбора тех механизмов, которые необходимы для конкретных решений. В результате, желая сэкономить, производители зачастую реализуют только минимальный набор функций безопасности, необходимый для прохождения процедуры сертификации. И такие «обрезанные» реализации обычно приводят к уязвимости всей сети.

В целом, несмотря на вышеописанные недостатки, ZigBee, безусловно, эффективная технология. По идее, она должна прекрасно справляться и с большей частью задач домашней автоматизации, и с ролью основной в умном доме. Все было бы именно так, если бы не одно «но». Слишком часто, устройства ZigBee разных производителей несовместимы друг с другом.

Как это вообще возможно для столь зрелой технологии, с миллионами работающих решений по всему миру, и претендующей на лидерство на IoT-рынке? Всему виной слишком мягкая политика сертификации, призванная заинтересовать как можно больше производителей добавлять поддержку ZigBee в свои устройства. Чтобы упростить для производителей внедрение ZigBee в свои продукты и заложить основу для совместимости между различными решениями от разных вендоров, ZigBee Alliance создал ряд стандартизованных спецификаций (профилей) на прикладном уровне, таких как профиль Home Automation, профиль Remote Control или профиль Light Link. Каждый из них точно паттерны связи между умными устройствами, входящими в ту или иную категорию продуктов.

Программа сертификации ZigBee Alliance проверяет, соответствует ли данный продукт соответствующему профилю, гарантируя, что устройства, имеющие один и тот же профиль, могут общаться друг с другом, даже если изготовлены разными поставщиками. Но также, как и в вопросе использования механизмов безопасности, разработчикам устройств предоставлена большая свобода выбора. Они сами решают, как и что из этих предварительно разработанных профилей будут использовать в своих продуктах. Крупные производители сразу воспользовались этой свободой, создав собственные проприетарные решения. И именно поэтому взаимодействие в экосистеме ZigBee больше напоминает не слаженный механизм, а мир Дикого Запада, с огромным количеством несовместимых между собой вариаций профилей и зашкаливающе большим количеством несовместимых друг с другом ZigBee-продуктов.

Когда речь идет о крупных брендах, доходит до того, что если вы выберете с магазинной полки два случайных устройства ZigBee разных производителей, то, скорее всего, они не смогут “общаться” друг с другом напрямую. Крупные компании чаще всего создают проприетарные ZigBee-решения, способные обмениваться данными только с другими устройствами под одним и тем же брендом. Существуют целые изолированные экосистемы ZigBee разных брендов: Xiaomi, Philips Hue, IKEA. Объединить контроллеры одного бренда с датчиками и исполнительными устройствами другого прямо «из коробки» не получится. Например, чтобы контроллер умного дома Xiaomi мог управлять лампами Philips Hue, вам придется покупать еще дорогостоящий контроллер Philips. Контроллеры будут общаться между собой (но не с конечными устройствами другого бренда) через программные интерфейсы приложений на основе IP. 

Делая ставку на ZigBee как на основу автоматизации вашего умного дома, вам придется самостоятельно проверять на совместимость все выбранные вами решения разных брендов. Потерпевшая провал сертификационная программа консорциума ZigBee Alliance, к сожалению, никаких гарантий совместимости дать не сможет.

Именно в плохом взаимодействии скрыт основной недостаток ZigBee. И он сводит на нет большинство преимуществ этой технологии.

Перспективы ZigBee на рынке умных домов

Осознавая, насколько опасна проблема совместимости для всей экосистемы ZigBee, в конце 2015 года Альянс ZigBee объявил о ратификации ZigBee 3.0. Эта версия протокола строится поверх всех существующих унифицированных профилей, таких как Home Automation, Light Link, Building Automation, Retail Services, Health Care, Telecommunication и т. д., объединяя их. Кроме того, в январе 2017 года было объявлено о появлении «универсального языка» Dotdot. Он по своей сути является расширением и ребрендингом библиотеки Zigbee Cluster Library, которая ранее служила основой прикладного уровня ZigBee.

Технология Dotdot — это независимое от транспортного уровня решение. Поэтому потенциально оно может использоваться с различными типами радиотехнологий, а не только с Zigbee. Это свойство дало ZigBee Alliance повод объявить об амбиционных планах в отношении Dotdot и назвать его «универсальным языком для IoT». Однако на данный момент это больше похоже на «универсальный язык для устройств ZigBee». Звучит далеко не столь амбициозно, но само по себе является неплохим достижением, учитывая все проблемы со взаимодействием между устройствами, с которыми ZigBee сталкивался на протяжении всей своей жизни. Тем не менее, ZigBee 3.0 и Dotdot в одночасье решить все проблемы пользователей ZigBee не в состоянии, так как рынок по-прежнему наводнен огромным количеством проприетарных решений на базе ZigBee, несовместимых с новыми технологиями без специального обновления программного обеспечения, которое далеко не каждый производитель готов предоставить для своих решений. Поэтому на данный момент нововведения вносят еще больше путаницы, но в долгосрочной перспективе они должны все-таки улучшить общую совместимость в экосистеме ZigBee.

Zigbee Alliance предлагает мягкие условия сертификации. Отсюда — проблемы с совместимостью устройств

Отметим также, что решение Zigbee Alliance о запуске Dotdot в качестве отдельного бренда «универсального языка» может иметь и другие интересные последствия. Если он все-таки окажется успешным в качестве единого решения прикладного уровня для разных протоколов Интернета Вещей, то потенциально сможет пережить сам протокол ZigBee. Ведь если мы внимательно посмотрим на пару ZigBee & Dotdot, где первая технология отвечает за решение проблем передачи данных, а вторая — за обработку задач на прикладном уровне, то это, безусловно, большой шаг вперед для ZigBee. Однако, этот дуэт все еще остается решением, основанным на физическом уровне на инфраструктуре 802.15.4, зависимой от одноканальной передачи данных, не очень впечатляющей скорости и помех от потребительской электроники в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Более того, конкурентов у ZigBee стало еще больше с недавним дебютом очень похожей технологии беспроводной связи с низким энергопотреблением, которая также основана на стандарте 802.15.4 и имеет заявленную поддержку Dotdot. Но это уже история для следующей главы.

Таблица. Преимущества и недостатки ZigBee

Часть 5. THREAD —темная лошадка с завышенными ожиданиями на рынке умных домов

Протоколы беспроводной связи, которые мы рассматривали до сих пор, существуют уже довольно давно. Wi-Fi, Z-Wave и ZigBee — каждый из этих стандартов прошел через долгий путь становления, имеет свои преимущества и недостатки, и с разной степенью успеха завоевал свое место на рынке домашней автоматизации. Выбирая одни из них, мы можем более или менее четко понимать, что получим в итоге.

Но на рынке периодически появляются альтернативные решения, которые, как и всякая новинка, привлекают к себе всеобщее внимание, но часто — ненадолго. С одним из таких решений — THREAD — мы решили вас познакомить.

Объединение Thread Group появилось в июле 2014 года с целью создания простой и безопасной сети с малым энергопотреблением для умного дома и подключенных к беспроводной сети устройств. Год спустя члены организации представили технические спецификации и документы, позволяющие создавать продукты на основе Thread. С самого начала протокол позиционировался как решение исключительно для сегмента домашней автоматизации. На первый взгляд, такой подход может показаться менее амбициозным, чем, скажем, у того же ZigBee Alliance. Но изначальное сужение целевого рынка имело смысл, так как должно было позволить Thread Group предоставить стандарт, идеально спроектированный для удовлетворения потребностей конкретной группы заказчиков. Борьба за клиентов также не выглядела такой уж невыполнимой задачей, учитывая, что организация получила поддержку некоторых из наиболее крупных мировых ИТ-компаний, включая группу ведущих производителей микросхем.

Протокол Thread в модели OSI

Thread работает поверх уже упоминаемого нами ранее стандарта радиосвязи IEEE 802.15.4, который в том числе является основой каждой сети ZigBee. Сам же протокол Thread определяет только сетевой и транспортный уровни модели OSI, предназначенные для решения таких проблем, как маршрутизация, развертывание и обеспечение безопасности. Thread не охватывает прикладной уровень. Что это значит с точки зрения практического применения?

Thread не охватывает прикладной уровень модели OSI

Основываясь на физической инфраструктуре 802.15.4, Thread вобрал в себя все ее сильные и слабые стороны, о которых мы упоминали при рассмотрении стандарта ZigBee. Это низкая стоимость связи с ближайшими устройствами, низкий уровень потребляемой энергии, одноканальность решения с максимальной скоростью передачи данных 250 Кбит/с, а также крайняя загруженность рабочего диапазона 2,4 ГГц, особенно в городских условиях.

Преимущества протокола умного дома Thread

Справедливости ради следует отметить, что зависимость Thread от стандарта 802.15.4 не такая сильная, как в случае ZigBee. В дополнение к 802.15.4, Thread обеспечивает самовосстанавливающееся, основанное на IP, безопасное mesh-решение, которое позволяет конечным пользователям легко подключать свои устройства к Интернету, чтобы получить доступ к различным облачным сервисам (в случае с ZigBee, например, для доступа в Интернет вам понадобится специальное устройство, которое бы выполняло роль IP-шлюза). Взаимодействие с IP-сетями обеспечивается благодаря поддержке стандарта 6LoWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks), технологии взаимодействия по протоколу IPv6 поверх сетей стандарта IEEE 802.15.4. Это является одним из основных преимуществ Thread по сравнению с ZigBee. Благодаря этому Thread также имеет некоторые важные функции, недоступные для ZigBee, в том числе более безопасное добавление нового устройства в сеть. Мы уже подчеркивали, насколько это важно (помните, что некоторые устройства умного дома Wi-F оснащаются портами microUSB исключительно для этапа конфигурирования, а в некоторых реализациях ZigBee обнаруженные бреши безопасности при начальной передаче ключей сопряжения, которые были найдены?).

Thread стандартизирует процесс добавления устройств в сеть, принуждая производителей добавлять к своим продуктам цифровые метки с кодом, которые позднее используются конечными пользователями во время добавления. Это, может быть, не самая удобная процедура, но она делает создание сети более безопасным и управляемым процессом. Согласитесь, в работе с сетями на основе стандарта 802.15.14 это редкость.

Недостатки технологии Thread

Появившись на рынке домашней автоматизации намного позже своих основных конкурентов, Thread должен был предложить пользователям действительно нечто уникальное, чтобы отвоевать часть рынка у конкурирующих технологий. Такие протоколы, как ZigBee или Z-Wave развивались более десяти лет и имеют множество приверженцев. В результате на их базе созданы сертифицированные компоненты, обеспечивающие беспроводную связь для миллионов продуктов, которые уже находятся в эксплуатации. Thread Group официально объявила о Thread в июле 2015 года, а программа сертификации анонсирована в ноябре того же года. Вскоре после этого ожидалось появление первой волны Thread-устройств. Однако в 2018 году таких продуктов на рынке появилось не сотни и даже не десятки. А всего-то два. Что еще хуже, они не прошли полноценную сертификацию Thread. совсем недавно Thread Group расширила программу тестирования, включив обозначение Thread Ready для конкретных приложений.  И обе продуктовые новинки заявлены всего лишь как “Thread Ready” (готовые к Thread). 

Thread Ready —  противоречивый шаг, который может оказать очень серьезное негативное влияние на будущее технологии Thread. Хотя концепция Thread Ready упрощает для производителей реализацию определенных функций беспроводных сетей на основе стандарта Thread, она, скорее всего, запутает пользователей. И, более того, может запросто похоронить единый стандарт. Проблема кроется в том, что продукты Thread Ready не должны обязательно включать все основные функции Thread. А значит, нет гарантии того, что она обязательно будут распознаваться будущими устройствами Certified Thread. С подобным сценарием рынок уже знаком. Помните, к чему привели мягкие условия сертификации ZigBee? Похоже, история повторяется. Программа Thread Ready выглядит уже не как шаг вперед, а как отчаянная попытка подогреть интерес к Thread, поскольку рыночное внедрение технологии идет крайне медленно.

Топология сети умного дома Thread

Зависимость от стандарта радиосвязи IEEE 802.15.4 несет в себе те же проблемы, о которых мы упоминали при обсуждении ZigBee. Когда сеть Thread достигает размеров приблизительно в 200 узлов, она становится перенасыщенной даже в условиях, близких к идеальным (то есть при полном отсутствии в радиусе действия помех от других устройств, работающих в том же диапазоне). Эта «болезнь» ограничения по масштабируемости и рабочим частотам, характерная для большинства представленных на рынке стандартов домашней автоматизации, не может не разочаровывать. Особенно учитывая тот факт, что Thread дебютировал на рынке более чем десятью годами позже, чем его основные конкуренты. Кроме того, мы должны упомянуть, что, как и ZigBee Alliance, отраслевой консорциум Thread Group не имеет прямого контроля над стандартом 802.15.4, который поддерживается и развивается исключительно организацией IEEE.

Шаг за шагом мы добавились к вершине модели OSI — прикладному уровню. Thread оставляет это пространство совершенно пустым. В таком случае остро встает вопрос, как Thread Group планирует решить проблему взаимной совместимости устройств. Как известно, прикладной уровень является ключом к взаимодействию, поэтому без стандартизации на этом уровне отдельные фреймворки приложений, поддерживаемые Thread, просто не смогут общаться между собой. Тот факт, что Thread является стандартом на основе IP, тоже мало помогает. Само по себе подключение к IP-интерфейсу обеспечивает бесперебойную связь только тогда, когда подключение осуществляет человек, способный выбрать подходящие инструменты для конкретных нужд. Устройства не могут этого сделать самостоятельно, и поэтому неспособны коммуницировать друг с другом, если им не даны четкие инструкции о том, как организовать этот процесс. Это как раз то, для чего и требуется прикладной уровень.

Есть еще один важный момент, который нужно упомянуть в отношении самого верхнего уровня модели OSI. Протоколы связи, которые определяют прикладной уровень, также определяют процесс сотрудничества между различными компаниями, использующими конкретную технологию. Это означает, что производитель, например, диммеров освещения Z-Wave не должен заключать какие-либо договоры с производителем ламп со встроенными модулями Z-Wave, чтобы выпустить на рынок контроллер, управляющий такими лампами. Решая использовать Z-Wave, каждый производитель автоматически соглашается стать частью огромной экосистемы, в которой устройства разных поставщиков взаимодействуют без каких-либо юридических и технических ограничений. Thread не определяет прикладной уровень и правила для связи между устройствами, поэтому отсутствует какая-либо нормативная база для обеспечения потенциальной совместимости между продуктами разных поставщиков. Сегодня на рынке нет никакого понимания, как производители определенных типов устройств собираются с этим бороться.

Перспективы протокола умного дома Thread

С первых дней существования Thread многие стали воспринимать эту технологию как естественную преемницу ZigBee, так как этот протокол беспроводной связи основывался на хорошо известном стандарте 802.15.4. Но в то же время Thread вносил некоторые необходимые улучшения в таких критически важных областях, как безопасность передачи данных или добавление новых устройств в сеть. Ситуация стала запутанной, когда Thread Group объявила, что устройства на основе стандарта 802.15.4 (по сути устройства ZigBee), уже находящиеся в обращении, смогут использовать Thread через простое обновление прошивки. А это значит, что часть инсталлированной базы устройств ZigBee теоретически может переключиться на Thread. Хотя производители чипов затем уточнили, что с этой задачей справятся только модули последнего поколения 802.15.4, потенциальная способность Thread «воровать» некоторые из уже развернутых инсталляций ZigBee становится довольно ощутимой угрозой для всей экосистемы ZigBee. Ведь с технологической точки зрения ZigBee не имеет никаких преимуществ по сравнению с Thread в плане эффективности беспроводной передачи данных.

Более того, в декабре 2017 года Zigbee Alliance и Thread Group объявила о доступности спецификации Dotdot для IP-сетей Thread. Сможет ли Dotdot стать прикладным уровнем по умолчанию для устройств, работающих в Thread? Вполне возможно. Пара Thread + Dotdot выглядит намного лучше, чем ZigBee + Dotdot. С технической точки зрения ZigBee не имеет никаких преимуществ перед Thread, выигрывая только в присутствии на рынке. С другой стороны, использование Dotdot поверх Thread — это всего лишь совмещение двух разных технологий с разными требованиями. Да, их можно связать вместе. Но всегда есть цена, которую нужно за это заплатить. Прежде всего, такое совмещение усложнит процесс развертывания системы, так как потребует отдельного решения задач для прикладного и транспортного уровней. Кроме того, возможны сложности при конфигурировании и обслуживании такой сети, так как понадобятся отдельные наборы  для настройки основных сетевых функций и для обеспечения взаимодействия устройств на уровне приложений. Тем не менее, возможная пара Dotdot и Thread, вероятно, наиболее эффективное решение, которое в обозримом будущем может появиться для радиоустройств 802.15.4. Но это отнюдь не означает, что Dotdot и Thread будет лучшим вариантом подключения устройств домашней автоматизации с низким энергопотреблением и локомотивом рынка IoT-устройств в целом. Причина тому —  стандарт IEEE 802.15.4 и, соответственно, работа в диапазоне 2,4 ГГц.

Thread vs Zigbee: конкуренция двух технологий будет расти

Таким образом, сейчас существует два основных вопроса, ответы на которые должны определить дальнейшую судьбу Thread. Как будет развиваться история сосуществования Thread и Zigbee? И сможет ли Thread стать хоть как-то привлекательным рынку умных домов без собственного прикладного уровня?

Еще более интересно будет увидеть, какое будущее ожидает Zigbee. Ведь если просто предположить, что Thread наконец установит присутствие на рынке, то у производителей появится реальная дилемма: им нужны будут очень веские причины, чтобы остаться верными паре Dotdot + ZigBee, а не выбрать пару Dotdot + Thread. Трудно представить, что ZigBee Alliance не знает об этой перспективе. Постоянно развивая сотрудничество с Thread Group, консорциум ZigBee, фактически, роет могилу ZigBee как стандарту. Все очень похоже на то, что ZigBee Alliance пришла к заключению: ZigBee окончательно устарел. Он недостаточно эффективен для удовлетворения огромных ожиданий, сопровождающих революцию Интернета вещей. Thread куда лучше, хотя отнюдь не идеально, подходит для этой задачи. И крупнейшие производители микросхем, скорее всего, это просто поняли и попытались спасти ситуацию.

Такую гипотезу подтверждает и тот факт, что в какой-то момент Thread Group объявила о намерении вывести Thread за рамки только лишь домашней автоматизации. Для этого этот консорциум планирует расширить существующую спецификацию. К числу вопросов, которые нужно решить, относятся варианты ввода в эксплуатацию проектов уровня предприятия и поддержки крупных подсетей. Последнее должно обеспечить некоторую степень масштабируемости. Но будет ли этого достаточно, учитывая, насколько быстро стандарт 802.15.4 устаревает сегодня? Мы не узнаем, пока не будут опубликованы эти расширения. И нет никакой официальной информации о том, когда это может произойти. В любом случае, высокий уровень масштабируемости, скорее всего, станет непосильной задачей для Thread, если в архитектуру 802.15.4 не внести некоторые глубокие изменения. Но о планах IEEE относительно этого стандарта на данный момент ничего не известно.

Подведем итоги. На данный момент Thread — очень незрелая технология с туманным будущим. Первоначальный ажиотаж вокруг Thread после громких заявлений, сделанных в 2014 году, угас. Прошло уже несколько лет с тех пор, как была опубликована спецификация Thread, но на полках по-прежнему нет основанных на этой технологии продуктов. Сколько времени должно еще пройти, пока не появится первое реальное профессиональное развертывание Thread? И как изменится рынок домашней автоматизации за это время? Ответа не знает никто.

Нельзя не отметить усилия, которые Thread Group предприняла, чтобы оживить стандарт 802.15.4 и сделать Thread более привлекательным выбором, чем ZigBee, для производителей и конечных пользователей. Тем не менее, разочаровывают ограничения (прежде всего зашумленность рабочего диапазона), которые распространяются на Thread из-за его зависимости от радиотехнологии 802.15.4. И, конечно же, вызывает серьезную обеспокоенность проблема совместимости: Thread Group не прилагает достаточных усилий для ее решения. Фактически, недавно запущенная программа Thread Ready подразумевает, что обеспечение совместимости не входит в список приоритетных вопросов для Thread Group.

Таблица. Преимущества и недостатки Thread

Часть 6. Bluetooth для умного дома: новая жизнь старой технологии

История оригинального стандарта Bluetooth берет начало еще в 1994 году. У этой технологии солидный возраст даже на фоне таких «немолодых» протоколов, как Z-Wave или ZigBee. Изначально Bluetooth использовался для синхронизации данных между мобильными телефонами, но стандарт быстро стал основной технологией обмена данными в персональных вычислительных сетях (смартфоны, ПК, КПК) и для подключения различных периферийных устройств (гарнитуры, беспроводные клавиатуры, мыши, принтеры и т.д.). Правда, известные всем функции Bluetooth никакого отношения к умному дому не имеют. Так почему мы вообще рассматриваем этот протокол в разрезе домашней автоматизации? Ведь Bluetooth появился задолго до того, как словосочетание «Интернет Вещей» вошло в обиход?

