Bez našich digitálnych zariadení už nemôžeme fungovať. Vo vreckách máme smartfóny a do kabeliek a batohov zastrčené tablety. Aj naše domácnosti sa stávajú automatizovanými, čo nám umožňuje ovládať naše zariadenia internetu vecí odkiaľkoľvek, či už z automobilu, kancelárie alebo na polceste po celom kontinente.

Ale ako sa naše domácnosti stávajú „inteligentnejšími“, vidíme množstvo konkurenčných štandardov bezdrôtových sietí. Patria sem nielen známe Wi-Fi a Bluetooth, ale aj ďalšie, ako napríklad Thread, WeMo, ZigBee a Z-Wave. Aké sú rozdiely medzi týmito novými normami? Môžu spolu žiť v jednej domácnosti alebo v kancelárii?

ĎALŠIE: Sprievodca Smart Home: Čo by ste mali vedieť pred zakúpením

Čo inteligentná domácnosť potrebuje

Ideálny modul gadget pre inteligentné domácnosti by používal bezdrôtový vysielač a prijímač, ktoré vyžadovali veľmi málo energie, aby zariadenia vydržali mesiace alebo dokonca roky bez potreby novej batérie. Jeho signály by prechádzali cez steny a podlahy vo vnútri aj mimo domu, ale bez toho, aby rušili iné bezdrôtové siete.

Signály by boli šifrované z bezpečnostných dôvodov a používateľ by bol schopný ľahko pridať zariadenia do siete. Všetky zariadenia v tej istej sieti by boli schopné navzájom „hovoriť“. Nakoniec by mal byť štandard schopný zvládnuť desiatky alebo dokonca stovky zariadení v jednej sieti.

Štandardné Wi-Fi spotrebúva veľa energie, takže to celkom nesedí s účtom. Bluetooth Low Energy (LE) lepšie šetrí energiu, ale je obmedzený ako v dosahu signálu, tak aj v počte zariadení (nový štandard Bluetooth mesh by však mohol niektoré z týchto problémov vyriešiť).

Väčšina z týchto nových štandardov vytvára decentralizované „sieťové“ siete, v ktorých môže každé zariadenie komunikovať priamo s akýmkoľvek iným zariadením v dosahu. Ak sú dve zariadenia príliš ďaleko od seba, ich signály môžu preskakovať pozdĺž medziľahlých zariadení. Zariadenia môžu vypadávať a odchádzať zo siete bez ovplyvnenia celkovej sily siete.

Väčšina z týchto sietí však tiež potrebuje „primárne“ zariadenie, ktoré slúži ako sieťový radič. Ak primárne zariadenie vypadne z prevádzky, môže ho prevziať iné zariadenie. Rozhrania so smartfónmi alebo tabletmi môžu spracovávať rozbočovače, komerčne dostupné zariadenia, ktoré sú často kompatibilné s dvoma alebo viacerými z týchto štandardov, ako aj s Wi-Fi alebo Bluetooth. Dva z popredných uzlov, Samsung SmartThings a Mrknutie 2, môže nielen prijímať Zigbee, Z-Wave, Bluetooth a Wi-Fi, ale tiež vám umožní prepojiť inteligentné zariadenia, aby sa jedno aktivovalo, keď iné splní určité podmienky.

ĎALŠIE: Najlepšie inteligentné domáce rozbočovače

Ako sa porovnávajú


Z-Wave ZigBee WeMo Závit Sieť Bluetooth
Prevádzkový rozsah 100 stôp 35 stôp 100 stôp 100 stôp (teoreticky) 330 stôp
Max. zariadenia 232 65,000 Závisí od smerovača 250-300 32,000
Rýchlosť prenosu dát 9,6 - 100 kb / s 40 - 250 kb / s Závisí od smerovača 250 kb / s 1 Mb / s
Frekvencia 908/916 MHz (USA) 915 MHz / 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz
Typ siete Ok Ok Hviezda Ok Ok
Potrebujete rozbočovač? Áno Áno Nie Áno Áno

Z-Wave

Spolu s ZigBee je Z-Wave jedným z najbežnejšie používaných bezdrôtových štandardov v inteligentných domácnostiach v súčasnosti. Aliancia Z-Wave cituje viac ako 1 300 certifikovaných zariadení na trhu a 35 miliónov predaných kompatibilných jednotiek.

„ZigBee a Z-Wave existujú už roky,“ povedala Kerberová a vysvetlila, že každý protokol definuje všetky sieťové funkcie všetkých kompatibilných zariadení, aby sa zabezpečila maximálna kompatibilita s ostatnými zariadeniami, ktoré na nich bežia protokol. „Všetci poskytovatelia služieb, ktorí poskytujú riešenia pre smartphony, používajú ZigBee a Z-Wave kvôli interoperabilite.“

Z-Wave aj ZigBee používajú na ochranu symetrické šifrovanie AES-128, rovnaké ako to ponúkajú niektoré online banky. komunikácie a zariadenia používajúce ktorýkoľvek zo štandardov sa dajú ľahko nastaviť a nevyžadujú od spotrebiteľa žiadne vykonávanie elektrické vedenie.

Veľké značky, ako napríklad Honeywell, používajú Z-Wave, rovnako ako spoločnosti ADT a First Alert zaoberajúce sa zabezpečením domácich zariadení. Medzi ďalších zákazníkov patria AT&T, Jasco (výrobca domácich výrobkov pod značkou GE), LG a Verizon.