Первый шаг в сторону Интернета вещей был сделан в 2010 году, с выпуском версии Bluetooth Core 4.0, включающей в себя версию с низким энергопотреблением (Bluetooth Low Energy, BLE), известную также как Bluetooth Smart. Эта новая технология была разработана с ориентацией на новое поколение умных устройств, многие из которых питаются от батареек и, следовательно, требуют более эффективное управление питанием. Но и тогда Bluetooth никто всерьез не воспринимал как альтернативную технологию домашней автоматизации. Более того, прошло уже 8 долгих лет с момента выхода дебютной версии Bluetooth Smart, но на рынке все еще много непонимания о том, на что эта технология способна, и для каких приложений подходит.

Отметим также, что классический Bluetooth по-прежнему остается частью спецификации ядра Bluetooth, но мало используется на рынке IoT. Поэтому в дальнейшем в рамках данной статьи всякий раз, когда мы будем упоминать название Bluetooth, мы будем иметь в виду Bluetooth BLE (Bluetooth Smart).

Bluetooth Low Energy в модели OSI

Как и Z-Wave, Bluetooth охватывает все уровни основной модели OSI — от физического уровня до прикладного. Таким образом, Bluetooth Special Interest Group (SIG), орган, который контролирует разработку и лицензирование Bluetooth, имеет такую же редкую привилегию, как и Z-Wave Alliance, — напрямую и самостоятельно вносить любые изменения в стандарт.

Bluetooth Low Energy, как и другие стандарты связи с низким энергопотреблением и низкой пропускной способностью, ориентирован на передачу данных небольшими пакетами и короткое время работы устройства с батарейным питанием в активном режиме. Именно в этом кроется его основное отличие от привычного нам классического Bluetooth, так как устройства Bluetooth Low Energy соединяются друг с другом только при необходимости отправки или получения данных.

Bluetooth Low Energy охватывает все уровни модели OSI

На прикладном уровне взаимодействие между решениями от разных производителей обеспечивается путем определения профилей (спецификации работы устройств с низким энергопотреблением и конкретных приложений). Данный принцип был позаимствованы из исходной спецификации классического Bluetooth. Таким образом, производители могут внедрять необходимые им профили в свои устройства, обеспечивая его совместимость с другими продуктами Bluetooth Smart, поддерживающими ту же спецификацию. Отметим также, что возможность имплантировать в решения несколько профилей позволяет производителям гибко корректировать функциональность своих продуктов. Однако, решения от разных производителей смогут полноценно общаться только в том случае, когда у них существует хотя бы один общий профиль.

Преимущества Bluetooth Low Energy

Для технологии, ориентированной на низкое энергопотребление, Bluetooth Low Energy обладает довольно впечатляющей скоростью передачи данных — до 1 Мбит/с (для новой пятой версии Bluetooth это значение увеличено до 2 Мбит/с). Чем быстрее скорость, тем больше информации можно передать за единицу времени. А это значит, что передатчик Bluetooth быстрее освободит радиоэфир, уменьшая тем самым вероятность возникновения коллизий. Это имеет крайне важное значение при работе в таком сверх загруженном диапазоне частот, как 2,4 ГГц.

Благодаря поддержке спящих узлов (устройства, которые проводят большую часть времени неактивны, периодически “просыпаются” на короткое время только для быстрого выполнения своей задачи, а затем также быстро возвращаются в спящий режим) Bluetooth Smart обеспечивает достойное, хоть и не лучшее в отрасли значение срока службы батареи, позволяя определенным датчикам и переключателям работать более года от крошечных батареек-таблеток. Что касается такого критически важного параметра для рынка домашней автоматизации, как время отклика устройства, то и здесь Bluetooth BLE демонстрирует результаты на уровне лидирующих технологий.

Кроме того, Bluetooth Smart имеет интересную функцию, которой нет у других рассмотренных нами технологий. Это так называемые маячки (beacons). Используя функцию определения близости Bluetooth, маячки могут заставить смартфоны выполнять определенные действия, когда пользователь находится рядом с ними. Маячки позволяют внедрить широкий спектр уникальных приложений: от push-уведомлений на основе определения местоположения до услуг точного позиционирования. Что особенно важно, так это то, что добавление нескольких строк кода в программный стек — это все, что необходимо для оснащения интеллектуального устройства с поддержкой Bluetooth функциональностью маячка.

Маячки Bluetooth, реализованные в виде отдельных устройств

Функции, основанные на возможности определения близости устройств Bluetooth, возможны только благодаря тому, что умное устройство и смартфон могут напрямую общаться друг с другом. И это самое большое конкурентное преимущество Bluetooth. Из всех технологий беспроводной связи, используемых в IoT, только Bluetooth и Wi-Fi изначально поддерживаются практически всеми смартфонами, планшетами и ноутбуками на рынке. Но, помимо того, что Wi-Fi не подходит для подавляющего большинства приложений Интернета вещей, он к тому же направляет все сообщения через центральную точку доступа. И только Bluetooth обеспечивает прямую связь между телефоном и устройством. С точки зрения пользователя — это существенное преимущество, так как ему нужно только специальное приложение, чтобы его гаджет стал «удаленным дисплеем» для интеллектуальной домашней сети умных устройств. Кроме того, такая топология значительно упрощает добавление новых устройств в существующую сеть. С помощью Bluetooth вся процедура может быть предельно упрощена, интуитивно понятна и безопасна.

Недостатки Bluetooth Low Energy

Bluetooth использует тот же диапазон 2,4 ГГц, что и многие другие радиотехнологии, включая не только уже упомянутые нами Wi-Fi, ZigBee и Thread, но и множество других устройств, таких как микроволновые печи, радионяни или беспроводные телефоны. Несмотря на то, что Bluetooth снабжен определенным инструментарием для противодействия помехам (в том числе, например, технологией адаптивной смены частоты, которая обеспечивает способность в ходе передачи данных динамически переключаться между 40 доступными каналами, избегая самых шумных и загруженных), использование полосы частот 2,4 ГГц — это несомненный минус. Ведь, помимо наличия постоянных помех, у диапазона 2,4 ГГц есть еще один большой недостаток — сигнал на этой частоте затухает намного быстрее, чем на частотах менее 1 ГГц, когда радиоволны проникают сквозь стены и другие препятствия, включая в том числе и человеческое тело.

По этой же причине радиус действия технологии Bluetooth Low Energy не является ее сильной стороной. Несмотря на теоретически достижимые «до 100 метров в зоне прямой видимости», для Bluetooth четвертой версии при работе двух устройств в помещении вы реально можете рассчитывать на расстояние до 10 метров. Путаницы добавляет и тот факт, что эта цифра сильно зависит не только от преград и помех, которые будут находиться на пути распространения сигнала, но и настроек производителей, так как с Bluetooth Smart у них есть возможность в определенных пределах корректировать мощность сигнала устройства (в том числе увеличивать его мощность и повышать энергопотребление).

Главный недостаток Bluetooth Low Energy — конкуренция за диапазон частот 2,4 ГГц с Wi-Fi, Zigbee,
микроволновками, радионянями и другой потребительской электроникой

Есть причина, по которой Bluetooth Smart, специально разработанный для решения проблем быстро развивающегося рынка IoT, практически никогда не рассматривается как вариант для сложных IoT-реализаций, в том числе и для построения разветвленных сетей домашней автоматизации. Делов в том, что он был спроектирован для поддержания относительно простых сетей с топологией “звезда”. Она плохо подходит для создания динамичной, управляемой датчиками гибкой и надежной среды, которую мы хотели бы видеть в наших умных домах, не говоря уже об офисах или промышленных предприятиях. Mesh-сеть является важной топологией для многочисленных приложений, особенно тех, которые требуют расширенного диапазона или равноправной коммуникации между устройствами. Поэтому неудивительно, что все самые популярные протоколы в категории с низкой пропускной способностью (Z-Wave и  ZigBee) маршрутизируют сообщения через ячеистые сети. Bluetooth же, за редкими исключениями, воплощенными в нескольких проприетарных решених (которые, к тому же, несовместимых между собой), такую возможность не предоставлял.

Перспективы Bluetooth Low Energy

В начале 2015 года Bluetooth SIG объявил о создании Mesh Working Group. Его целью было стандартизировать поддержку Mesh-сети и разработать соответствующие профили (спецификации). Это заняло довольно много времени, но в июле 2017 года первые спецификации сетей Bluetooth для ячеистых сетей были окончательно приняты и официально опубликованы. Mesh-сеть Bluetooth сильно отличается от других технологий, которые мы обсуждали до сих пор. Основное отличие заключается в том, как сообщения распространяются через сеть. Как при маршрутизации на основе источника сообщения (Z-Wave), так и при маршрутизации на основе назначения (ZigBee, Thread), каждое сообщение распространяется по определенному пути, передаваясь от одного узла к другому, пока не достигнет пункта назначения. Mesh-сеть Bluetooth использует подход, называемый управляемой лавинной маршрутизацией. Он заключается в том, что каждое устройство ретранслирует полученное им сообщение не по заданному маршруту, а всем узлам, находящимся в зоне действия, а те снова передают его всем узлам, находящимся в их зоне действия.

Этот подход является крайне неоптимальным с точки зрения использования пропускной способности сети, однако не требует построения таблиц маршрутизации и не нуждается в сложных процедурах восстановления работоспособности сети. Таким образом, управляемая лавинная маршрутизация использует меньше памяти и вычислительных мощностей, что благоприятно сказывается на итоговой стоимости готовых решений. Она также теоретически может демонстрировать лучшую устойчивость к помехам в диапазоне 2,4 ГГц, чем другие решения, работающие на той же частоте, но только при условии достаточно плотного расположения сенсоров в сети. Однако из-за такой «прожорливости» Mesh-сети Bluetooth плохо подходят для создания сложных проектов домашней автоматизации, не говоря уже о разнообразных коммерческих внедрениях. Это, похоже, понимают и сами разработчики, так как первая редакция Mesh Model Specification сфокусирована исключительно на умном освещении.

Ожидается, что первая волна устройств с поддержкой Mesh-сети Bluetooth скоро появится на рынке. После реализации первых проектов станет понятнее, насколько подход Bluetooth окажется эффективным для реализации систем умного освещения, и сможет ли эта новая технология обеспечить совместимость между разными поставщиками.

Но пока ясно одно: Bluetooth Low Energy в ближайшие годы пока не способен стать надежной основой для реализации полноценных проектов вашей домашней автоматизации.

Таблица. Преимущества и недостатки Bluetooth Low Energy

Заключение

В последнее время на рынке появилось много мультипротокольных контроллеров, объединяющих сразу несколько беспроводных технологий умного дома. Так производители пытаются примирить конкурирующие протоколы и дать пользователям больше свободы в построении домашних смарт-сетей. Самое популярное сочетание — поддержка одновременно Z-Wave, Zigbee и Bluetooth Smart в одном устройстве. Их, например, можно найти в популярных контроллерах VeraPlus, Vera Secure, ряд контроллеров Zipato, SmartThings и некоторых других производителей.

В целом, универсальный контроллер — неплохое решение проблемы “зоопарка” протоколов умного дома. Но загвоздка в том, что обеспечивая совместную работу разных беспроводных технологий в пределах отдельно взятого умного жилища, такие контроллеры не решают проблему несовместимости между устройствами в рамках одного и того же протокола. Это важно помнить, выбирая “периферию” — датчики и исполнительные устройства, без которых ни один умный дом невозможен в принципе.

Как мы уже выяснили, одна из главных причин плохой внутрипротокольной совместимости — отсутствие стандартизации на прикладном уровне сетевой модели OSI. Причем не заявленной, а реальной стандартизации. А она зависит в первую очередь от того, насколько жестко отраслевые группы, стоящие за тем или иным протоколом, определяют условия сертификации готовых устройств.

Сегодня безусловный лидер по совместимости устройств разных производителей в рамках одного протокола — технология Z-Wave. Отраслевой консорциум Z-Wave Alliance предлагает понятную программу сертификации гаджетов умного дома и четко следит за выполнением ее условий. Z-Wave охватывает все уровни модели OSI. Но в отличие от, например, Bluetooth Smart (который также поддерживает все эти уровни), протокол Z-Wave изначально разрабатывался как технология ячеистой сети с высоким уровнем отказоустойчивости. Кроме того, Z-Wave — единственная из популярных технологий, которая не использует перегруженный до предела частотный диапазон 2,4 ГГц. Все эти преимущества позволили Z-Wave Alliance создать, без преувеличения, самую развитую в мире экосистему устройств умного дома (более 100 млн внедрений и свыше 2,5 тыс. наименований продуктов от 700 с лишним международных производителей).

У Zigbee и Bluetooth Smart тоже есть шансы на развитие. В первом случае разработчики пытаются решить проблему внутрипротокольной совместимости путем внедрения надстройки Dotdot. Но, учитывая огромную инсталлированную базу Zigbee-устройств прежних поколений и мягкую политику сертификации Zigbee Alliance, едва ли можно надеяться на быстрый прорыв в плане беспроблемной работы гаджетов Zigbee разных производителей. Кроме того, потенциальным конкурентом Zigbee считается протокол Thread, который, впрочем пока так и остается “темной лошадкой” на рынке умных домов.

В случае с Bluetooth Low Energy, перспективы этого протокола во многом зависят от того, насколько успешными станут попытки реализовать в нем топологию ячеистых сетей. Так или иначе, и Bluetooth, и Zigbee и Thread жестко привязаны к зашумленному радиодиапазону 2,4 ГГц. И этот недостаток едва ли будет устранен в обозримом будущем.

Рынок беспроводных технологий умного дома быстро меняется. Неизменными остаются только требования к энергопотреблению устройств, цифровой безопасности, отказоустойчивости сети, способности устройств противостоять радиопомехам, простоте подключения, а также взаимной совместимости продуктов одного и того же стандарта связи. Выбирая основу для умного дома, нужно тщательно взвешивать все эти факторы.

что такое, принцип работы, описание и возможности

Что такое MajorDoMo?

Высокие технологии все глубже входят в жизнь человека. Это касается не только его труда, медицины или городской инфраструктуры. Абсолютно все жизненное окружение получает определенный «ум»: выключатели, системы климат-контроля помещений, различные датчики (открывания-закрывания, дыма, движения). Все объединяется в стройные логические системы при помощи цифровых управляющих контуров и контроллеров оборудования.
Общность такого слияния называется «умный дом», который и предоставляет возможности единого управления и наблюдения за всем комплексом устройств в него входящего. Причем контроль может осуществляться как в ручном режиме через какой-либо общий интерфейс, так и автоматическими возможностями, наподобие выполнения определенных сценариев, реакции на показания датчиков или даже голосовыми командами.

Самое, наверное, простое и удобное, что стоит вспомнить про «умные» системы в быту – это управление светом. К примеру, выключатель, как ручной прибор, становится не нужен (хотя и возможен). Можно представить себе, что свет включается сам, если датчик в помещении определил наличие человека. Причем, в зависимости от времени суток, включается только то освещение, которое в текущий момент необходимо.

Самое простое – человек один, вечер. Зашел в зал. Зачем зажигать люстру? Автоматически загорается только бра. А вот если зашло несколько людей – тогда да, включается люстра. Опять же. Ночью пошел человек в туалет. Зачем зажигать все освещение? Достаточно включить подсветку ему по дороге, да свет в самом туалете.

Или такой пример: в будние дни люди на работе. Можно запустить робот-пылесос, который к их приходу уберет и встанет на подзарядку. А вот в выходные надобности в этом нет. Соответственно центральный контроллер и действует. Вот это и есть система «умный» дом, которая сама, в зависимости от определенных параметров, производит те или иные действия.

Одна из наиболее доступных, открытых и удобных из подобных – умный дом MajorDoMo. Кросс платформенный OpenSource проект, активно развивающийся и имеющий достаточно низкий порог вхождения. Основа его удобства – относительно простая страница — конфигуратор всего комплекса на домашнем или рабочем web-сервере.

Несмотря на простоту настройки системы MajorDoMo с нуля после установки, у нее множество возможностей по поддержке различного оборудования и протоколов обмена между ним. К комплексу можно подключить не только выключатели различных видов, но и датчики движения, температуры, освещенности или любые другие, информация от которых будет непосредственно выводиться на управляющей web-страничке или использоваться в скриптах MajorDoMo.

Компоненты системы MajorDoMo

Основное понятие, вводимое цифровым домом «MajorDoMo» – объект, множество которых в свою очередь делится на различные классы. И каждый из них имеет свои свойства и методы взаимодействия. К примеру, класс «лампочки», в который могут относиться объекты «люстра в зале», «подсветка зеркала», «свет на кухне». У каждого есть свойство «статус» со значением «включено» и «выключено», а также метод «зажечь» и «погасить».

Это наиболее простой вид объяснения разделения всего комплекса связанного оборудования в пределах понятий MajorDoMo. То есть, методы и свойства распределяются в зависимости от класса объекта и принадлежат только подобным ему.

Объекты

Объект MajorDoMo в изначальной своей, аппаратной форме –это контроллер с возможностью связи между управляемым устройством или датчиком и центральной системой, на которой находится программный комплекс MajorDoMo.

В качестве аппаратной составляющей выступает как оборудование самостоятельной сборки, так и выпускаемое некоторыми производителями уже в комплекте, к примеру фирмой Xiaomi. «Умный» дом MojorDomo поддерживает массу протоколов обмена – MQTT, Z-Wave, Broadlink (без возврата состояния) и множество других.

Классы

Как уже говорилось, класс объединяет объекты одного типа. К примеру, класс «выключатели» с состояниями (включено/выключено) и двумя методами (включить/погасить). Или класс «датчики движения» со свойством, у которого значения изменяются в пределах «присутствует движение/нет движения».

Есть и возможность дополнительного разветвления в одной общности – введение подкласса. Самым понятным примером станут выключатели. Бывают контроллеры света, которые не только умеют включать и выключать напряжение, но и плавно его изменять. То есть в парадигме понимания системы умного дома мажордомо у класса «выключатели» конкретного типа есть еще и дополнительное свойство «яркость». В общем виде можно расписать эту взаимосвязь следующим образом:

Свойства

Для большинства устройств в пределах «умного дома» характерно не только следование указаниям контролирующей части, но и возврата своего состояния. Это и есть свойство объекта.

Кроме того, параметрам можно устанавливать значения, которые будут возвращаться в устройство. К примеру, у класса «кондиционеры» можно устанавливать значение свойства «температура», которое будет обрабатываться самим кондиционером, в зависимости от которого он и будет поддерживать режим работы.

Методы

В рамках системы, «методы» — это те управляющие действия, которые могут быть произведены с каким-либо входящим в ее состав устройством. К примеру, у класса «выключатели» это «включить»| «выключить», у «двери» – «открыть»| «закрыть» и тому подобные.

Предназначение, функции и возможности системы MajorDoMo

Сила системы MajorDoMo в ее модульности. Все примитивы классов, свойств, методов и объектов вводятся в нее специализированными дополнениями. Для конкретного пользователя это означает то, что ему не нужно знать в каждом, конкретном случае нюансы протоколов обмена устройств или их внутренние свойства или методы. MajorDoMo предоставит единый интерфейс и общность по классам для различного оборудования.

Если возможностей стандартного интерфейса кому-либо не хватит, то можно, в рамках комплекса, дописывать свои части сценариями на языке PHP. Причем обращение к устройствам будет производиться в рамках его синтаксиса и их объектных имен.

Если же кто-то не умеет программировать, то можно воспользоваться функцией создания своих сценариев при помощи внутреннего конструктора Blockly. Это инструментарий так называемого «визуального программирования», когда вместо создания кодовых последовательностей применяются графические их представления, а для построения алгоритма достаточно составить их в необходимом порядке.

Пример кода в Blockly:

Хотелось бы вспомнить и о такой возможности MajorDoMo, как интеграция с компьютерным помощником «Алиса». Благодаря ей, в диалоговом режиме можно задавать расписания включения, управлять оборудованием при помощи голоса или производить еще миллион действий, которые в своей основе будут выполняться в качестве дополнительных, возможностями умного помощника. В общем виде голосовая команда «Алиса. Завтра в 7 утра мигнуть 5 раз лампой у кровати», при правильно настроенной системе, приведет к созданию в расписании аналога представленного выше кода.

Это еще не все, что может MajorDoMo. В рамках системы представлена возможность осуществлять парсинг с других web-страниц. То есть брать данные из сети и использовать их в сценариях оболочки. Это пригодиться может, к примеру, если на синоптическом сайте в прогнозе потепление. Можно настроить MajorDoMo, чтобы в зависимости от этих данных он давал команду на общее или частичное снижение температуры в здании, для избегания общей духоты.

Состав и управление системой MajorDoMo

В сущности, система представлена специализированной web оболочкой, которая работает в пространстве домашнего web-сервера. Причем последний может функционировать под любыми операционными системами, Windows или Linux. Да и сама аппаратная составляющая центрального компьютера значения не имеет. Это вполне может быть не только IBM совместимый компьютер, но и RasberriPi или еще что-либо более экзотическое.

Клиентские устройства могут быть представлены практически всем производимым спектром оборудования, от устройств MQTT и до радиоуправления Broadlink RF (стандарт 433/315мГц). Взаимодействие с сетями Z-Wave, KNX, и оборудованием Sonoff, Livolo или Xiaomi – происходит через дополнительные модули, которые тем не менее объединяют эти устройства в единое пространство имен, классов, объектов и методов.

Порядок установки системы MajorDoMo

Конечно, можно использовать для «умного» дома любой старый компьютер. Но все же рекомендовано взять отдельно под эти цели RasberriPI. Стоит он не дорого, бесшумен, занимает минимум места. Прекрасная основа для MajorDoMo.

Итак, подразумевается, что система уже на RaberriPI стоит и сконфигурирована под использование интернета. Описаний, как ее поставить и настроить, множество в сети. Далее, нужно подключиться к нему при помощи терминала под root и обновить систему:

# apt-get update && apt-get upgrade

Следом необходимо скачать скрипт установки MajorDoMo (интернет должен быть настроен!) и запустить его:

# wget https://raw.githubusercontent.com/immortalserg/installmd/master/installmd
# chmod +x installmd
# ./installmd -t -c

После запуска он спросит пароли:

Введите пароль root для MariaDB (MySQL)>

Введите пароль пользователя pi (для системы и базы данных MajorDoMo)>

Кроме как после этих вопросов, нигде пароли устанавливать не нужно. Просто нажимается «ENTER».

По окончании установки система сообщит о необходимости перезагрузки:

Собственно, после установки и перезагрузки RasberriPI можно начинать настройки MajorDoMo. Делается это через любой web-браузер с подключением по адресу местонахождения мини-компьютера в сети.

Добавление устройства в систему MajorDoMo

Добавление любых устройств через web-интерфейс достаточно единообразно, поэтому рассмотрим процедуру на примере выключателя Xiaomi.

После выполнения монтажа проводки и аппаратного подключения выключателя к лампам необходимо скачать программу MiHome на телефон, которой и будут производиться все первоначальные настройки устройства для подключения его к MajorDoMo.

Итак, после установки и запуска выбирается в программе регион «материковый Китай» (это важно). Язык самого интерфейса – устанавливается любой.

Далее настройка самого шлюза. Жмем «+» сверху, справа. Потом заполняем все, что запрашивает мастер по установке. В главном окне создается кнопка с названием шлюза. Заходим в нее, потом выбираем «Дополнительные опции».

На открывшейся странице, сверху справа необходимо тапнуть на три точки и выбрать «сведения». Внизу есть надпись «Plug-in version», на которую необходимо несколько раз потапать, пока не создастся новая вкладка «Wireless communication protocols». Необходимо в нее зайти, активировать доступ по протоколу WIFI. Пароль будет указан внизу на этой же странице.

Далее выполняется настройка уже самого MajorDoMo. Открываем браузер, подключаемся к установленному серверу с программой, управляющей умным домом. Добавляем модуль «Xiaomi Home». Переходим в разделе Устройств «Xiaomi Home».

Видим в списке гейт к самому выключателю. Производим нажатие на изображение карандаша и попадаем в свойства соединения. В «Key:» указывается пароль из MiHome. Следом «Сохранить». Подключенные устройства будут видны в разделе «Устройства» → «Xiaomi Home» MajorDoMo.

Особенности системы управления умным домом

Особенностями можно назвать автоматизацию для всего конгломерата домашних устройств. После момента, касающегося настройки и при достаточном количестве контроллеров конечных точек – жизнь в жилище становится больше похожа на сказку.

Не нужно думать, вспоминать, где находятся, а тем более идти к каким-либо выключателям. Достаточно устно отдать команду. Кроме того, при правильно настроенной автоматизации многое из обыденного будет выполняться в отсутствие хозяина. Ну, а контролировать процесс и внутреннее состояние жилища из любого места можно будет смартфоном или компьютером.

Лучшие системы безопасности для умного дома на 2021 год

Интернет вещей упростил создание умного дома, в котором вы можете удаленно управлять дверными замками, освещением, термостатами, пылесосами, газонокосилками и даже кормушками для домашних животных , используя свой смартфон и приложение. Это также сделало простым (и относительно доступным) наблюдение за вашим домом практически из любого места. Интеллектуальные системы безопасности легко настраиваются и доступны в виде комплектов «сделай сам» или в виде полнофункциональных настроек, включающих профессиональную установку и мониторинг.

В зависимости от ваших потребностей вы можете использовать систему, которую вы контролируете сами, или заплатить абонентскую плату, чтобы ваш дом круглосуточно и без выходных контролировался профессионалами, которые свяжутся с местными пожарными и полицейскими управлениями при срабатывании сигнализации. Вы даже можете воспользоваться услугами мониторинга по запросу, когда вы в отпуске. Конечно, чем больше у вас покрытие, тем больше вы можете рассчитывать на оплату.

Если вы не готовы к специальной системе безопасности, существует множество индивидуальных устройств, которые позволяют контролировать ваш дом из любого места с помощью телефона или планшета, включая внутренние и наружные камеры безопасности, видеодомофоны, датчики движения и интеллектуальные устройства. замки.

Вот что вам нужно знать при принятии решения о том, как защитить и контролировать свой дом, пока вас нет.

Оптимизация безопасности и домашней автоматизации

Умная домашняя система безопасности подключается к вашей сети Wi-Fi, поэтому вы можете контролировать свои устройства безопасности и управлять ими с помощью смартфона и приложения. Системы начального уровня обычно включают в себя некоторые дверные и оконные датчики, детектор движения и концентратор, который обменивается данными с этими устройствами с использованием одного или нескольких беспроводных протоколов, таких как Wi-Fi, Z-Wave, Zigbee или проприетарная ячеистая сеть.Вы можете добавить дополнительные датчики двери, движения и окна, чтобы обеспечить охват всего вашего дома и построить комплексную систему, которая включает дверные замки, устройства открывания гаражных ворот, внутренние и наружные камеры наблюдения, фонари, сирены, датчики дыма / CO, датчики воды, и больше.

Лучшие предложения по обеспечению безопасности умного дома на этой неделе *

* Сделки отбирает наш партнер TechBargains

Несколько слов о беспроводных протоколах: в идеальном мире все компоненты домашней безопасности будут использовать один и тот же стандарт беспроводной связи для связи с главным концентратором, но такие факторы, как требования к питанию, диапазон сигнала, цена и размер, делают практически невозможным выбор. только один.

Например, в более мелких компонентах, таких как датчики дверей / окон, обычно используется технология Z-Wave или Zigbee, поскольку они не требуют большого количества энергии и могут питаться от батарей меньшего размера. Они также работают в ячеистой топологии и могут помочь расширить диапазон сетевых устройств. Однако ни один из протоколов не обеспечивает пропускную способность, которую вы получаете с Wi-Fi, поэтому он обычно используется в камерах видеонаблюдения для обеспечения плавной потоковой передачи видео и в других устройствах, которым требуется толстая труба. Более того, устройства Z-Wave и Zigbee подключаются и управляются с помощью концентратора, а устройства Wi-Fi могут быть подключены непосредственно к вашей домашней сети и управляться с помощью приложения.Наконец, устройства Z-Wave и Zigbee используют шифрование AES 128, и, поскольку они работают в закрытой системе с выделенным концентратором, они обеспечивают большую безопасность, чем устройства Wi-Fi.

Любая стоящая интеллектуальная система безопасности предлагает компоненты, которые работают вместе в единой среде и которыми можно управлять с помощью настраиваемых правил. Например, вы можете создать правила, по которым свет должен включаться при обнаружении движения, открывать двери при срабатывании пожарной сигнализации и разрешать камере начинать запись при срабатывании датчика.Некоторые системы хранят записанное видео локально на SD-карте или твердотельном накопителе, в то время как другие предлагают облачное хранилище. Локально сохраненное видео — хороший выбор для тех, кто занимается своими руками с ограниченным бюджетом, но вы должны быть осторожны, чтобы не перезаписать видео, которое может понадобиться позже. Облачное хранилище упрощает хранение записанного видео и доступ к нему, но оно может стоить сотни долларов в год в зависимости от вашей подписки. Некоторые системы предлагают как облачное хранилище, так и локальное хранилище, а некоторые предоставляют выделенный диск для хранения, который дает вам возможности DVR с покадровой записью, что позволяет легко найти видео-событие, которое произошло в определенный момент времени.

Все протестированные нами системы содержат приложение, которое позволяет использовать смартфон в качестве центра управления для постановки и снятия системы с охраны, создания правил, добавления и удаления компонентов и получения push-уведомлений при срабатывании сигналов тревоги. Большинство приложений также позволяют вам делать такие вещи, как просмотр видео в реальном времени и в записи, блокировать и разблокировать двери, изменять настройки термостата и отключать сигналы тревоги. Некоторые приложения даже будут использовать службы определения местоположения вашего телефона, чтобы автоматически ставить и снимать систему с охраны в соответствии с вашим физическим местоположением.Более дорогие системы обычно поставляются с настенной панелью, которая действует как коммуникационный узел, с сенсорным экраном, который позволяет вам делать все, что делает приложение. Дисплей позволяет вам общаться с профессиональной службой мониторинга при срабатывании тревоги и просматривать видео с любой из установленных камер видеонаблюдения.

Домашние системы безопасности «Сделай сам»

Самостоятельные настройки безопасности идеально подходят для покупателей с ограниченным бюджетом, поскольку они могут сэкономить вам кучу денег на установке и абонентской плате.Большинство систем DIY просты в установке и продаются в виде комплектов, которые вы можете настроить в соответствии с вашими конкретными потребностями. По мере роста ваших потребностей вы можете заказать дополнительные датчики и другие компоненты по своему усмотрению и подключить их к системе за считанные минуты.

Ваша базовая DIY-система начального уровня может поддерживать только один или два беспроводных протокола и обычно предлагает ограниченный выбор дополнительных компонентов, в то время как более дорогие DIY-системы будут поддерживать несколько беспроводных протоколов и совместимы с десятками дополнительных компонентов.Некоторые системы DIY являются самоконтролируемыми, что означает, что вы будете получать предупреждения при срабатывании устройств, но вам решать, как связаться с местными властями в случае взлома или пожара. Однако производители DIY все чаще предлагают профессиональные услуги по мониторингу.

Ознакомьтесь с нашим выбором лучших систем безопасности для умного дома своими руками, чтобы узнать больше о концентраторах, компонентах и ​​возможностях мониторинга, которые можно сделать своими руками.

Профессиональные системы домашней безопасности

Хотя во многих системах используются беспроводные компоненты, которые устанавливаются с помощью двусторонней ленты, в некоторых высокопроизводительных системах используются компоненты, требующие профессиональной установки.Эти комплексные системы обычно стоят значительно дороже, чем системы «сделай сам», и предлагают круглосуточный профессиональный мониторинг, но вам, возможно, придется заключить многолетний контракт и заплатить изрядную плату за расторжение, если вы его нарушите. Обычно они используют концентраторы с сенсорным экраном, которые содержат радиостанции RF, Wi-Fi, Zigbee и Z-Wave, что позволяет им обмениваться данными и управлять множеством компонентов, включая датчики дверей и окон, дверные замки, датчики разбития стекла, внутренние и внешние. камеры, выключатели света, датчики движения и воды, датчики дыма / угарного газа, термостаты, видеодомофоны и множество других устройств домашней автоматизации.

В профессионально контролируемой системе, когда срабатывает дымовая или охранная сигнализация, агент сначала попытается связаться с вами через двустороннюю панель управления, а затем позвонит по указанному вами номеру телефона. Если вы не ответите, агент позвонит в службу 911, чтобы отправить к вам домой экстренную службу. В профессионально установленных системах хорошо то, что вам не нужно и пальцем пошевелить; после того, как вы разместите заказ, технический специалист придет к вам домой, настроит все для вас и покажет, как работает система.Важно отметить, что в некоторых районах вам, возможно, придется подать заявление на получение разрешения на установку системы безопасности в вашем доме.

Почти все новейшие домашние системы безопасности DIY и high-end предлагают поддержку голосового управления через Amazon Alexa, Google Assistant и в некоторых случаях Apple Siri, что позволяет открывать двери, изменять настройки термостата, открывать гараж и ставьте или снимайте систему с охраны с помощью голосовой команды для подключенного устройства, такого как интеллектуальный динамик. Многие также предлагают поддержку апплетов IFTTT (If This Then That), которые используют триггеры от IFTTT-совместимых веб-служб и устройств для создания действия.Например, вы можете создать апплет, который сообщает, открыта ли дверь гаража, чтобы включить прожектор.

Сколько стоят системы безопасности в месяц?

Независимо от того, решите ли вы использовать систему «сделай сам» или выберете профессионально установленную систему, вам придется платить ежемесячную или годовую плату, если вам требуется мониторинг, а в некоторых случаях с вас будет взиматься ежемесячная плата в размере окупить стоимость комплектующих. С большинством самодельных систем, таких как SimpliSafe Home Security Kit и Ring Alarm Security Kit, вы приобретаете оборудование напрямую и можете избежать каких-либо ежемесячных платежей, если решите самостоятельно контролировать.Если вы добавите мониторинг, плата будет варьироваться: например, SimpliSafe взимает 14,99 долларов в месяц за свою услугу мониторинга без контракта.

Мониторинг профессионально установленных систем, как правило, дороже. Мы подробно рассказываем об этих ценах в каждом из наших обзоров.

Можно ли вместо этого использовать камеру слежения?

Если вы живете в небольшой квартире и хотите следить за вещами, когда вас нет дома, камера безопасности может выполнить эту работу за гораздо меньшие деньги, чем то, что вы заплатите за полноценную систему безопасности.Почти все автономные камеры безопасности подключаются к Wi-Fi вашего дома, чтобы вы могли видеть, что происходит с вашего телефона или планшета, и большинство из них имеют встроенные датчики, которые обнаруживают движение и звук и отправляют push-уведомления и уведомления по электронной почте при срабатывании этих датчиков. Обычно вы можете настроить чувствительность камеры к движению, чтобы предотвратить ложные срабатывания сигнализации из-за активности домашних животных или проезжающих автомобилей, если камера находится рядом с окном, и вы можете создать расписание, которое включает и выключает датчики в определенные часы дня.

Некоторые из более дорогих камер оснащены датчиками влажности и температуры и будут взаимодействовать с другими подключенными домашними устройствами, такими как термостаты и интеллектуальные системы освещения. Если вы хотите сэкономить, поищите камеру со слотом для SD-карты, которая позволяет записывать видео при обнаружении движения или звука, но не забывайте сохранять записи время от времени, прежде чем они будут перезаписаны. Как вариант, ищите камеру, которая предлагает тарифный план облачного хранилища.

Уличная камера идеально подходит для наблюдения за тем, что происходит за пределами вашего дома.Эти устройства устойчивы к атмосферным воздействиям и обычно требуют ближайшей розетки GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) для подачи питания, хотя существует несколько моделей с батарейным питанием. Как и их внутренние аналоги, уличные камеры подключаются к вашей сети Wi-Fi и позволяют просматривать видео в реальном времени с вашего телефона. Их довольно легко установить, но если вы не знакомы с электропроводкой или не знакомы с ней, вы можете попросить профессионального электрика сделать эту работу.

Большинство наружных камер предлагают обнаружение движения с помощью push-уведомлений и уведомлений по электронной почте, ночное видение и облачное хранилище для видео, инициированного событиями, а некоторые из них выполняют двойную функцию в качестве прожекторов или фонарей на крыльце.Некоторые модели могут даже отличить проезжающую машину, животное и человека. Ищите уличную камеру, которая будет интегрирована с другими устройствами умного дома, такими как устройства открывания гаражных ворот, внешние сирены и интеллектуальные переключатели.

Как насчет видеодомофона?

Видеодомофоны предлагают простой способ увидеть, кто находится у вашей двери, без необходимости открывать дверь или даже приближаться к ней. Эти устройства подключаются к вашей сети Wi-Fi и отправляют уведомление, когда кто-то приближается к вашему дверному проему.Они будут записывать видео при нажатии дверного звонка или при обнаружении движения и обычно предлагают двустороннюю аудиосвязь, которая позволяет вам разговаривать с посетителем из любого места через ваш телефон.

В большинстве видеодомофонов используется существующая проводка дверного звонка (два низковольтных провода), и их довольно легко установить, но есть модели с батарейным питанием, которые устанавливаются за считанные минуты. Некоторые из них работают с другими интеллектуальными устройствами, такими как дверные замки и сирены, и поддерживают голосовые команды IFTTT и Alexa.

Ищите модель с высоким разрешением (1080p), широкоугольным объективом (от 140 до 180 градусов), диапазоном ночного видения до 25 футов и доступным облачным хранилищем для записанного видео. Иногда бывает полезно увидеть, что произошло непосредственно перед или после того, как посетитель подошел к вашей двери. Для этого вам понадобится дверной звонок, который использует предварительную буферизацию для записи действий, происходящих до обнаружения движения или нажатия дверного звонка.

Что лучше Smart Lock?

Умный замок обычно является частью надежной системы безопасности умного дома, но вам не нужно вкладывать средства в полноценную систему, чтобы использовать ее.Если вы используете концентратор домашней автоматизации для управления такими вещами, как освещение и термостаты, вы можете без особых усилий добавить в систему интеллектуальный замок Z-Wave или Zigbee. В качестве альтернативы, если у вас нет концентратора домашней автоматизации, поищите блокировку Wi-Fi или Bluetooth, которая поставляется с собственным мобильным приложением. В умных замках используются стандартные предварительно просверленные отверстия, и их довольно легко установить. Некоторые модели используют имеющийся у вас цилиндр с ключом и оборудование для засова и крепятся к внутренней части двери, в то время как другие требуют, чтобы вы удалили существующие внутренние и внешние накладки и заменили засов и оборудование для забора.

Умные замки можно открывать и закрывать с помощью мобильного приложения, они отправят уведомление, когда кто-то запирает или открывает дверь, и большинство из них позволяет создавать постоянные и временные графики доступа для членов семьи и друзей на основе определенных часов дня и дни недели. Функции, на которые стоит обратить внимание, включают геозону, которая использует службы определения местоположения вашего телефона для блокировки и разблокировки двери, активацию голоса с помощью голосовых команд Siri (HomeKit), Google Assistant или Amazon Alexa, поддержку IFTTT и интеграцию с другими устройствами умного дома, такими как видеодомофоны, уличные камеры, термостаты, дымовые извещатели и подключенное освещение.

Существует множество моделей интеллектуальных замков на выбор, в том числе замки без ключа без прикосновения, замки с сенсорным экраном, замки с кодовым ключом и замки для сенсорной панели, а также замки, которые можно открыть с помощью биометрического считывателя отпечатков пальцев.

Можно ли взломать домашние системы безопасности?

Как любой продукт, который подключается к Интернету и использует беспроводные технологии, системы безопасности умного дома уязвимы для взлома, особенно системы, в которых отсутствует шифрование. Хакеры могут сидеть за пределами вашего дома и использовать ноутбук и программное обеспечение для перехвата беспроводных сигналов, поступающих из вашей системы, что позволяет им подавлять сигналы тревоги и отключать датчики.Другие устройства позволяют хакерам создавать радиопомехи, которые могут препятствовать обмену данными между датчиками и концентратором.

Кроме того, устройства, которые подключаются через Wi-Fi, такие как камеры видеонаблюдения и интеллектуальные дверные замки, могут быть взломаны для получения доступа к вашей домашней сети. Затем опытный хакер может использовать ваши устройства Wi-Fi и другие сетевые ресурсы для выполнения распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS) против более крупных сетей. Возможно, еще более тревожным является идея о том, что какой-то незнакомец отслеживает видео с ваших внутренних и наружных камер безопасности.

Есть несколько шагов, которые вы можете предпринять, чтобы убедиться, что ваша домашняя система безопасности защищена от злонамеренных кибер-злоумышленников. Для начала замените системный пароль по умолчанию на уникальный, содержащий сочетание букв, цифр и символов. Если возможно, время от времени меняйте пароль. Кроме того, убедитесь, что ваша домашняя сеть безопасна. Проверьте настройки безопасности на своем беспроводном маршрутизаторе и подумайте о моделях, которые добавляют дополнительный уровень защиты программного обеспечения, например Bitdefender Box 2.

Некоторые поставщики систем безопасности используют технологию скачкообразной перестройки частоты для предотвращения помех сигнала, в то время как другие используют встроенное шифрование, но ни одна из функций не является стандартной, поэтому обратитесь к производителю, если вам требуется дополнительный уровень безопасности.

Кроме того, следите за журналами камеры, чтобы узнать, когда к ним обращались. Если вы замечаете активность камеры в неурочные часы или когда вы знаете, что никого нет дома, это может указывать на то, что ваша система взломана. Наконец, убедитесь, что ваше системное программное обеспечение и все подключенные устройства обновлены.Обновления прошивки часто решают проблемы безопасности и могут помочь защитить вашу систему от проникновения.

Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашими наградами Readers ‘Choice Awards, чтобы узнать, каким системам домашней безопасности и брендам доверяют другие читатели PCMag.

13 лучших устройств и систем для умного дома в 2021 году

В 2021 году системы и устройства умного дома станут более впечатляющими и всеобъемлющими, чем когда-либо.

Использование интеллектуальной системы не ограничивается тем, чтобы попросить Алексу сообщить вам погоду или воспроизвести эту новую песню Дрейка — теперь вы можете использовать интеллектуальные устройства, чтобы приготовить курицу на гриле на следующем семейном барбекю, выключить свет в гостиной, пока вы смотрите фильм или пылесосите полы.

Ваши домашние устройства создают ощущение удобства, но они также могут решать более серьезные задачи, например, выступать в качестве домашней системы безопасности, когда вы находитесь за городом. Другими словами, они больше не только для развлечения — они также удовлетворяют некоторые существенные потребности.

Разница между интеллектуальными устройствами и интеллектуальными системами

Прежде чем мы перейдем к нашему списку, важно определить наши термины. Интеллектуальная система — это всеобъемлющий командный центр, который контролирует ваши отдельные продукты, например, Alexa или Google Assistant.По сути, умная система — это то, с чем вы разговариваете, когда хотите, чтобы что-то произошло. С другой стороны, устройство — это отдельный продукт, который сообщает этой системе, например, лампочки Amazon Echo или Philips Hue.

Теперь давайте углубимся в наш список лучших устройств и систем для умного дома на 2021 год, чтобы вы могли решить для себя, какие системы и продукты лучше всего улучшат вашу жизнь.

Лучшие системы умного дома

Собираясь приобрести систему «умный дом», вы хотите изучить обзоры и возможности ее интеграции.

В то время как обзоры покажут вам, насколько хороша или плоха технология, информация об интеграции покажет вам, к скольким продуктам вы действительно можете подключить свою систему.

Изучая возможности интеграции, вы также должны учитывать любые уже имеющиеся у вас интеллектуальные устройства, которые могут быть совместимы или несовместимы с системой. Сегодня большинство хороших систем умного дома основаны на самых современных технологиях и предлагают длинный список сторонних возможностей интеграции. Например, Amazon Alexa и Google Assistant подключаются к умным термостатам, таким как Nest или Ecobee, а не только к термостатам, произведенным их собственными компаниями.

Если все ваши устройства хорошо соединены друг с другом, хорошо работают и просты в использовании, ваш умный дом будет работать более гладко.

Вот четыре основные системы умного дома, которые мы рекомендуем.

1. Amazon Alexa

С более чем сотнями миллионов совместимых устройств Alexa, несомненно, является одной из самых всеобъемлющих экосистем умного дома, доступных сегодня. Хотя вы, вероятно, слышали об использовании Alexa в форме эко-динамика («Алекса, какая сегодня погода?»), Вы могли не знать, что Alexa теперь встроена во множество других интеллектуальных продуктов, включая термостаты и телевизоры.

Alexa упрощает доступ и контроль над каждым аспектом вашего умного дома. Вы можете использовать Alexa, чтобы общаться с такими приложениями, как Spotify, так же легко, как вы можете попросить ее выключить свет. Поскольку экосистема Amazon является одной из самых распространенных в отрасли, большинство интеллектуальных продуктов легко интегрируются с Alexa, в том числе продукты производства Philips, Samsung, Nest и Schlage — теперь Alexa может закрывать ваш гараж, запирать двери и настраивать домашнюю обстановку. температура. Чтобы узнать, будет ли Alexa работать с определенным устройством, просто найдите тег «Работает с Amazon Alexa».

В конечном счете, способность Алексы интегрироваться и взаимодействовать с большинством других интеллектуальных устройств и приложений делает ее одним из лучших вариантов для вашего умного дома.

2. Google Ассистент

Если и есть кто-то, кто занял второе место после Alexa, то это Google Assistant. Несмотря на то, что Google Assistant имеет меньше сторонних интеграций, он часто может отвечать на вопросы и выполнять команды, которые не может выполнить Alexa, благодаря тому, что Google владеет пространством поисковых систем. Google Assistant имеет оценку точности 92.9%, в то время как Amazon Alexa набрал 79,8% (ZDNet). В конечном счете, Ассистент выигрывает, когда дело доходит до понимания естественной речи людей.

Например, если вы помощник «Мне не нравится эта песня» в Spotify, он перейдет к следующей, а Alexa просто скажет вам: «Большие пальцы вверх и вниз не поддерживаются в Spotify». Такие небольшие различия могут склонить вас к Google, поскольку он часто более полезен (и менее понятен), чем Alexa.

Assistant также может интегрироваться с продуктами большинства крупных брендов, включая Philips, Belkin, August, Nest, а также с популярными приложениями, такими как Spotify и Uber.

3. Концентратор подмигивания

Wink Hub позиционируется как «первый центр умного дома, предназначенный для массового потребителя». В отличие от Alexa или Assistant, Wink не лоялен к бренду, что позволяет вам выбирать разные бренды умных продуктов и плавно объединять их друг с другом.

Wink Hub 2 поддерживает протоколы умного дома, включая Bluetooth LE, Kidde, Lutron ClearConnect, Wi-Fi, Z-Wave и другие. Если вы хотите создать полностью интегрированный умный дом с синхронизированными кухонными и настенными приборами, это может быть вашим лучшим вариантом.Вы также можете загрузить приложение Wink Hub и команды управления, такие как выключатели света или гаражные ворота, со своего телефона на ходу.

4. Samsung SmartThings Hub

Эта система Samsung объединяет широкий спектр интеллектуальных устройств различных производителей, включая интеллектуальные термостаты, маршрутизатор Wi-Fi, лампочки и устройства безопасности. Пользователи интеллектуальной системы получают настенное крепление SmartThings Hub и могут получить полный доступ к интеллектуальным устройствам, подключенным к концентратору, через приложение SmartThings IOS или Android.

SmartThings Hub от Samsung в последние несколько лет расширяет ассортимент собственных смарт-устройств. Фактически, линейка продуктов Hub включает добавление вилки SmartThing Wi-Fi, SmartThings Lightbulb и SmartThings Cam.

Через SmartThings Hub вы также можете настроить совместимые интеллектуальные устройства на выполнение различных действий, например включение и выключение при входе в комнату или выходе из нее. Хотя вы можете отдавать голосовые команды настенному концентратору или приложению SmartThings, вы также можете интегрировать Amazon Alexa или Google Assistant в систему.

Лучшие устройства для умного дома

1. Amazon Echo (4-е поколение)
2. Philips оттенок
3. TP-Линк HS220
4. Термостат Ecobee Smart
5. NetGear Arlo Q
6. Цифровая электрическая курильница Char-Broil, Deluxe
7. Умная розетка ConnectSense
8. Ecovacs Deebot N79S
9. LG Smart TV

1.Лучший докладчик: Amazon Echo (4-е поколение)

Цена: 99,99 долларов США

Если вы ищете относительно доступное устройство для повседневных нужд, вам, вероятно, не нужно искать дальше, чем Amazon Echo. Динамик подключается к Alexa, чтобы воспроизводить вашу любимую музыку, совершать телефонные звонки или отправлять сообщения, отвечать на вопросы и устанавливать для вас будильник: «Уже 18:00, пора идти на урок тенниса». Он также подключается к другим интеллектуальным продуктам в вашем доме, поэтому вы можете использовать его в качестве связующего звена между вами и вашим интеллектуальным телевизором.

Колонки могут синхронизироваться для звука в нескольких комнатах, а Echo имеет расширенное голосовое управление. С помощью Echo вы можете включить телевизор, заказать пиццу и составить список дел для покупок, даже не вставая с дивана.

Источник изображения

2. Лучшее освещение: Philips Hue

Цена: $ 49.99 / лампочка

Лампы Philips Hue позволяют регулировать интенсивность света — затемнение или увеличение яркости по команде — и цвет освещения.Вы можете создавать особые настроения, согласованные по цвету (т. Е. Выбрать в приложении тему «Бодрость» для конкретной комнаты, в которой вы находитесь, или синхронизировать ее со своей музыкой). Вы также можете настроить будильники по цвету, чтобы каждое утро просыпаться в ярко-розовой спальне.

Эти лампы работают с большинством систем умного дома, что делает их, пожалуй, наиболее универсальным вариантом. Если вы не хотите цвета, вы также можете приобрести Philips Hue White.

Источник изображения

3. Лучший выключатель света: TP-Link HS220

Цена: 18 долларов.99

и аналогичные умные фонари просто фантастические и легкие — пока кто-то не щелкнет выключателем света, и в этом случае ваши лампы не будут работать, пока вы не перевернете их обратно.

Для истинного удобства использования подумайте о покупке умных переключателей света, которыми вы можете управлять со своего телефона или умного дома, независимо от того, находится ли ваш физический переключатель света в верхнем или нижнем положении. Используя приложение Kasa, вы можете создавать сцены и умные действия — например, вы можете сказать приложению, что вы «смотрите телевизор внизу», и переключатели автоматически выключат все огни наверху.

TP-Link HS220 работает с Amazon Alexa и Google Assistant, но вам может потребоваться рассмотреть другие варианты, если вы в основном используете Apple HomeKit, Wink или другую интеллектуальную систему.

Источник изображения

4. Лучший термостат: Ecobee SmartThermostat

Цена: 249,99 долларов

Ecobee позволяет контролировать температуру воздуха с помощью голосовых команд, но в отличие от других интеллектуальных термостатов, он также работает как собственный динамик Amazon (а не просто работает с с динамиком Amazon), поэтому он может делать многие из тех же вещей, что и ваш Alexa или Ассистент может, в том числе воспроизводить музыку, делать покупки и управлять другими устройствами.Конечно, если у вас уже есть умный динамик, вы можете рассмотреть более дешевый вариант термостата.

Ecobee легко интегрируется с приложениями и другими домашними экосистемами, такими как Alexa или Apple HomeKit. Кроме того, он может контролировать комнату, в которой вы находитесь, а не комнату, в которой он установлен.

Источник изображения

5. Лучшая безопасность: NetGear Arlo Q

Цена: $ 84.99

Хотя некоторые из этих интеллектуальных устройств больше предназначены для удобства и развлечения, NetGear Arlo Q — действительно полезный инструмент для домашней безопасности.NetGear Arlo Q записывает высококачественное видео и аудио и даже создает изображения людей исключительного качества в кромешной тьме.

Вы можете настроить, будет ли ваша камера автоматически записывать, когда вас нет дома, или установить расписание, основанное на времени, когда вы находитесь на работе. Несмотря на то, что он более дорогой, он предлагает семь дней бесплатного резервного копирования видео и аудио, что делает его выгодным вложением по сравнению с некоторыми другими интеллектуальными системами безопасности.

Источник изображения

6.Лучший гриль: Char-Broil Digital Electric Smoker, Deluxe

Цена: $ 299

Любой, кто регулярно готовит на гриле, знает, как это неудобно — ходить по дому и выходить, чтобы проверить мясо, надеясь, что температура достаточно высокая, но не пригорит стейк, и при необходимости добавлять угли или жидкость для зажигалок. Этот инструмент справляется со всем этим, предупреждая вас на вашем интеллектуальном устройстве, когда ваш гриль предварительно нагрет, какова внутренняя температура мяса и когда ваше мясо или рыба полностью приготовлены.Пространство для приготовления пищи площадью 725 квадратных дюймов и четыре внутренние хромированные решетки позволяют готовить на гриле как для больших, так и для небольших мероприятий.

Источник изображения

7. Лучшая розетка: умная розетка ConnectSense

Цена: $ 59.95

Умная розетка поможет вам управлять даже самой простой бытовой техникой. Во время начальной установки вы указываете устройство, которое будет подключено, чтобы вы могли управлять его функциями из приложения. Такое небольшое изменение может иметь большое значение в вашем доме.

Источник изображения

8. Лучший пылесос: Ecovacs Deebot N79S

Цена: $ 164.99

Я лично готов заплатить втрое больше за любое устройство, которое может пылесосить мой пол для меня, но по этой цене Ecovacs Deebot N79S — довольно впечатляющая сделка. Он интегрируется с системами умного дома и другими приложениями, предлагает возможность ручного управления и на удивление хорошо очищает поверхности. Он также имеет длительное время автономной работы.

Источник изображения

9.Лучший телевизор: LG Smart TV

Цена: зависит от размера экрана и характеристик.

LG была компанией, которая предложила возможность подключения Alexa и Google Assistant в своих смарт-телевизорах.

С помощью Smart TV вы можете подключить свои потоковые сервисы, такие как Netflix и Hulu, вашу кабельную приставку и другие видеоустройства в одном месте. Многие смарт-телевизоры, такие как продукция LG, также предлагают возможности голосового управления, которые позволяют запрашивать у телевизора поиск фильма или шоу.

Если вы только начинаете разрабатывать свой умный дом и вам нужен только базовый смарт-телевизор с интеграцией с основными потоковыми сервисами, вы можете приобрести телевизор LG с возможностями 4K, Google Assistant и Alexa по цене от 479 долларов.99.

Источник изображения

Умные устройства могут повысить вашу продуктивность и сделать жизнь более удобной. К тому же технология становится дешевле. Несколько покупок могут превратить ваш дом в умный дом.

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в июне 2019 года и был обновлен для полноты.

Лучшие варианты систем умного дома для вашего дома

Фото: deposit photos.com

Системы умного дома больше не являются волной будущего.Они волна настоящего. Датчики движения, камеры видеонаблюдения, холодильники, системы отопления и охлаждения, дверные и оконные замки, лампочки и осветительные приборы и даже духовки могут быть подключены к единой системе умного дома. Это позволяет вам управлять всем своим домом со смартфона, планшета, компьютера или даже с помощью голоса или пользовательских программ, используя такие протоколы, как IFTTT (If This Then That), которые могут автоматически активировать практически любую часть системы умного дома.

Однако для любой системы умного дома вам потребуется добавить совместимые устройства, чтобы получить максимальную выгоду.Например, одна система в паре с одной интеллектуальной лампочкой может управлять светом в комнате, где установлена ​​лампочка, но это только начало существования подключенного домашнего хозяйства. Вы можете расширить свою систему умного дома, добавив в нее дополнительные светильники, систему безопасности, термостат и многое другое. В конечном итоге вы можете выбрать лучшую систему умного дома для своей семьи, выбрав устройства, которые вы хотите подключить, и настроить свой дом в соответствии со своими потребностями и вкусами.

1. ЛУЧШИЙ В ЦЕЛОМ: Echo Dot (3-го поколения) с Echo Auto
2. RUNNER-UP: Samsung GP-U999SJVLGDA 3-го поколения SmartThings Hub
3. BEST BANG FOR THE BUCK: Smart
Remote Controller: Smart НАИЛУЧШИЕ ДЛЯ ДИАПАЗОНА: Smart Leak Sensors, YoLink
4. НАИЛУЧШИЕ ДЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ: Arlo Accessory — Smart Hub
5. НАИЛУЧШИЕ ДЛЯ УДОБСТВА: Broadlink RM4 Mini Smart Home Wi-Fi Remote Hub TO
6. EASIEST EASIEST
7. EASIEST EASIEST Smart Hub

Фото: фото депозита.com

Прежде чем вкладывать средства в новую систему «умный дом», обратите внимание на эти важные особенности продукта, чтобы убедиться, что вы приобретаете систему, отвечающую вашим потребностям.

Любое устройство, подключенное к Интернету, в том числе такое простое, как интеллектуальная лампочка, потенциально уязвимо для взлома. Это неизбежный риск получить доступ к глобальной сети, такой как Интернет.Однако производители систем умного дома и поставщики услуг знают об этих уязвимостях и разработали интеллектуальные устройства со встроенной системой безопасности, чтобы защитить ваш дом от кибератак.

Однако безопасность — это не та функция, которую вы можете найти в описании продукта, потому что производители систем умного дома избегают указывать спецификации своей безопасности, чтобы не помочь хакеру проникнуть в систему.

Вместо этого вы можете основывать свое решение на нескольких важных факторах:

• Как часто обновляется приложение системы умного дома?
• Более частые обновления затрудняют хакерам изучение протоколов безопасности.
• Насколько популярна система умного дома?
• Более крупные, солидные компании, вероятно, будут тратить больше денег на функции безопасности и профессионалов в области безопасности.
• Что клиенты говорят о безопасности системы?
• Вы можете прочитать отзывы клиентов, в которых обнаруживаются уязвимости системы безопасности, которые производитель мог упустить. К счастью, отзывы клиентов также помогают специалистам по безопасности обнаруживать те же проблемы, и производители могут часто выпускать исправления для их устранения.

Если вы новичок в концепции системы «умный дом» или предпочитаете более простой интерфейс, который легко понять и практичен для выполнения нескольких небольших задач, тогда вам понадобится система. это просто и понятно. Избегайте чрезмерно гибких систем умного дома с таким количеством различных вариантов конфигурации, что вы, как начинающий пользователь, можете быстро запутаться.

Однако, если вы опытный пользователь, который хочет перейти на полную домашнюю автоматизацию, вам понадобится сложная система умного дома, оснащенная поддержкой скриптов IFTTT (If This Then That), чтобы вы могли полностью настраивать свой умный дом и управлять им.

Отзывы клиентов — идеальный инструмент для определения уровня сложности системы умного дома, потому что они дают полный спектр опыта от новичка до эксперта; тогда вы узнаете, чего ожидать и насколько соответствуют вашим собственным знаниям и способностям.

Любая система умного дома имеет ряд устройств и компьютерных протоколов, с которыми она совместима, но совместима не со всеми. Прежде чем выбрать систему умного дома, решите, с какими устройствами вы хотите, чтобы ваша система взаимодействовала, а какие не использовать.

Обычно устройство будет совместимо с наиболее популярными системами умного дома, такими как Amazon Alexa или Google Assistant, а также с другими устройствами собственного производителя. Однако некоторые устройства предлагают более широкий спектр совместимых услуг, что дает вам более широкий выбор систем умного дома.

Одна очень полезная служба — это скриптовая система IFTTT (If This Then That). Если система умного дома и подключенные устройства совместимы со сценариями IFTTT, вы можете автоматизировать многие функции в вашем доме, используя протоколы программирования IFTTT.Например, если включен смарт-телевизор, свет в гостиной автоматически приглушится.

Способ подключения системы умного дома к вашему беспроводному маршрутизатору может быть важным фактором при определении того, какая система умного дома вам подойдет.

Проводные системы умного дома может создать впечатление, что каждое интеллектуальное устройство в сети должно быть подключено непосредственно к системе, но это не так. Только сама система умного дома должна быть подключена к беспроводному маршрутизатору с помощью кабеля Ethernet.Это обеспечивает постоянную связь между системой и маршрутизатором вместо того, чтобы полагаться на стабильность беспроводного сигнала. Обратной стороной является то, что вам, возможно, придется привязать систему умного дома к маршрутизатору с помощью кабеля Ethernet.

Беспроводные системы умного дома не нужно подключать к беспроводному маршрутизатору с помощью кабеля Ethernet. Им нужно только находиться в пределах досягаемости маршрутизатора для связи с ним, а это означает, что вы можете разместить систему умного дома в любом месте в пределах этого диапазона, не беспокоясь о кабелях.Однако вы можете столкнуться с проблемами подключения, если беспроводной сигнал станет нестабильным.

Датчики на устройствах умного дома позволяют им обмениваться данными с системой умного дома и обеспечивать необходимое соединение, чтобы максимально использовать ее. Однако более обширные дома, такие как загородные бунгало, могут быть слишком большими для одной системы умного дома, чтобы иметь диапазон для подключения ко всем умным устройствам дома.

Перед тем, как выбрать систему «умный дом», ознакомьтесь с информацией о продукте, чтобы узнать радиус действия устройства и сеть, в которой оно работает.Например, устройство, совместимое только с сетью Bluetooth, не получит преимуществ от мощной сети Wi-Fi, в то время как Z-Wave и Zigbee являются ячеистыми сетями, которые могут использовать совместимые устройства умного дома для усиления сетевого сигнала. Это означает, что каждое новое устройство увеличивает мощность сигнала и радиус действия системы умного дома.

Однако имейте в виду, что устройства Z-Wave и Zigbee менее популярны, поэтому диапазон совместимых интеллектуальных устройств значительно меньше, чем у устройств, совместимых с WiFi и Bluetooth.

Когда отключится электричество, вы, скорее всего, не сможете использовать интеллектуальные фонари, подключенные к вашей системе умного дома. Однако другие интеллектуальные устройства, такие как датчики безопасности, должны оставаться включенными постоянно, чтобы обеспечивать безопасность вас и вашей семьи. Чтобы ваша система умного дома оставалась активной во время отключения электроэнергии, приобретите систему и совместимые устройства, которые имеют встроенную резервную батарею.

Чаще всего в качестве резервного аккумулятора используется набор батареек AA или AAA для обеспечения питания при отключении электричества.Однако, если вы не хотите беспокоиться о замене батарей в устройствах умного дома, вы можете найти устройства с перезаряжаемыми батареями, которые автоматически заряжаются при включении электричества, поэтому они всегда остаются под напряжением во время отключения.

Когда вы инвестируете в систему умного дома, вы не просто выбираете саму систему, вы также выбираете интерфейс, который вы будете использовать для управления системой. Многие мобильные приложения интуитивно понятны и просты в использовании, но некоторые могут быть неуклюжими, сбивающими с толку и настолько сложными, что создание системы умного дома становится практически бессмысленным.

Перед тем, как выбрать систему умного дома, рассмотрите возможность просмотра ее приложения, чтобы понять элементы управления и решить, нравится ли вам интерфейс. Вы также можете получить представление о том, как часто обновляется приложение, что является важным фактором безопасности системы. Если приложение было обновлено более года назад, более вероятно, что программа имеет несколько ошибок и уязвимостей в коде, которые могут сделать систему умного дома уязвимой для хакеров.

Профессиональные услуги мониторинга дают вам уверенность в том, что за вашей системой умного дома круглосуточно и без выходных наблюдают профессионалы в области безопасности.Эта услуга обычно включается в качестве дополнительной функции в систему безопасности умного дома, но не является бесплатной. Чтобы обеспечить круглосуточную защиту без выходных, вам нужно будет оплачивать постоянную абонентскую плату, которая может варьироваться от 10 долларов в месяц до более 100 долларов в месяц.

Эту функцию часто выбирают сами. Некоторым людям не нравится идея, что кто-то присматривает за их домом, пока они уезжают или спят, в то время как другие могут расслабиться больше, зная, что им не нужно проявлять такую ​​бдительность, чтобы обеспечить безопасность своего дома.

Стоимость системы умного дома всегда должна учитываться, особенно если она предлагает ежемесячную или годовую подписку на дополнительные услуги. Взвесьте преимущества, включенные в план, и то, как часто вы фактически будете пользоваться услугой. Например, подписка, которая позволяет хранить видеоматериалы с камер видеонаблюдения до 1 года в сети безопасности умного дома, может быть очень привлекательным вариантом для некоторых людей, но другие могут предпочесть более частый просмотр видеозаписей с камер видеонаблюдения и никогда не понадобятся. чтобы хранить годовые видеофайлы.В этом случае дополнительная цена за подписку не соответствует стоимости того, как мало вы использовали эту услугу.

Мы выбрали наши лучшие решения на основе качества, цены и удовлетворенности клиентов, чтобы помочь вам найти лучшую систему умного дома для вашей семьи.

Фото: amazon.com

Приобретая компактную Echo Dot, вы привносите в свой дом одну из самых всеобъемлющих экосистем умного дома. Echo Dot имеет множество функций, к которым вы можете получить доступ через приложение Amazon Alexa, включая воспроизведение музыки, ответы на вопросы, чтение новостей, проверку погоды и управление совместимыми устройствами умного дома.Вы можете управлять Echo Dot либо через приложение Alexa, либо с помощью голоса. Его также можно настроить с использованием протоколов IFTTT для ответа на запросы («Если это, то это»).

Вы даже можете связать несколько эхо-точек, чтобы настроить домашнюю систему внутренней связи для вызова отдельных комнат. Для семей с маленькими детьми вы можете включить Amazon FreeTime в приложении Alexa, чтобы автоматически фильтровать откровенные песни, добавлять одобренные контакты, устанавливать временные ограничения и просматривать онлайн-активность. В приложении Alexa также есть функция безопасности под названием Alexa Guard, которая будет отправлять оповещения через Echo Dot или на ваш смартфон, если подключенное устройство обнаруживает звук дымовой сигнализации, тревоги по угарному газу и даже разбития стекла, обеспечивая дополнительный уровень безопасности в твой дом.

Фото: amazon.com

В диапазоне от 50 до 130 футов Samsung SmartThings Hub подключается к вашей Wi-Fi и другим совместимым интеллектуальным устройствам, указанным как «Работает с SmartThings». Настроить легко с помощью инструкций на SmartThings приложение. Когда вы подключаете эту систему умного дома к умным колонкам Google Home и Amazon Echo, вы можете управлять ею с помощью голоса.

Используйте свою новую систему умного дома SmartThings для подключения к более чем 40 различным партнерским брендам и устройствам, включая осветительные приборы, видеодомофоны, интеллектуальные дверные замки, камеры видеонаблюдения, динамики, датчики движения, интеллектуальные телевизоры и многое другое.Вы также получаете автоматизированный круглосуточный мониторинг, который уведомляет вас через ваш смартфон о неожиданной активности в вашем доме. SmartThings Hub также может открыть для себя множество других замечательных функций, включая протоколы IFTTT.

Фото: amazon.com

Если у вас небольшая квартира или большая часть вашей бытовой техники и мультимедиа находится на одном этаже вашего дома, то эта очень доступная система «умный дом» — отличный вариант. Причина, по которой ограниченное пространство лучше всего, заключается не в дальности действия — на самом деле, диапазон составляет около 160 квадратных футов, — а в том, что инфракрасному свету трудно проходить сквозь стены или вокруг них.Это может создать мертвые зоны соединения в системе умного дома. Однако для большой гостиной или совмещенной гостиной / кухни широко открытое пространство идеально подходит для этой системы.

Эта система умного дома управляется голосом через подключенный умный динамик Amazon Echo или Google Home. Вы также можете управлять системой с помощью приложения Smart Life / Tuya на своем смартфоне. Система работает с Wi-Fi 2,4 ГГц и включает в себя простое руководство по установке, чтобы вы могли сразу приступить к работе.

Фото: amazon.com

С датчиками утечки YoLink Smart вам не нужно беспокоиться о размещении системы умного дома как можно ближе к вашим устройствам. Эта система использует специальный протокол умного дома — вместо WiFi, Bluetooth, Zigbee или Z-Wave — для расширения диапазона датчиков системы до 1/4 мили или 1320 футов на открытом воздухе. Внутри вашего дома дальность действия резко падает, но она все еще остается большой на высоте более 300 футов.

Эта система умного дома совместима с интеллектуальными динамиками Amazon Echo для голосового управления и может использовать протоколы сценариев IFTTT для настройки автоматических функций с совместимыми устройствами.Эта система также подключается к более чем 200 интеллектуальным устройствам и может быть настроена для отправки настраиваемых предупреждений прямо на ваш смартфон. Однако имейте в виду, что эта система работает только в США и Канаде.

Фото: amazon.com

Если вам нужна система умного дома для домашней безопасности, Arlo Accessory — Smart Hub — отличный вариант. Он может безопасно подключаться к любой интеллектуальной системе безопасности Arlo, включая Arlo Ultra, Ultra 2, Pro 3, Pro 3 Floodlight Camera, Pro 2, Pro, Wireless, Video Doorbell и Audio Doorbell.Вы можете получить доступ ко всем этим устройствам и управлять ими через приложение Arlo Smart, но после первых трех месяцев взимается абонентская плата.

Система умного дома Arlo имеет радиус действия 300 футов, что обеспечивает возможность подключения на большие расстояния для камер видеонаблюдения, которые вы соединяете с системой. У вас есть возможность сделать резервную копию ваших видео безопасности в течение 30 дней перед их удалением, что позволит вам просмотреть файлы и при необходимости загрузить их. Для голосового управления вы можете подключить смарт-динамик Apple HomeKit, Amazon Echo или Google Home, и система будет работать на 2.4GHz WiFi.

Фото: amazon.com

Если в вашем доме есть несколько устройств с инфракрасным управлением, таких как смарт-телевизор, кондиционер или вентилятор, то система умного дома, которая может подключаться к большому количеству устройств, может быть идеальным выбором. С более чем 50 000 поддерживаемых устройств с инфракрасным управлением, удаленный концентратор Wi-Fi для умного дома Broadlink RM4 Mini также добавляет удобство голосового управления с помощью подключенного интеллектуального динамика Amazon Echo или Google Home.

IFTTT позволяют полностью автоматизировать систему умного дома и совместимые устройства в одной сети, так что, например, вам не нужно помнить о включении наружного освещения на ночь или выключении телевизора перед сном.Управление вашей системой умного дома и простые инструкции по установке для любого устройства умного дома BroadLink доступны через приложение BroadLink.

Фото: amazon.com

Sengled Smart Hub имеет радиус действия в помещении до 150 футов и предлагает простой и понятный интерфейс для вашей системы умного дома, включая процесс управляемой настройки, чтобы вы могли быстро начать работу. Концентратор подключается через Wi-Fi, поэтому вам не придется беспокоиться о кабеле Ethernet. Управляйте этой системой умного дома с помощью приложения Sengled Home или, если вы более опытный пользователь, вы можете настроить автоматизированные системы с совместимыми протоколами сценариев IFTTT.

Если вы не готовы перейти на протоколы IFTTT, приложение достаточно простое в использовании, не беспокоясь о полной домашней автоматизации. Однако у вас есть возможность подключить до 64 интеллектуальных устройств Sengled Element и управлять ими с помощью этой системы умного дома. Вы также можете управлять Sengled Smart Hub своим голосом с помощью умного динамика Amazon Echo или Google Home.

• Создавайте возможности подключения и централизованного управления для всего дома. Добавляя совместимые устройства в систему умного дома, вы можете начать управлять своим телевизором, холодильником, термостатом и другими приборами в вашем доме. Вы даже можете подключить интеллектуальное освещение и интеллектуальные системы домашней безопасности, что позволит вам централизовать управление всем вашим домом.
• Просматривайте и управляйте своим домом из любого места с помощью смартфона, планшета или компьютера. Вы также можете управлять всеми умными устройствами в вашем доме в любом месте, где есть подключение, с помощью смартфона, планшета или компьютера.Это означает, что, например, вы можете следить за своей входной дверью в поисках ожидаемой посылки, пока вы на работе, или открывать дверь для своих детей, когда они приходят домой из школы, вместо того, чтобы просить их отслеживать ключ от дома.
• Оцените полную автоматизацию дома, включая бытовую технику, освещение, безопасность и многое другое, с помощью системы умного дома, совместимой с IFTTT. Connectivity позволяет вам управлять всеми умными устройствами в вашем доме, но автоматизация фактически позволяет дому выполнять эти действия за вас по заранее заданному расписанию или набору правил с использованием протоколов IFTTT (If This Then That).Эти правила позволяют вам устанавливать индивидуальные параметры, которым ваш умный дом будет автоматически следовать. Например: если интеллектуальная система безопасности обнаруживает открытие входной двери, в коридоре включается интеллектуальное освещение. Имея достаточное количество настраиваемых параметров, вы можете перемещаться по дому, даже не касаясь выключателя света и не говоря ни слова, при этом сохраняя оптимальное освещение. Конечно, эта автоматизация также может распространяться на другие функции умного дома, позволяя полностью автоматизировать свой дом.

Продолжайте читать, чтобы найти ответы на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о системах умного дома.

Система умного дома не может работать с электронными устройствами. Он должен быть сопряжен с устройствами, которые имеют совместимые компьютерные протоколы, датчики и возможности сетевого подключения. Если система умного дома и устройство совместимы, вы можете использовать саму систему или связанное приложение для связи с устройством.

Таким образом, система умного дома может обмениваться данными с другими интеллектуальными устройствами в той же сети.Это позволяет вам использовать голосовые команды, команды, управляемые приложением, или команды, управляемые компьютером, для установки термостата, включения света, просмотра вашего дома через камеру безопасности, блокировки или разблокировки дверей и окон и многих других функций, если у вас есть необходимые умные устройства.

Выполните следующие простые шаги для устранения неполадок в системе умного дома.

1. Первым шагом в процессе устранения неполадок является проверка своих действий, чтобы убедиться, что вы не допустили ошибки.Это случается со всеми, и проверка на человеческие ошибки часто может сэкономить много времени и сэкономить нервы.
2. Перезагрузите систему, выключив и снова включив ее. Этим простым шагом можно исправить многие проблемы.
3. Проверьте беспроводной сигнал и перезагрузите маршрутизатор, если подключение к сети нестабильно.
4. Если проблема не исчезнет, ​​подумайте о том, чтобы переместить маршрутизатор в более подходящее место в вашем доме.
5. Обновите все программное обеспечение на устройствах умного дома.
6. Выполните полный сброс системы умного дома, чтобы вернуть ее к заводским настройкам.Не забудьте также удалить и переустановить соответствующее приложение со своего смартфона.
7. Если вы выполнили все вышеперечисленные шаги, но система по-прежнему не работает, вам, возможно, придется позвонить производителю, чтобы помочь вам устранить проблему или, возможно, заполнить запрос на возврат по гарантии, если система кажется неисправной.

Да, любая технология, подключенная к Интернету, потенциально может быть взломана, включая системы умного дома, умные телевизоры и даже беспроводной маршрутизатор.Однако многие из этих устройств работают с приложением, которое производитель часто обновляет, чтобы защитить вас от хакеров.

20 умных домашних устройств, которые сделают вашу жизнь проще

Более 90% американцев владеют устройствами умного дома, и не без оснований! Умные устройства облегчают повседневное ведение домашнего хозяйства.

Они могут сэкономить ваше время и деньги. Фактически, установка технологии умного дома может сэкономить вам до 30 минут каждый день .Вдобавок к этому вы также можете ежегодно экономить на счетах на сумму около 2000 долларов.

Но выбор подходящих устройств является ключевым моментом. Рынок умных технологий расширяется с каждым днем. Так что теперь есть больше устройств на выбор, чем когда-либо.

Чтобы сэкономить ваше время, мы сделали для вас охоту! Читайте дальше, чтобы узнать о двадцати лучших устройствах для умного дома, которые сделают вашу жизнь проще.

1. Экономьте время и деньги с помощью термостатов Smart Control

Умные термостаты революционизируют способы обогрева наших домов.

Эти интеллектуальные устройства оснащены датчиками движения, которые они используют для определения активности в вашем доме. Они используют эти данные для автоматической регулировки отопления вашего дома в соответствии с пиковыми временами.

Вы можете установить контрольную температуру, чтобы ваш термостат не поднимался выше, чем вы хотели бы. Вы также сможете управлять своим умным термостатом с базы дома. Или вы можете управлять им с помощью приложения на своем телефоне.

2. Умные дверные звонки

Эти изящные дверные звонки позволяют видеть, кто стоит у двери, не вставая с дивана.

Каждый дверной звонок оснащен камерой и микрофоном. Он отправляет видео с вашей входной двери в приложение дверного звонка, где бы вы ни находились.

Некоторые устройства записывают короткий клип и сохраняют его в Интернете, когда кто-то звонит в дверь. Это означает, что вы можете проверить, подошел ли кто-нибудь к двери, даже если вы пропустили звонок.

, такие как Nest Hello, даже используют технологию распознавания лиц. Используя это, они могут идентифицировать вас и всех, кто регулярно посещает дом.

3. Превратите свой дом в центр развлечений с помощью умных динамиков

Умные колонки были одним из первых элементов технологии умного дома, которую люди использовали в своих домах. Amazon впервые представила миру Alexa еще в 2014 году.

В наши дни умные колонки выходят далеко за рамки простого воспроизведения высококачественной музыки и аудиокниг. Вы можете синхронизировать их с другими устройствами и использовать их, чтобы оставаться на вершине жизни.

Хотите знать, что у вас было в этот день? Просто подключите динамик к дневнику и спросите Алексу.Или вы можете использовать их, чтобы быстро отвечать на вопросы, не беспокоясь о прокрутке в Google.

4. Защитите себя от повреждений водой с помощью технологии Smart Leak

Бытовые протечки — обычная проблема с водопроводом для людей по всей Америке и может нанести огромный ущерб.

В США ежегодно тратится 10 000 галлонов воды. Это может привести к огромным финансовым затратам для домовладельца. Если утечка останется незамеченной, это также может привести к повреждению конструкции вашего имущества.

Умный водный монитор прикрепляется к вашим трубам и использует ультразвуковую технологию для обнаружения утечек в вашей системе. Установка занимает считанные минуты, а смарт-бокс передает данные прямо в приложение на вашем телефоне. Он даже отправит вам предупреждения, если что-то не так.

5. Повысьте уровень безопасности вашего дома с помощью интеллектуальных детекторов дыма

Каждый дом должен быть оборудован исправными детекторами дыма и сигнализаторами угарного газа. А умная сигнализация — лучший способ защитить вашу семью от этих опасностей.

Они сообщат вам, где именно находится опасность в вашем доме, чтобы вы могли ее избежать, и они могут работать с вашими интеллектуальными системами освещения, чтобы осветить ваш безопасный маршрут. Некоторые детекторы дыма также оснащены датчиками, которые могут определять скорость распространения огня.

6. Интеллектуальные решения безопасности означают, что не нужно беспокоиться

Преимущества домашней системы безопасности очевидны. Но умная система безопасности на голову выше остальных.

Интеллектуальные системы безопасности предоставляют вам камеры, которые можно использовать как в помещении, так и на улице.Они подключаются по беспроводной сети к внутреннему концентратору, который можно использовать для просмотра отснятого материала. Или вы можете посмотреть это онлайн, поскольку большинство систем загружают ваши записи автоматически.

Если вы хотите сделать свою жизнь еще проще, вы также можете подписаться на профессиональные пакеты мониторинга с некоторыми системами. Это означает, что кто-то другой поможет запустить вашу домашнюю программу безопасности, и вам не придется постоянно за ней следить.

7. Осветите путь с помощью умного освещения

Еще одна важная часть решений для умного дома — умные лампочки.Это означает, что вы можете управлять освещением в доме, где бы вы ни находились.

Если у вас есть интеллектуальный концентратор, вы даже можете подключить их к своей сети и управлять ими, используя только свой голос. Просто попросите Алексу выключить свет, и вы сможете поцеловать на прощание, пока не вернетесь в постель в темноте.

также помогут вам сократить расходы на электроэнергию, так как вам не придется беспокоиться о том, чтобы свет оставался включенным, когда вас нет дома. Или, если вы уезжаете в отпуск, вы можете включить свет, чтобы это выглядело как чей-то дом, чтобы отпугнуть потенциальных грабителей!

Вы можете установить умные лампочки и выключатели вместе.Но если у вас уже есть интеллектуальный концентратор, вы можете отключить переключатель и использовать функцию установки Bluetooth, чтобы управлять им прямо оттуда.

8. Обновите свой дом с помощью розеток Smart Control

С этим гаджетом вы можете попрощаться с паникой по поводу того, что бытовая техника оставалась включенной!

Вы можете установить таймеры на умных розетках для экономии энергии. И вы можете отключить их удаленно, если случайно что-то оставите включенным.

Если вам нужно подключить много устройств, вы можете сэкономить, купив удлинитель.Это также отличный вариант, если вы хотите сэкономить на счетах за электроэнергию. Он будет отслеживать, сколько энергии потребляет каждая розетка за раз.

9. Сохраняйте прохладу с помощью устройства Smart Air Con

Умные кондиционеры — относительно новое явление на рынке умного дома. Но они быстро развиваются в том, что предлагают вам.

Самый простой кондиционер, с которым вы столкнетесь, означает, что вы можете управлять им с мобильного телефона. Но более продвинутый блок сделает все возможное, чтобы обеспечить вам максимальное охлаждение.

Эти устройства могут координироваться с вашим умным освещением, чтобы оно загоралось по утрам. Или вы можете управлять блоками в отдельных комнатах вокруг вашего дома.

10. Разберитесь в саду с помощью умного контроллера воды

Технология умного дома не только должна приносить пользу внутри вашего дома. Этот простой гаджет поможет сохранить красивый вид вашего сада круглый год.

Они легко устанавливаются на ваши наружные краны, и вам больше не нужно беспокоиться о настройке спринклеров.Просто попросите Алексу полить траву, и они начнут работать!

Они также помогут вам сэкономить воду, придерживаясь строгого графика полива, чтобы вам не приходилось этого делать. И вы можете настроить их с помощью приложения для телефона.

11. Держите трубы в чистоте с помощью счетчика воды

Качество водоснабжения вашего дома чрезвычайно важно. Это то, что вы используете ежедневно, чтобы пить, мыть и убирать в доме.

Домашняя система мониторинга воды будет проверять уровень соли в вашей воде и сообщать вам, есть ли в вашей системе водоснабжения опасные отложения.

Монитор также поможет вам контролировать потребление воды. Он подскажет вам, когда вы используете воду, и подскажет, как ее экономить.

12. Улучшите свое здоровье с помощью монитора качества воздуха

Качество воздуха в вашем доме также очень важно для здоровья вас и вашей семьи.

Умный монитор воздуха сообщит вам об изменении качества воздуха в вашем доме. Он расскажет вам о летучих органических соединениях в воздухе и о том, насколько влажно в каждой комнате.

Большинство устройств портативны, поэтому вы сможете проверить каждую комнату в доме, не покупая множество устройств.

13. Следите за потреблением энергии с помощью интеллектуального монитора

Интеллектуальные счетчики — это модное занятие для людей, желающих максимально эффективно расходовать энергию. Они сэкономят вам деньги и полезны для окружающей среды. Так что же не любить?

Просто подключите монитор к домашней системе, и он будет регулярно обновлять информацию об использовании. Более продвинутые мониторы также могут предоставить подробную информацию о том, какие приборы потребляют больше всего энергии.

14. Забудьте о потере ключей благодаря системе Smart Lock

Часто паникуете по поводу того, где оставили ключи? С системой интеллектуальной блокировки вам больше не придется!

Эти системы прикрепляются к вашим домашним замкам и разблокируются, когда вы приближаетесь со своим смартфоном. Вы можете управлять замками удаленно, то есть вам не нужно находиться внутри, чтобы кого-то впустить.

Большинство систем интеллектуальных замков также отлично подходят для обеспечения безопасности вашего дома. Они предупредят вас, если откроется внешняя дверь, чтобы вы всегда могли следить за тем, кто находится в вашем доме.

15. Попрощайтесь с уборкой умным пылесосом

Сэкономьте кучу времени, купив умный пылесос.

Этот изящный маленький гаджет будет перемещаться по комнатам и убирать в доме, так что вам не придется. Некоторые даже опустошают себя!

Это отличный способ не отвлекаться от повседневного беспорядка в доме, не отвлекаясь от дома. Например, после еды просто включите ее, и вы можете поцеловать крошки на прощание!

16.Откажитесь от старого пульта ДУ ради умного

Устали искать пульт каждый раз, когда вы хотите посмотреть телевизор? Вы можете объединить управление телевизором и интеллектуальным хабом, вложив средства в интеллектуальное управление.

Это означает, что вы по-прежнему можете использовать ручное управление как обычно. Но вы также можете управлять своим телевизором из приложения на своем смартфоне. Или вы можете просто попросить смарт-концентратор воспроизвести ваши любимые программы.

Вы даже можете попросить Alexa увеличить или уменьшить громкость, не вставая с дивана.

17. Оставайтесь вовремя с умными настенными часами

Трудно быть в курсе своего времени? Умные настенные часы могут стать ответом на все ваши молитвы.

Эти стильные гаджеты могут выглядеть как ваши стандартные настенные часы, но они сделают все возможное, чтобы вы успели вовремя. Вы можете использовать свои умные часы для установки таймеров или будильников. И они будут обновляться автоматически при изменении часов.

Вы даже можете попросить свои умные часы сообщать вам погоду или время в других странах.

18. Умный монитор сна поможет вам хорошо выспаться

Хороший ночной сон оказывает огромное влияние на наше здоровье. Таким образом, если вы потратите время на то, чтобы определить свой режим сна, это действительно принесет пользу вашему здоровью в долгосрочной перспективе.

Умный монитор ложится под простыни, на нем очень удобно лежать. В течение ночи он будет отслеживать ваши циклы сна и движения. Затем вы можете проверить данные, чтобы узнать, насколько крепко вы спали.

Это означает, что вы можете использовать его для тестирования новых режимов сна и определения того, что лучше всего подходит для вас.

19. Обновите свою кухню с помощью Smart Tech

Говорят, кухня — это сердце дома, и если вы хотите обновить свой дом, то есть множество устройств для умного дома, которые вы можете проверить.

Сделайте утреннюю рутину проще с помощью умной кофемашины. Или упростите свой еженедельный магазин, проверяя, что находится в вашем умном холодильнике, когда вы в пути.

Если вы любите готовить, у вас есть множество удобных гаджетов. Умные весы порекомендуют рецепты, преобразуют измерения и даже помогут взвесить ингредиенты.Умный гриль всегда поможет вам приготовить идеальное блюдо, отслеживая внутреннюю температуру продукта во время приготовления.

Что бы вам ни понадобилось, есть умный кухонный прибор, который сделает вашу жизнь проще.

20. Подключите свой дом к Smart Hub

Умный концентратор — абсолютная необходимость для всех, кто серьезно относится к созданию сети умного дома. Он действует как мэйнфрейм, с которого вы можете управлять всеми устройствами умного дома.

А есть загрузка, на выбор.Вы можете выбрать Echo с голосовым управлением или Google Assistant, который служит динамиком. Или, если вы предпочитаете ручное управление вашей системой, попробуйте настенные переключатели или пульты дистанционного управления.

Обновите свой дом с помощью умных домашних устройств!

С этими устройствами для умного дома каждый день будет гладким. Они сэкономят вам время и деньги, чтобы вы могли наслаждаться маленькими радостями жизни.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить помощь в установке решений для умного дома!

Лучшие системы безопасности домашней автоматизации

1.Vivint — Лучшая общая система безопасности домашней автоматизации (выбор редакции)

Vivint — лучший выбор для системы домашней автоматизации в 2021 году, и они также могут похвастаться лучшим мобильным приложением для своей системы. Vivint внедряет передовые технологии в каждую единицу оборудования, которое они продают, и оптимизирует домашнюю автоматизацию, делая каждое устройство в вашей системе доступным и управляемым с помощью своего популярного приложения. Вот почему Vivint — наш лучший выбор для автоматизации домашней безопасности:

Плюсы

• Автоматизированные устройства, управляемые в одном приложении
• Широкий спектр автоматизированного оборудования, включая камеру, замки, термостат и освещение
• Автоматизация, управляемая через приложение, голос или панель управления
• 2-сторонняя голосовая панель с поддержкой мониторинга
• Круглосуточная поддержка клиентов и профессиональный мониторинг без выходных
• Видеокамеры
• 100% беспроводная связь
• Пожизненная гарантия

Минусы

• Требуется профессиональная установка
• Выше средней месячной стоимости
• Контракт на четыре или пять лет

Vivint предлагает «умные дома» для реальных людей.«Они предлагают полную линейку интеллектуального оборудования для автоматизации вашего дома без перерывов в покрытии. Продукты включают камеру дверного звонка Vivint, внутреннюю камеру Ping, наружную камеру Vivint, термостат Element, умные замки Kwikset, Amazon Echo и линейное управление гаражными воротами. Домашняя автоматизация с Vivint дает вам контроль, комфорт и удобство. Вы можете управлять своим умным домом с панели управления на стене, из Amazon Echo с помощью только голоса или из мобильного приложения, когда вы находитесь вдали от дома. Vivint Smart Hub модерирует обмен данными со всеми автоматизированными устройствами в вашей системе.Он включает в себя функцию двустороннего разговора, которая соединяет вас напрямую с профессиональным центром мониторинга Vivint. Amazon Echo позволяет настраивать термостат, освещение, бытовую технику и систему безопасности только с помощью голоса. С приложением Vivint у вас есть полный доступ и контроль над вашей домашней системой безопасности.

Функции домашней автоматизации от Vivint на шаг выше остальных. Получившее признание критиков мобильное приложение использует встроенного помощника AI, который отслеживает входные данные от датчиков для автоматизации и управления вашим умным домом.Эта функция машинного обучения позволяет Vivint принимать решения для вашего дома на основе истории, геолокации и датчиков. Термостат Element запоминает ваши предпочтительные настройки температуры для автоматической регулировки, когда вы вернетесь домой. Затем термостат настраивается для экономии энергии, когда никого нет дома. Vivint позволяет создавать индивидуальные учетные записи пользователей. Вы можете создавать разрешения и встраивать ограничения, чтобы у каждого пользователя был разный доступ к системе и управление ею. Например, у детей могут быть учетные записи пользователей, в которых они не могут изменять термостат, настройки уведомлений или правила.Vivint делает действительно умные автоматизированные дома.

2. ADT — Лучшие навыки Alexa

ADT — лучший выбор для домашних систем безопасности с домашней автоматизацией в 2021 году, а также они являются нашим первым выбором для систем с профессиональной установкой. ADT стремится к домашней безопасности, поэтому они являются самой популярной системой домашней безопасности в Северной Америке. Их оборудование поддерживается несколькими центрами мониторинга по всей стране, поэтому отключение электроэнергии не повлияет на безопасность вашего дома.ADT требует профессиональной установки, чтобы ваша система была установлена ​​правильно и в оптимальных местах. Технические специалисты могут установить вашу систему на следующий день после покупки системы без дополнительной оплаты. Вот почему ADT — наш третий выбор для автоматизации безопасности умного дома:

Плюсы

• Широкий спектр автоматизированного оборудования, включая замки, термостат, освещение, двери, камеры и многое другое
• Автоматизация, управляемая через приложение, голос или панель управления
• Бесплатная установка
• Конкурентоспособная месячная ставка
• Шестимесячная гарантия возврата денег
• Беспроводной или проводной
• Видеокамеры

Минусы

• Требуется профессиональная установка
• Лицензированные сторонние поставщики несовместимы
• Трехлетний контракт

ADT позволяет удаленно управлять своим домом с помощью автоматизированного оборудования, которое подключается к вашей системе охранной сигнализации.Домашняя автоматизация осуществляется через приложение ADT Pulse, которое позволяет вам смотреть видео в реальном времени, проверять состояние вашей системы, а также ставить или снимать систему с охраны из любого места. Вы можете получить доступ и контролировать свою безопасность, освещение, умные замки, термостат, камеры и многое другое. Умные переключатели и розетки делают практически любое устройство или электронику автоматизированным, если вы используете приложение Pulse для взаимодействия с этими устройствами. Удобная функция включает в себя возможность приглушить освещение даже для ламп, у которых нет регулятора яркости. Автоматизированная система через ADT использует технологию Z-Wave, которая позволяет изделиям в одной системе становиться ретрансляторами сигнала.Чем больше продуктов с технологией Z-Wave вы включите в систему домашней безопасности, тем надежнее будет ваша система. ADT предлагает больше продуктов для домашней автоматизации, чем любая другая охранная компания в нашем списке. Вы можете интегрировать в свою систему безопасности следующее автоматизированное оборудование: фонари, термостаты, гаражные ворота, камеру дверного звонка, умные розетки и выключатели, камеры, двери, замки, датчики угарного газа и огня, датчики наводнения, датчики окон и дверные датчики. Вы можете управлять своей автоматизированной системой ADT с панели управления на стене, приложения ADT или Echo.

ADT снова и снова попадает в наши топ-листы из-за разнообразия выбора. Они устанавливают и контролируют широкий спектр устройств домашней безопасности от брендов, которым вы доверяете, таких как GE, Honeywell, Samsung и других. Вы можете выбирать между беспроводным или проводным оборудованием для обеспечения безопасности. ADT может контролировать систему безопасности другой компании, или вы можете выбрать один из трех связанных пакетов домашней безопасности. Традиционный пакет не поддерживает домашнюю автоматизацию, но обеспечивает базовый уровень домашней безопасности. Пакет управления включает в себя домашнюю автоматизацию и приложение ADT Pulse.Пакет видео предлагает все, что есть в пакете управления, а также камеры видеонаблюдения с безопасным удаленным доступом. Независимо от того, какой уровень безопасности дома вам нужен, ADT поможет вам.

3. Frontpoint — Лучшая автоматизация DIY

Frontpoint — это наш второй выбор для систем домашней автоматизации и безопасности в 2021 году. Они также являются нашим лучшим выбором для других категорий безопасности, включая системы с камерами, системы с самостоятельной установкой, лучшую систему в целом и лучшее обслуживание клиентов.Frontpoint делает то, что лучше всего для клиента, а не обязательно для его прибыли. Компания зарабатывает неизменно высокие отзывы, потому что она продает качественную продукцию по доступной цене и всегда ставит покупателя на первое место. Вот почему Frontpoint — наш второй выбор для автоматизации домашней безопасности:

Плюсы

• Автоматизированные устройства, управляемые в одном приложении
• Ассортимент автоматизированного оборудования, включая замки, термостаты и освещение
• Автоматизация, управляемая через приложение Frontpoint или панель управления
• Индивидуальная система безопасности появится уже завтра
• Профессиональный мониторинг 24/7
• Автоматическая система проверяет каждый час
• Лучшее обслуживание клиентов в отрасли
• Доступная цена
• 30-дневная гарантия возврата денег
• Установка своими руками
• 100% беспроводная и сотовая связь

Минусы

• Долгосрочный договор
• Кредитный чек может поднять цены
• Без стационарного телефона

Frontpoint позволяет получить доступ к домашней системе безопасности и управлять ею из любого места.Все их продукты для домашней автоматизации взаимодействуют друг с другом с помощью технологии Z-Wave, которая позволяет соединенным между собой продуктам превращаться в ретрансляторы сигналов. Это означает, что чем больше устройств установлено в вашей домашней системе, тем сильнее становится ваша сеть. Сигналы Z-Wave могут проходить сквозь стены, а устройства энергоэффективны. Frontpoint предлагает беспроводное управление освещением, которое позволяет удаленно управлять любым освещением, подключенным к датчику света Z-Wave. Вы можете запланировать включение и выключение света в приложении Frontpoint или управлять им в режиме реального времени.Вы также можете добавить автоматизацию по событию, чтобы свет выключался, когда вы включаете будильник, и включается, когда вы отключаете будильник или открываете дверь. В автоматических дверных замках Frontpoint используются клавиатура и код вместо традиционного замка и ключа. Вы можете удаленно заблокировать и разблокировать дверь, а также получить доступ к журналу того, кто использовал замок (поскольку у каждого пользователя есть уникальный код), в приложении Frontpoint или в Интернете. Автоматический термостат позволяет удаленно изменять температуру в доме, и вы можете настроить температурные корректировки в зависимости от вашего местоположения с помощью геолокации на вашем телефоне.

Frontpoint уделяет первоочередное внимание удовлетворенности клиентов. Они предоставляют лучшие продукты для умного дома по отличной цене, а служба поддержки клиентов всегда готова помочь. Когда вы связываетесь с Frontpoint для получения бесплатного предложения, они предоставят вам индивидуальные рекомендации по оборудованию для вашего конкретного дома в зависимости от того, арендуете вы или владеете, и размера вашего дома. Они также рассмотрят функции мониторинга, стоимость и любые текущие эксклюзивные предложения. Если вы выберете Frontpoint для домашней безопасности, ваше предварительно сконфигурированное оборудование будет доставлено вам завтра, если оно вам понадобится.Система поставляется готовой к установке, и установка занимает менее 30 минут. После того, как вы разместите датчики по всему дому, просто позвоните в службу поддержки клиентов, чтобы активировать систему и выполнить проверку системы. Frontpoint предлагает онлайн-кладезь знаний по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть о вашей системе, конкретном оборудовании или общей домашней безопасности. Как всегда, опытный представитель службы поддержки клиентов всегда готов помочь.

4. Protect America — лучшее приложение для домашней автоматизации

Protect America — лучший выбор для домашних систем безопасности с домашней автоматизацией в 2021 году.Все, от мониторинга до проектирования оборудования, выполняется собственными силами, что является частью стремления Protect America стать лучшим поставщиком услуг домашней безопасности. Они идут полным ходом. Их отмеченные наградами беспроводные системы поставляются с гарантией соответствия цен и пожизненной ценой. В довершение ко всему, все системы не требуют инструментов, их установка своими руками занимает менее часа. Если вы выберете домашнюю автоматизацию от Protect America, вы получите голосовое управление с помощью Amazon Echo Alexa и выбор ведущих американских брендов для умных продуктов, таких как замки, фонари и многое другое.Вот почему Protect America — наш четвертый выбор для автоматизации домашней безопасности:

Плюсы

• Автоматизированные устройства, управляемые в одном приложении
• Широкий спектр автоматизированного оборудования, включая замки, термостат и освещение
• Автоматизация, управляемая через приложение, голос или панель управления
• Профессиональный мониторинг 24/7
• Видеокамеры
• 100% беспроводная связь
• Гарантия цены
• Номинальная заблокирован на всю жизнь
• Возможность самостоятельной или профессиональной установки
• Пожизненная гарантия на оборудование

Минусы

• Трехлетний контракт
• Сотовый мониторинг стоит дороже
• Клиенты не владеют оборудованием, а сдают его в аренду

Защитите свой дом одним нажатием кнопки с Protect America.Вы можете управлять своей беспроводной системой с помощью панели управления, приложения SMART Connect или Amazon Echo Dot. Приложение SMART Connect от Protect America дает вам полный контроль над своим домом. Вы можете ставить, снимать с охраны и проверять состояние вашей системы безопасности; запереть и отпереть входную дверь; приглушить свет и включить или выключить его; потоковое видео безопасности в реальном времени; и легко управлять приборами и освещением с помощью умных вилок и переключателей. Автоматизированными продуктами Protect America можно управлять голосом с помощью Amazon Echo Dot.Автоматизированные продукты взаимодействуют друг с другом с помощью технологии Z-Wave и панелей управления Simon. Вы арендуете оборудование у Protect America, а не покупаете его. Вы не платите за оборудование и получаете пожизненную гарантию на оборудование. Protect America хочет, чтобы ваша система оставалась актуальной так же, как и вы.

Protect America — это не стандартная домашняя охранная компания. Они предлагают лучшие цены, потому что не имеют дела с техниками по установке на дом или другими посредниками. Они предлагают высококачественные системы, которые изготавливаются по индивидуальному заказу и отправляются к вашей двери.Установка зависит от вас. Это простой процесс, который занимает менее часа от открытия коробки до активной системы безопасности. Эта установка своими руками — один из способов удержания цен Protect America на низком уровне, и у них нет причин предлагать какой-либо другой вид установки, потому что это действительно так просто. Protect America уверена в своей продукции и в ценах. Фактически, если вы найдете систему домашней безопасности по более низкой цене, которая предлагает те же беспроводные продукты, которые они предлагают, они будут соответствовать цене.Когда Protect America хвастается, что у них фиксированная ставка, они имеют это в виду. Ваша ставка никогда не увеличится, даже если они поднимут ставки для будущих клиентов.

5. Link Interactive — самая доступная автоматизация

Link Interactive — лучший выбор для домашних систем безопасности с домашней автоматизацией в 2021 году. Эта семейная компания была основана в 1952 году как компания по производству пожарных сигнализаций «от двери до двери», но с тех пор она расширилась до предоставления одной из самых высококачественных , беспроводные системы домашней безопасности на рынке.Link Interactive использует безопасность на основе сотовой связи для защиты вашего дома от злоумышленников и опасностей, связанных с окружающей средой, потому что иногда Интернет выходит из строя. Они следят за тем, чтобы, когда что-то происходит с вашим интернетом, ваш дом по-прежнему защищен. Они предлагают пакеты домашней безопасности и автоматизации. Вот почему Link Interactive — лучший выбор для автоматизации домашней безопасности:

Плюсы

• Автоматизированные устройства, управляемые в одном приложении
• Широкий спектр автоматизированного оборудования, включая замки, термостат и освещение
• Автоматизация, управляемая через приложение или панель управления
• Система работает без мониторинга
• Предлагается профессиональный круглосуточный мониторинг без выходных
• Установка своими руками
• Видеокамеры
• Беспроводное оборудование
• Конкурентоспособные ежемесячные ставки
• Тариф заблокирован на 3 года
• Заказчик владеет оборудованием

Минусы

• Предварительная стоимость оборудования
• Долгосрочный контракт (1, 2 или 3 года)

Link Interactive упрощает управление домашней автоматизацией.Они сотрудничают с Alarm.com в разработке своих продуктов и приложений. Их автоматизированное оборудование включает дверные замки, термостаты, освещение, камеры дверных звонков и гаражные ворота, в которых используется технология Z-Wave для формирования интегрированной системы. Все продукты, которые продает Link Interactive, разработаны для обеспечения безопасности. Они используют выделенную и безопасную сотовую связь, чтобы обеспечить надежную защиту, которая не будет прервана, даже если Интернет, телефон или широкополосное соединение отключены. Если у вас отключится электричество, ваша система безопасности продолжит работать от резервного аккумулятора в течение 24 часов.Вам не нужен стационарный телефон, и их сотовая связь работает быстро. Продукты Link Interactive защищены от несанкционированного доступа. Технология Crash & Smash гарантирует, что ваша система будет продолжать работать, даже если панель управления повреждена или телефонная линия отключена. Приложение Alarm.com позволяет вам контролировать и получать доступ к вашей системе в любое время из любого места. Вы можете создавать уникальные коды пользователей для членов вашей семьи или для посетителей, чтобы вы знали, кто приходит и уходит, а также кто включает или снимает с охраны систему. Приложение позволяет просматривать историю системы.

Security through Link Interactive адаптирован к вашим конкретным потребностям и бюджету, поэтому вы не будете платить за оборудование, которое не будете использовать. Вы можете выбирать продукты для домашней безопасности, защиты окружающей среды, домашней автоматизации и камер. Все охранное оборудование устанавливается самостоятельно и обычно занимает от 30 до 45 минут. Link Interactive поможет вам получить необходимую поддержку в процессе самостоятельной установки. Представители службы поддержки клиентов предлагают помощь до, во время и после установки по телефону, электронной почте, в чате, Skype и онлайн-видео по установке.У них есть руководства пользователя, руководства по быстрому запуску, ответы на часто задаваемые вопросы, процедуры и советы в онлайн-поддержке.

Домашняя автоматизация с системами безопасности

Покупатели выбирают охрану с домашней автоматикой по разным причинам. Некоторые выбирают его в первую очередь из соображений безопасности. Другие получают домашнюю автоматизацию в основном из-за ее энергосберегающего потенциала или другого преимущества. Вот подробности о некоторых ключевых преимуществах.

Как работает домашняя автоматизация?

Помните, когда вам приходилось открывать и закрывать гаражные ворота вручную?

Голыми руками и все такое?

С тех пор мы прошли довольно долгий путь.Теперь мы можем одновременно контролировать освещение нашего дома, температуру воздуха, камеры видеонаблюдения, гаражные ворота и многое другое из одного центрального источника. Это все благодаря домашней автоматизации, которая работает, по сути, как цепная реакция: когда А делает это, Б делает то же самое. Промыть, повторить при необходимости.

FYI: В нашем случае мы обычно используем наш телефон в качестве центра управления для нашего умного дома; но он также может быть умным помощником, таким как Google Nest Hub или Amazon Echo, если мы захотим.

Два самых больших преимущества автоматизированного дома, по крайней мере для нас, — это эффективность и удобство. Например, недавно перед отъездом на семейный отдых мы проверили 5-дневный прогноз, чтобы увидеть, как все будет выглядеть дома. Мы заметили, что в следующие два дня должно стать сильнейшее, опасное похолодание, что является обычным явлением для января в Огайо. Хотя нам, конечно, не жаль пропустить это, он напомнил нам о необходимости настроить автоматизацию, которую мы завершили через приложение Alexa на нашем телефоне: когда мы устанавливаем умные замки на входной двери, наш термостат Nest затем понижает температура в нашем доме 10 градусов.Аккуратно, правда ?!

Таким образом, мы не увеличиваем без надобности наши счета за отопление, пока нас нет. А для обратного пути мы установили противоположную автоматику: термостат вернулся к своим нормальным параметрам за 30 минут до того, как мы выехали на подъездную дорожку, так что мы вошли в теплый дом.

Знаете ли вы: С помощью функций автоматизации умного дома вы можете автоматизировать повседневные задачи, делая жизнь более удобной. Интеллектуальное оборудование и автоматизация включают в себя все, от интеллектуальных фонарей до термостатов, контроллеров гаражных ворот, интеллектуальных замков, интеллектуальных камер и этот список можно продолжить.

Преимущества безопасности

С точки зрения домашней безопасности, основным преимуществом домашней автоматизации является улучшенный контроль над вашей системой охранной сигнализации: получите централизованное и дистанционное управление и мониторинг дверных замков вашей системы безопасности, датчиков доступа в окна и других компонентов. Вы даже можете просматривать видео в реальном времени онлайн. Второе большое преимущество домашней автоматизации — автоматизация и дистанционное управление освещением и оконными покрытиями. Например, автоматизируйте освещение и жалюзи, когда вы в отпуске, и запрограммируйте включение света при срабатывании системы безопасности.В-третьих, домашняя автоматизация с распознаванием голоса может сделать безопасность особенно простой. Например, скажите «Я собираюсь спать», чтобы автоматически запереть двери и активировать сигнализацию.

Общие преимущества

Домашняя автоматизация помогает обеспечить безопасность домов, сокращая коммунальные расходы и экономя время. С точки зрения безопасности, он позволяет удаленно управлять беспроводными системами безопасности и контролировать их, а также может удаленно управлять освещением и оконными покрытиями для «Мы дома!» внешний вид. Домашняя автоматизация также может контролировать детекторы дыма и другие устройства, обеспечивающие экологическую безопасность.С точки зрения энергоэффективности он полезен для автоматизации освещения и упрощения разумного использования термостатов. Возможно, наиболее захватывающим является биометрическое голосовое управление, поддерживаемое ведущими охранными компаниями. Просто говорите, чтобы активировать будильник, включить музыку, отрегулировать освещение и многое другое. Домашняя автоматизация даже позволяет настраивать макросы; одна команда с помощью голоса или сенсорного экрана выполняет множество задач.

Установка домашней автоматизации

Системы домашней безопасности различаются по сложности и размеру, но все системы должны быть установлены.Профессиональная установка проще, но установка своими руками дешевле.

Профессиональный

При профессиональной установке обученный техник из выбранной вами компании установит систему в вашем доме, пока вы расслабляетесь. Некоторые компании предлагают бесплатную профессиональную установку, а другие требуют оплаты. Профессионалы сами по себе знают, что делают, поэтому их опыт будет полезен вам. Техник, который устанавливает вашу систему, может убедиться, что система настроена должным образом, и научит вас особенностям системы и безопасности дома.Компании с профессиональной установкой включают Vivint, ADT и Protect America.

Сделай сам

Самостоятельная установка предлагает вам больше контроля над тем, когда, где и как будет установлена ​​ваша домашняя система безопасности, и обычно она бесплатна. Системы DIY просты в установке, и многие из них настолько же просты, как и plug-and-play. Системы DIY также являются исключительно беспроводными, поэтому вам не понадобятся никакие инструменты. Поскольку клиенты устанавливают системы, компании, выполняющие установку своими руками, как правило, предлагают обслуживание клиентов выше среднего, чтобы помочь вам в этом процессе.Положительным и отрицательным для этих систем является то, что в ваш дом никто не приходит. С другой стороны, вам не придется приглашать незнакомца в свой дом, но в то же время технический специалист может рассказать вам о тех областях вашего дома, которые могут потребовать большего внимания к безопасности, чем другие. Системы DIY могут не претендовать на некоторые домашние скидки, требующие сертификации, подтверждающей, что ваша система была установлена ​​правильно. Компании, выполняющие установку своими руками, включают Frontpoint, Protect America и Link Interactive.

Оборудование для умного дома

Оборудование для умного дома позволяет автоматизировать ваш дом.Вы можете управлять дверями, окнами и бытовой техникой по всему дому с помощью простой команды на панели управления на стене, в приложении или на устройстве с голосовым управлением, например Amazon Echo.

Умные замки

Умные замки интегрируются в вашу автоматизированную систему, обеспечивая доступ без ключа, и являются одной из наиболее важных частей автоматизированной системы. Умные замки просты в установке, и они позволяют вам контролировать и контролировать, кто входит в ваш дом. Они варьируются в цене от 100 до 300 долларов.Некоторые выглядят как стандартные замки, а другие включают клавиатуру. Вы даже можете связать некоторые умные замки с камерой дверного звонка.

Умное освещение

Вы можете подключать свет к интеллектуальным выключателям и розеткам, которые позволяют удаленно управлять устройством, к которому оно подключено. Если вам нужно действительно интеллектуальное освещение, умные лампочки позволят вам контролировать интенсивность и цвет света. Умное освещение работает с большинством систем домашней автоматизации.

Умные термостаты

позволяют контролировать температуру в доме, где бы вы ни находились, или в любой точке мира.Многие умные термостаты включают в себя датчики приближения и машинное обучение для настройки температуры вашего дома на основе ваших предпочтений.

Умные колонки

Интеллектуальные колонки — это новейшее дополнение к системам домашней автоматизации, позволяющее управлять домом с помощью голоса. Они могут устанавливать таймеры, блокировать и открывать окна или двери, воспроизводить музыку и отвечать на вопросы. Хотя умные колонки могут облегчить вашу жизнь, вам нужно будет выбрать, какую платформу голосовой поддержки вы хотите. Только интеллектуальные колонки на одной платформе будут общаться друг с другом, и они будут работать только с определенными устройствами.На верхнем уровне голосовых помощников находятся Google Home и Amazon Echo.

Главная страница Google

Платформа голосового помощника Google — Home, а голосовой помощник — Google Assistant. Эта платформа включает в себя Google Home, Google Home Mini и Google Home Max. Google Home полностью управляется голосом, поэтому экрана нет. Если вы хотите управлять им с экрана, вы можете использовать свой телефон или подключенный телевизор. Google Home — это аудиоустройство, которое позволяет подключать его к другим динамикам для получения звука более высокого качества, которое можно разместить в нескольких комнатах.

Amazon Echo

Amazon — Echo, а голосовой помощник — Alexa. Эта платформа включает Amazon Echo, Echo Plus, Echo Spot, Echo Dot и Echo Show. Некоторые продукты Echo (Spot и Show) имеют экраны, а другие полностью управляются голосом. Amazon Echo — это аудиоустройство, которое позволяет подключать его к динамикам с поддержкой голоса для улучшения качества звука, которое можно воспроизводить в нескольких комнатах. Vivint, ADT и Protect America используют платформу Echo для управления своими автоматизированными системами.

Сколько стоят умные фонари?

Как правило, интеллектуальное светодиодное освещение окупается со временем, потому что срок службы ламп намного дольше, чем у стандартных лампочек. Но помимо отдельных ламп, мы также учитываем долгосрочные финансовые преимущества дистанционного управления нашим освещением.

Практически во всех случаях следует ожидать, что за лампочку вы будете платить больше, чем за традиционные лампочки. Например, мы можем добавить несколько лампочек Philips Dimmable A19 за 10 долларов в дом и управлять ими с помощью нашего Amazon Echo Show или собственного приложения для смартфонов Phillips.Мы бы сочли это недорогим вариантом, но, опять же, если вам понадобится 20 таких надежных лампочек … мы позволим вам посчитать их там.

С другой стороны, если вы планируете отключить освещение по всему дому, мы вас предупредим: это не будет дешевым делом. Пакет интеллектуального освещения от Insteon, содержащий пять лампочек и диммер с дистанционным управлением, стоит около 260 долларов. (Само по себе переключение стоит всего 50 долларов, к вашему сведению.) Мы считаем, что это более низкая цена и хороший выбор для домовладельцев начального уровня.

Как работают умные лампочки?

Разбирая технологии, лежащие в основе нашего умного дома, важно помнить, что это больше, чем просто электрические лампочки; они сами по себе являются умными домашними устройствами. Как и наши камеры и наши умные замки, наши умные лампочки можно подключить к одному из множества цифровых помощников: Amazon, Google, IFTTT, Samsung SmartThings и т. Д.

Знаете ли вы: Каждая интеллектуальная лампочка имеет встроенное программное обеспечение, которое позволяет ей подключаться к множеству устройств.Из выбранного нами хаба (в нашем случае — эхо-шоу) мы можем автоматизировать повседневные события или вмешаться в любой момент, чтобы внести коррективы в реальном времени.

Как установить умный выключатель света

Мы не собираемся сидеть здесь и говорить вам, что установить умный выключатель света легко для всех. Это не; особенно если у вас нет электрических навыков.

В типичных умных выключателях света, с которыми мы работали, первое, что мы делаем до того, как приступим к настройке, — это отключаем питание электрической цепи, к которой принадлежат наши фонари.Мы никогда не хотим устанавливать электрическое оборудование при включенном питании; это серьезная угроза безопасности и может привести к поражению электрическим током.

Удар электрическим током? Хорошо, давай сделаем паузу. Если все это кажется вам слишком сложным (и потенциально опасным), не бойтесь нанять электрика! Поверьте нам: у нас было достаточно неудач с установкой, чтобы сказать вам, что это нормально признать, когда вы пребываете в затруднительном положении. Мы не будем судить.

Можно ли взломать домашние системы безопасности?

Какими бы сложными ни были ваши технологии, холодная и суровая правда о системах домашней безопасности заключается в том, что, если они подключены к Интернету, они уязвимы для взлома.

Возможно, вы слышали об одном относительно недавнем громком деле, когда хакеры разговаривали с домовладельцами с помощью функции двусторонней связи их камеры видеонаблюдения. Действительно, это была не самая обнадеживающая новость для нас; Хотя бренд исследовал проблему и определил, что это ошибка пользователя, нарушение все же обнажило многие уязвимости беспроводной технологии.

Как пользователи, мы можем в некоторой степени контролировать, насколько «защищенным» будет наше оборудование для обеспечения безопасности. Во-первых, мы всегда используем наши собственные карты microSD для хранения видеозаписей с наших камер видеонаблюдения.Таким образом, мы не сохраняем наши видео в облаке, где хакеры потенциально могут попытаться получить к ним доступ.

Репутация бренда здесь тоже имеет значение; мы рекомендуем использовать основные бренды, о которых вы слышали, поскольку они, как правило, чаще обновляют свое микропрограммное обеспечение и обеспечивают более эффективные меры безопасности. И — мы не можем этого особо подчеркнуть — всегда используйте надежные пароли для учетных записей.

Особенности систем безопасности домашней автоматизации

Как вы автоматизируете свой дом? Вот основы домашней автоматизации для беспроводной домашней безопасности и других домашних систем.

Дизайн безопасной беспроводной системы домашней автоматизации с использованием платформы Open Home Automation Bus (OpenHAB 2)

Интерес к использованию интеллектуальных подключенных устройств быстро растет. Развивающийся мировой рынок интеллектуальных технологий развивается, чтобы адаптироваться к взаимосвязанному миру устройств, ведущему к Интернету вещей (IoT) повсюду. В этом исследовательском документе представлен дизайн, разработка и развертывание прототипа безопасной беспроводной системы домашней автоматизации с OpenHAB 2.Мы использовали два (2) высокопроизводительных микроконтроллера, а именно: Arduino Mega 2560, подключенный к 16-канальному реле, и Raspberry Pi Model B, работающий под управлением программного обеспечения OpenHAB. Raspberry Pi функционировал как сервер для разработки прототипа автоматизированного умного дома, которым можно дистанционно управлять как из веб-приложения, так и из мобильного приложения Android. При разработке коммутатора с беспроводным управлением для бытовой техники были реализованы две процедуры безопасности, а именно: интерфейс JSON Web Token (JWT) на основе токенов и процедуры Advanced Encryption Standard (AES) для аутентификации и шифрования данных.Наша система представляет собой систему домашней автоматизации, которая использует возможности последней версии OpenHAB для максимальной производительности и общей безопасности дома, при этом делая ее адаптируемой для управления отдельными устройствами. При тестировании как разработанные аппаратные, так и программные модули показали себя очень хорошо, чтобы обеспечить безопасность системы домашней автоматизации. Были использованы стандартные отраслевые инструменты и фреймворки для тестирования на проникновение, включая Aircrack-ng; Аудит беспроводной сети начался с полной развертки беспроводных частот с отличными результатами.Это также обеспечивает эффективное использование энергии в доме, поскольку устройства интеллектуально управляются как с мобильных, так и с веб-приложений. Результаты разработки и реализации дополнительного уровня безопасности структуры OpenHAB предоставляют различные теоретические и практические выводы для домашней автоматизации.

1. Введение

Домашняя автоматизация — это внедрение системы для управления освещением, атмосферными условиями, развлекательными системами, системами наблюдения и бытовой техникой.Это позволяет подключать домашние устройства к удаленно управляемой сети. Эта технология облегчает жизнь пользователя и экономит энергию за счет использования устройств с наибольшим приоритетом и важностью [1–5]. Управление может быть таким же простым, как выключение света с помощью пульта дистанционного управления, или столь же сложным, как настройка сети элементов [6], которые могут программировать контроллер через смартфоны из любой точки мира. Это позволяет подключать домашние устройства к удаленно управляемой сети.

Идея домашней автоматизации существует уже несколько десятилетий [7], но только в последнее время были реализованы реальные архитектурные проекты.Самая ранняя форма домашней автоматизации относится к 1893 году, когда был запатентован первый телевизор с системой дистанционного управления. В начале 2000-х годов популярность домашней автоматизации выросла из-за увеличения спроса на различные технологии. Потребность в домашней автоматизации продолжает расти, поскольку сегодня на рынке появляются более доступные домашние технологии.

Разработка интеллектуальных устройств для работы со всеми системами домашней автоматизации окажется сложной задачей, поскольку потребует помощи компаний, производящих смартфоны, для правильной настройки этих устройств для связи с системами домашней автоматизации.В этом исследовании используется OpenHAB 2 — последняя стабильная версия программного обеспечения с Raspberry Pi 3 Model B и микроконтроллером Arduino Mega для создания прототипа безопасной беспроводной системы домашней автоматизации.

В последнее время были предприняты попытки преодолеть разрыв между совместимостью с устройствами различных производителей. Быстрое, но довольно неэффективное решение этой проблемы — создание отдельных приложений для каждого типа устройств [8–10]. OpenHAB служит для решения большинства распространенных проблем интеграции, связанных с беспроводной домашней автоматизацией.Он объединяет несколько кроссплатформенных систем домашней автоматизации в единое решение, действует как общий коммуникативный язык для различных устройств, делает взаимодействие между устройствами нейтральным и упрощает интеграцию устройств [9, 10].

В связи с последними технологическими разработками продолжаются дискуссии о необходимости перехода от традиционных домашних настроек к безопасным автоматизированным домам. Большинство домовладельцев в развивающихся странах сочли бы эту новую инициативу неоправданной роскошью. Они указали бы на стоимость установок и отсутствие благоприятных условий как на серьезное препятствие.Однако следует отметить, что усовершенствования систем домашней автоматизации улучшат производительность и безопасность домашних хозяйств по доступным ценам.

Недостатки традиционных домашних систем выделены ниже: (1) повторяющийся характер большинства задач создает пространство для неэффективности и потерь времени и, таким образом, делает использование домашней автоматизации необходимым; (2) обычные традиционные дома нелегко контролировать или контролировать. События, происходящие в разных частях дома, невозможно эффективно отслеживать и контролировать.Состояние бытовой техники невозможно проверить без физического присутствия домовладельца; и (3) стоимость установки и обслуживания устройств безопасности в традиционных домах высока, и поэтому следует использовать недорогие варианты домашней безопасности [2, 10, 11].

Большинство домовладельцев в развивающихся странах не имеют полного и полного контроля над своими домами. Они не могут получить доступ к жизненно важным функциям домашней автоматизации, таким как управление и мониторинг бытовой техники, недорогая безопасность и косвенное эффективное использование энергии.В этой статье делается попытка изучить способ замены традиционных домашних систем безопасными беспроводными автоматизированными системами.

Протокол OpenHAB 2 подходит для автоматизации дома при соединении между собой устройств на основе его гибкости и возможности полной настройки. Таким образом, в рамках данной исследовательской работы преследуются следующие цели, а именно: (1) обеспечение простого механизма управления бытовой техникой через мобильное или веб-приложение; (2) повышение безопасности подключенной бытовой техники за счет встроенных в систему стандартов обнаружения вторжений, сигнализации и шифрования данных беспроводной связи; (3) выполнение основных требований к управлению энергопотреблением в домашнем хозяйстве путем предоставления средств для мониторинга и удаленного отключения ненужных активных устройств для экономии энергии и сокращения счетов за электроэнергию; (4) предложение переключателя с беспроводным управлением для всей бытовой техники; и (5) внесение значительного вклада в существующий объем знаний о защищенной домашней автоматизации.

Существуют ключевые факторы, способствующие устойчивой автоматизации с использованием программного обеспечения OpenHAB. Они указаны ниже: (1) Безопасность . Программное обеспечение OpenHAB не требует каких-либо механизмов контроля доступа для своих пользователей и зависит исключительно от безопасности беспроводной сети. Однако его можно защитить с помощью аутентификации и авторизации пользователя. (2) Экономическая эффективность . Первоначальная стоимость установки относительно выше, чем в обычных домах. Имеет высокую стоимость обслуживания.Однако встроенные механизмы энергосбережения могут сэкономить некоторые эксплуатационные расходы и обеспечить оптимальное использование электрических сетей. (3) Согласование с существующей экологической инфраструктурой . Он не подходит для мест без круглосуточного электроснабжения. Это становится серьезным риском для безопасности, и в случае приобретения внешнего энергогенерирующего оборудования могут возникнуть дополнительные расходы. (4) Гибкость в применении и адаптации . Программное обеспечение OpenHAB — это программное обеспечение с открытым исходным кодом, которое обеспечивает гибкость в адаптации интеллектуальных устройств.Он служит концентратором, объединяющим широкий спектр разнородных устройств. Технологии умного дома гибки, когда речь идет о размещении новых устройств, бытовой техники и других технологий. (5) OpenHAB является центральным элементом умного дома . Подобно электромобилям, умным сетям и другим технологиям следующего поколения, умный дом обещает высокую рыночную стоимость в ближайшем будущем. В настоящее время в большинстве слаборазвитых и развивающихся сообществ умные дома могут быть неосмотрительным приобретением, поскольку других поддерживающих платформ еще нет.(6) Юридические факторы . Во многих областях технологии умного дома развиваются быстрее, чем законы, регулирующие такие технологии. Например, умные дома часто оснащены высокотехнологичными средствами безопасности, такими как устройства записи звука и видео. Во многих штатах и ​​юрисдикциях требуется предварительное согласие, например, перед тем, как делать аудио или видео запись кого-либо.

Кроме того, в таблице 1 приводится сводка по странам, принявшим технологию автоматизации умного дома.

Однако в Африке технологии умного дома все еще находятся на начальной стадии. Найроби в Кении считается самым умным городом Африки [13]. Южная Африка уже внедряет технологии умного дома, в том числе другие африканские страны, такие как Нигерия, Гана, Руанда и Эфиопия. Календарная спецификация тенденции в умных домах выявляет тенденцию к росту [14].

Изобретение бытовой техники началось в первые два десятилетия 20 века.В середине 20 века произошел технологический прогресс с изобретением Echo IV и кухонного компьютера в 1966 году. Echo IV был первым интеллектуальным устройством, хотя он никогда не продавался в коммерческих целях. Он мог рассчитывать списки покупок и включать и выключать бытовую технику. В начале 1990-х годов были изобретены геронтехнологии — технологии, помогающие геронтологии, например, медицинская сигнализация для пожилых людей. В 1998 и начале 2000-х годов технология умного дома пережила бум творческих инноваций со стороны различных поставщиков.Рынок домашней автоматизации оценивался в 5,77 млрд долларов США в 2013 году и, по прогнозам, достигнет рыночной стоимости в 12,81 млрд долларов США к 2020 году [15].

Было проведено углубленное исследование существующих работ и систем, которые были реализованы в рамках исследовательской работы, определенной в этом документе, а именно для разработки безопасной беспроводной домашней автоматизации, основанной на конфиденциальности по дизайну. В центре внимания обзора литературы было признание проделанной работы, определение их сильных и слабых сторон, а также определение того, как различные экосистемы влияют на результаты.Среди множества представляющих интерес статей, перечисленные ниже были сочтены представляющими прямой интерес для предлагаемой исследовательской работы [1–3, 7–25] и поэтому были рассмотрены. Их относительные сильные и слабые стороны выделены в соответствующем рабочем разделе.

Уникальным вкладом этого документа является (1) проектирование и разработка экономичной и безопасной домашней автоматизации с использованием платформы OpenHAB 2 с возможностью программирования и настройки устройств и (2) разработка мобильных и веб-приложений для управления энергопотреблением и коммутации. подключенных домашних устройств и интерактивный визуальный интерфейс для домашней автоматизации.Он использует разработанные аппаратные и программные модули для обеспечения оптимального управления энергопотреблением в доме. Несмотря на то, что существуют исследования, в которых изучается применение OpenHAB в домашней автоматизации, насколько нам известно, в опубликованной литературе мы не нашли ни одного, посвященного преобладающим проблемам безопасности инфраструктуры сервера OpenHAB по умолчанию, особенно для подключений через Интернет. для автоматизации умного дома. В этой статье мы реализовали дополнительные уровни безопасности аутентификации и авторизации пользователей, сохранив при этом низкую общую стоимость внедрения и сохранив простоту развертывания для повседневного домашнего использования.Согласно нашей конфигурации сервера, связь OpenHAB через Интернет осуществляется через процедуру аутентификации JSON Web Token. Этот процесс затрудняет перехват личности пользователя злоумышленником. Этот подход оказался более безопасным, чем конфигурация сервера OpenHAB по умолчанию. Следовательно, мы использовали OpenHAB REST API с открытым исходным кодом для разработки мобильного или веб-приложения, которое является гибким и легко адаптируемым для традиционного домашнего использования.

В разделе 2 представлен обзор литературы по системам автоматизации умного дома, использующим различные методы и алгоритмы для управления и контроля энергии.Он обращается к различным технологиям домашней автоматизации с помощью веб-приложений и мобильных приложений. Он определяет сильные и слабые стороны таких систем. Он предлагает новый метод с использованием протоколов безопасности AES и JWT для повышения безопасности и обеспечения конфиденциальности за счет конструкции домашней автоматизации. Новизна архитектуры и методологии системного проектирования, включая концепции, алгоритмы, диаграммы действий и блок-схемы, представлена ​​в Разделе 3. В этом разделе освещаются различные модули с их дизайном и процедурами реализации.Раздел 4 посвящен реальной реализации проекта с принципиальными схемами и моделированием, выполненным в программном обеспечении Proteus, экспериментальной проверкой и соответствующей интеграцией разработанных модулей. В этом разделе содержится достаточно подробностей о тестировании и оценке производительности предлагаемой системы безопасной домашней автоматизации с соответствующими модулями для эффективного мониторинга и управления бытовой техникой. Наконец, в разделе 5 представлены выводы о конструкции и методологии системы, а также соответствующие рекомендации по дальнейшим улучшениям.

2. Обзор связанных и существующих систем

Jin et al. [1] реализовали дистанционно управляемую систему домашней автоматизации на основе беспроводной сенсорной сети и встроенной системы с интеграцией GPRS. Система была уникальной по уважительным причинам; он позволял пользователям управлять оборудованием в доме и собирать данные о состоянии бытовых приборов, а также о погодных условиях. Кроме того, система обладала мощными функциями безопасности, такими как встроенная система обнаружения пожара, обнаружения вторжений и уведомлений.Система тесно интегрирована с китайской службой обмена мгновенными мобильными сообщениями.

Существенным недостатком данной системы является отсутствие интерфейса мобильного или веб-приложения для управления бытовой техникой. Использование только системы SMS для связи означало, что, если устройство GSM потеряно, контроль доступа больше не будет действительным.

Авторы в [6] разработали систему, которая дает домовладельцу полный контроль над своим домом с помощью службы коротких сообщений (SMS), передаваемой через GSM.В этой системе модем GSM подключен к RS232, соединенному с MAX232, который также подключен к микроконтроллеру PIC, поскольку RS232 несовместим с микроконтроллером. Когда пользователь отправляет SMS-сообщение, оно отправляется на RS232, и MAX232 преобразует текстовые сообщения в сигнал TTL для микроконтроллера PIC. PIC управляет реле, которое является точкой подключения всей бытовой техники [6].

Пробел в этой системе заключается в том, что она очень навязчива и требует переподключения электроприборов для целей настройки.Система также ограничена в использовании только GSM, и SIM-карта необходима для удаленного управления домом, и если GSM или SIM-карта неуместна, система перестает функционировать. Кроме того, не было введено никаких стандартов безопасности для защиты системы от злоумышленников и хакеров.

Kodali et al. [7] предложили основанную на IoT интеллектуальную систему безопасности и домашней автоматизации, которая использует определенные функции домена IoT как для связи, так и для управления устройствами, обеспечивая при этом их безопасную работу без прерывания.Он реализовал протокол безопасности для связи между устройствами и сервером.

Домб предложил умный дом на базе Интернета вещей. Он включает в себя все основные функции домашней автоматизации посредством связи и управления устройствами, описанными в [26].

В этой статье [27] Gupta et al. представляет дизайн и разработку эффективной системы управления домашним энергопотреблением. Система в первую очередь собирает информацию о различных бытовых приборах и мониторах и контролирует их работу для наиболее эффективного сценария энергопотребления.Авторы использовали связь по линии электропередачи (PLC) с модулем розеток с регулируемым питанием (PCOM), чтобы помочь в работе системы. Он состоит из домашнего сервера, подключенного к сети модуля по схеме «звезда».

Однако отсутствие подключения к Интернету является существенным недостатком системы, поскольку вычисление и управление бытовой техникой не могут выполняться удаленно. Отсутствие удаленного доступа к системе создает несколько проблем, наиболее важная из которых состоит в том, что система менее эффективна в случаях, когда необходим экстренный доступ.

Ramljak [28] опубликовал анализ безопасности открытых шинных систем домашней автоматизации и предложил отличное понимание уязвимостей и способов их эффективного устранения. Основное внимание уделялось анализу безопасности фреймворка OpenHAB. Это было сделано путем изучения архитектуры безопасности и поддерживаемых функций, которые поставляются с OpenHAB из-за очевидной проблемы статического анализа кода нескольких используемых пакетов в OpenHAB. Автор свел к минимуму уязвимости, такие как отправка данных в REST API, которые могут привести к утечке пользовательских данных, установив для HTTP-ответа X-XSS-Protection значение «1.Второй подход, который использовал автор, заключался в запуске OpenHAB за обратным прокси-сервером, который перенаправляет клиентские запросы на соответствующий сервер, обеспечивая доступ к портам времени выполнения OpenHAB 80 (HTTP) и 443 (HTTPS).

Heimgaertner et al. [29] стремились помочь снизить затраты на электроэнергию и повысить комфорт жизни, регулируя температуру в помещении в соответствии с расписанием, правилами и входными сигналами датчиков. Он использует распределенную настройку OpenHAB Distributed Multiuser (DM) с расширениями, вводящими аутентификацию пользователей, контроль доступа и инструменты управления для децентрализованных развертываний узлов OpenHAB.

Ограничение этой работы состоит в том, что новый OpenHAB DM несовместим с существующими мобильными приложениями OpenHAB. Однако это в основном связано с тем, что мобильные приложения в настоящее время не предоставляют реализацию функций учетных данных пользователя, а также не предоставляют токены аутентификации для REST API.

Celtek et al. [18] разработали и внедрили недорогую и эффективную беспроводную систему домашней автоматизации общего назначения. Веб-приложение интегрируется с существующими домами для контроля датчиков температуры, влажности, движения и освещенности, а также схемы преобразования сигнала на основе введенных пользователем данных.Система домашней автоматизации состоит из трех ключевых сегментов: узлов датчиков (SN), узлов исполнительных механизмов (AN) и центрального узла (CN).

Однако отсутствие интерфейса мобильного приложения снижает простоту доступа к системе. Система не определяет роли доступа и привилегии для пользователей систем, и это делает систему уязвимой для несанкционированного доступа. Никаких мер безопасности для шифрования информации, отправляемой системой через Интернет, не принималось.

Бхатт и Патолия в [19] разработали и реализовали масштабируемую, экономичную сенсорную беспроводную сеть для преобразования традиционного дома в умный дом.Они развернули гетерогенные узлы датчиков и исполнительных механизмов на основе беспроводных сетевых технологий для дома. Система имеет масштабируемую архитектуру, поэтому в системе можно управлять и контролировать любое количество бытовых приборов. Кроме того, в систему можно легко интегрировать существующие беспроводные бытовые приборы, чтобы предоставить единый интерфейс для управления всеми бытовыми приборами. Авторы использовали модуль Wi-Fi ESP8266, и это создало проблему, заключающуюся в том, что он обеспечивает только одну точку для аналогового ввода.Это затрудняло подключение нескольких аналоговых датчиков к системе. Однако авторы отметили, что интеграция отдельной схемы аналогового расширителя ввода-вывода с модулем WiFi решит проблему.

Song et al. [21] разработали и внедрили систему беспроводных управляемых розеток для сетей домашней автоматизации. В их модуль розетки встроен радиомодуль Zigbee, который служит в качестве исполнительного узла в сетях домашней автоматизации. Разработанный авторами умный дом позволяет легко управлять различной бытовой техникой.Однако заметным ограничением их исследовательской работы является отсутствие стандарта безопасности для модулей беспроводной связи.

Karaca et al. В своей статье [22] разработали систему умного дома, в которой используются датчики и узлы контроллера, подключенные к настраиваемой локальной беспроводной сети — разработанная система функционирует двумя основными способами: мониторинг и управление бытовой техникой. . С помощью встроенного сервера пользователи могут изменять базу данных через Интернет-соединение. Этот встроенный сервер состоит из микропроцессора ARM, звукового сигнала охранной сигнализации, модуля Wi-Fi ESP8266 и карты памяти SD.Сервер — это мост между пользовательским интерфейсом и сенсорными узлами / контроллерами. Модули сервера снабжают пользователя необходимой информацией, извлекая данные из базы данных, которая обновляется узлами датчиков. В этой системе не реализован какой-либо стандарт безопасности для защиты передаваемых по беспроводной сети данных от внешних взломов. Кроме того, авторы рекомендуют направить будущие исследования на алгоритмы обучения, обеспечивающие адаптивное управление и управление с помощью машинного обучения такими параметрами, как приращения температуры в единице объема и времени.

В связи с быстрым резким ростом использования и уверенности в выдающихся характеристиках интеллектуальных устройств Vikram et al. [23] предложили методологию создания недорогой системы домашней автоматизации с использованием Wi-Fi. Он воплощает концепцию межсетевого взаимодействия интеллектуальных устройств. Экспериментальная установка включала использование модуля Wi-Fi ESP8266, микроконтроллеров ATmega ( μ Cs), однополюсных реле двойного действия (SPDT), трансивера NRF24l01 + RF и т. Д. В качестве концентратора использовался один из μ Cs. , а все показания датчиков отправляются через концентратор с узлов через радиочастотные модули.

Разработано мобильное приложение с пользовательским интерфейсом для управления бытовой техникой. В этом документе не рассматривается аспект безопасности системы домашней автоматизации. В системе не предусмотрены уровни контроля доступа для пользователя; следовательно, любому человеку может быть предоставлено разрешение вторгнуться в дом. Кроме того, поскольку в документе делается упор на то, что их система основана на Wi-Fi, в нем не описываются меры безопасности для защиты от внешних вторжений со стороны хакеров.

Дьори и Чуа в [24] предложили дизайн решения IoTOne, которое поддерживает гетерогенные устройства IoT и позволяет избежать как уязвимостей безопасности, так и ограниченных проблем совместимости устройств.Решение IoTOne поддерживает гетерогенные устройства IoT и обеспечивает проверку безопасности IoTApp, так что только IoTApp с надежными кодами будет размещаться в магазине приложений IoTOne. Однако в их системе отсутствует поддержка функций COAP (протокол ограниченного приложения) и DTLS (безопасность транспортного уровня дейтаграмм), которые необходимы для энергоэффективной безопасной связи.

Shinde and Dube [4] разработали интеллектуальную систему управления энергопотреблением на основе Интернета вещей для интеллектуального управления приборами по беспроводной сети, а не просто включения или выключения устройств.В этой статье энергопотребление устройств измерялось с интервалом в 30 минут и отправлялось на Raspberry Pi. Существенным недостатком системы является то, что она предназначена для управления только двумя приборами — электровентилятором и лампочкой. Кроме того, не было разработано никаких мер безопасности, что небезопасно из-за серьезного вторжения, которое всегда предпринимают хакеры.

В статье, опубликованной Sowah et al. [30] предоставляет полезное решение проблемы программируемости и настраиваемости модульной системы домашней автоматизации.Систему характеризуют три основные характеристики: состояние, управление и автоматизация электрических и электронных устройств. Эти три функции достигаются за счет надежного оборудования, состоящего из маршрутизатора, системного контроллера, модуля беспроводной связи, модуля микроконтроллера, модуля контроллера вентилятора, модуля контроллера лампы и IP-камеры. В первую очередь, система использует приложение Android в качестве пользовательского интерфейса для обеспечения связи между всеми модулями системы. Существует сервер REST API для облегчения связи между базой данных и WebSocket.Хотя система хорошо работает в достижении модульной конструкции для настройки домашней автоматизации, она ничего не делает для защиты беспроводной сети от утечек данных и атак [30, 31].

В этих работах [3, 32] авторами разработана автоматизированная система управления освещением и вентиляторами. Простой графический интерфейс пользователя (GUI) был разработан, чтобы облегчить конечному пользователю доступ к данным через веб-интерфейс. Системная архитектура включала Raspberry Pi, который служит основным блоком управления (MCU) и интерфейсом ввода / вывода (IOI).Raspberry Pi был выбран в качестве MCU по уважительным причинам — он удобен в использовании и относительно дешев. С Raspberry Pi в качестве центрального концентратора входные данные могут быть получены от подключенных датчиков, и все данные отправляются на Raspberry Pi. Однако отсутствие интерфейса мобильного приложения к системе снижает легкость доступа и расширяет функциональные возможности системы. В системе не хватало функций безопасности для предотвращения перехвата сети и перехвата сеанса, что очень часто встречается в веб-приложениях.

Все рецензируемые статьи были отмечены успешным объединением в сеть различных бытовых приборов и устройств для целей мониторинга и управления. Большинство рассмотренных документов были либо веб-приложениями, либо приложениями для Android, которые предоставляли пользователям интерфейс для мониторинга и управления состоянием их бытовой техники. Обычно это осуществлялось с помощью надежных и функциональных модулей беспроводной связи. В нескольких рассмотренных статьях рассматривалась оценка безопасности серверного программного обеспечения OpenHAB.В целом, большинство рассмотренных нами систем оказались дешевыми и удобными в использовании, а также оказались идеальными для целей мониторинга и дистанционного управления. Некоторые из систем сохранили поддержку разнородных устройств и реализовали проверку уязвимостей.

Однако более пристальный взгляд на системы выявил некоторые пробелы. Некоторые системы не могут обеспечить уровни контроля доступа для пользователей, что упрощает предоставление злоумышленникам прав доступа. Было обнаружено, что в других системах отсутствует поддержка нескольких устройств от разных поставщиков из-за проблем с совместимостью.В некоторых из рассмотренных систем отсутствовали функции удаленного управления, а в некоторых других не было реализовано никаких механизмов безопасности для протоколов беспроводной связи. Эти пробелы, выявленные в обзоре литературы, послужили основой для нашей постановки проблемы и возможного подхода к ее решению при разработке безопасной беспроводной системы домашней автоматизации с открытой шиной домашней автоматизации (OpenHAB 2) за счет использования и улучшения функций безопасности серверной архитектуры по умолчанию для обеспечения конфиденциальности по дизайну. и управление бытовой техникой через мобильные и веб-приложения.

3. Проектирование и внедрение системы

На этапе проектирования системы и реализации предложенного решения для устранения выявленных пробелов в рассмотренной литературе использовались как программные, так и аппаратные средства. Эти инструменты хорошо подходят для достижения нашей желаемой цели по созданию безопасной беспроводной системы домашней автоматизации. При создании спроектированного прототипа были использованы доступные компоненты схемы. Стоимость, эффективность, значимость и пригодность каждого из компонентов, использованных в конструкции прототипа, были тщательно взвешены.Инструменты разработки, использованные в этой исследовательской работе, оказались эффективными в достижении поставленных целей с использованием структуры OpenHAB.

На схеме, показанной на Рисунке 1, система состоит из двух отдельных частей: системы беспроводного управления и системы домашней сети. Смартфон и персональный компьютер, выступающие в качестве беспроводных контроллеров, подключаются к сети по беспроводной связи напрямую или через Интернет, чтобы обеспечить удаленное управление бытовой техникой, а также обмен данными об обновленных состояниях устройств.На микроконтроллере Raspberry Pi установлен экземпляр программного обеспечения OpenHAB, который действует как центральный сервер системы. Он также содержит сервер MQTT, который является протоколом для издателей и подписчиков, который позволяет нескольким устройствам связываться друг с другом по беспроводной сети [7]. Внутренний маршрутизатор регистрирует IP-адреса различных устройств, подключенных к нему, и в дальнейшем действует как центральная точка подключения для всех устройств и устройств. Микроконтроллер Arduino связывается с маршрутизатором через модуль ESP8266.Он получает и транслирует состояние устройств по протоколу MQTT, где все клиенты могут либо подписаться, либо опубликовать свой статус. Затем выполняется автоматическое действие или действие по запросу пользователя в зависимости от состояния подписанного устройства. Кроме того, он подключен к датчикам, которые улавливают сигналы из окружающей среды. Микроконтроллер Arduino получает команду через ESP8266 и осуществляет изменение через исполнительные механизмы (релейные цепи и двигатели), которые, по сути, являются точкой подключения различных бытовых приборов.