Napriek svojej podobnosti nie sú ZigBee a Z-Wave navzájom kompatibilné. Z pohľadu spotrebiteľa je ťažké vybrať si jedno cez druhé, hoci navrhovatelia každého protokolu by sa začali líšiť.

„Z-Wave je jediná technológia na trhu, ktorá poskytuje interoperabilitu na úrovni aplikácií a zachováva spätnú kompatibilitu so všetkými verzie, “uviedol Ben Garcia, technik poľných aplikácií pre Z-Wave spoločnosti Sigma Designs, kalifornská spoločnosť, ktorá vlastní a licencuje Z-Wave štandard. „Keď má niečo certifikát Z-Wave, bude to fungovať s akýmkoľvek iným produktom Z-Wave, minulým, súčasným aj budúcim.“

Výrobky Z-Wave zahŕňajú množstvo inteligentné zámky (ktoré majú tiež Zigbee), ako aj Otvárač garážových brán GoControl. Pretože Z-Wave využíva nízkofrekvenčné rádiové pásmo - 908,4 MHz v USA - jeho zariadenia nebudú rušiť sieť Wi-Fi, aj keď by mohli používať bezdrôtové pevné telefóny.

Z-Wave má „historicky lepšiu interoperabilitu ako Zigbee,“ uviedol Michael Wolf, zakladateľ a hlavný analytik spoločnosti NextMarket Insights, strategickej a výskumnej firmy v Edmonds vo Washingtone. „Všetky zariadenia Z-Wave všeobecne, bez výnimky, spolupracujú s ostatnými zariadeniami Z-Wave.“

Spoločnosť Sigma Designs zarába peniaze na licenciách Z-Wave a zariadenia používajúce tento štandard môžu byť cennejšie ako zariadenia používajúce iné protokoly. Rovnako ako DVD, ani Z-Wave zariadenia nemôžu byť použité mimo ich „domácich“ oblastí kvôli rôznym rádiovým frekvenciám - napríklad severoamerické Z-Wave zariadenia sa nebudú pripájať k austrálskym.

Z-Wave je tiež pomerne pomalý s rýchlosťami dátového prenosu až 100 kilobitov za sekundu (kb / s). Pre porovnanie, jeho konkurent ZigBee môže na určitých vlnových dĺžkach získať až 250 kbps, zatiaľ čo najnovšia verzia Wi-Fi, ktoré čerpá oveľa viac energie ako ZigBee alebo Z-Wave, môže dosiahnuť 1 gigabit za sekundu - 1 milión kb / s.

ZigBee

Na rozdiel od patentovaného štandardu Z-Wave je ZigBee otvoreným štandardom založeným na špecifikácii bezdrôtových dát IEEE 802.15.4. Medzi výrobcov zariadení ZigBee patria spoločnosti GE Appliances and Lighting, LG, Logitech, Svetlá Philips Hue a Samsung. (Niektorí z týchto výrobcov tiež používajú Z-Wave, Bluetooth alebo Wi-Fi.) ZigBee používajú aj Comcast a Time Warner Cable v ich set-top boxoch, ako aj v smerovačoch domovskej brány a satelitných prijímačoch a povedomý Nest Learning termostat. Amazon dokonca začlenil Zigbee do svojho najnovšieho inteligentného reproduktora Alexa, telefónu Echo Plus.

ZigBee môže v USA pracovať na frekvencii 915 MHz, čo umožňuje nízku spotrebu energie, ale limity dáta na 40 kbps alebo na frekvencii 2,4 GHz, ktorá umožňuje až 250 kbps, ale môže rušiť Wi-Fi sietí. Medzi produkty ZigBee patrí inteligentná žiarovka Philips Hue, rozbočovač domáceho ovládania Logitech Harmony Ultimate, detektory pohybu vyrobené práčkami Bosch a Indesit.

ĎALŠIE: Najlepšie inteligentné domáce pomôcky

„Funguje to dobre, keď všetky zariadenia používajú rovnaký profil Zigbee,“ uviedol Wolf. „[Je] lacný a s veľmi nízkou spotrebou a sieťová technológia je ideálna pre domácu automatizáciu.“

ZigBee podporuje aj zariadenia napájané z batérií, z ktorých niektoré môžu pracovať až sedem rokov na jednej súprave batérií a zariadenia, ktoré neobsahujú batérie, napríklad vypínače.

ZigBee je spoľahlivý a „robustný“, uviedol Ryan Maley, riaditeľ strategického marketingu Aliancie ZigBee - je nízkoenergetický, interoperabilný s ostatnými zariadeniami ZigBee a bezpečný.

„Wi-Fi je vhodná voľba na doručovanie obsahu, ako je streamovanie videa a zvuku. Je to skvelé pre internet ľudí, “uviedol Maley. „ZigBee je určený pre zariadenia, ktoré komunikujú so zariadeniami. Je to skvelé pre internet vecí. ““

Pretože tieto dva protokoly komunikujú rozdielne, zariadenia ZigBee a Z-Wave sú často nekompatibilné. Mnoho inteligentných domácich rozbočovačov, napríklad Lowe's Iris, Quirky's Wink hub a Samsung SmartThings, však oba protokoly podporuje, aj keď to na svojom obale nemusí uvádzať.

„Historicky Zigbee trpel problémami s interoperabilitou s rôznymi implementáciami, ktoré využívali rôzne softvérové ​​profily,“ uviedol Wolf. „Zdá sa, že to majú pod kontrolou.“

Ako bolo uvedené vyššie, ZigBee je o niečo rýchlejší ako Z-Wave a jeho implementácia pre výrobcov zariadení je zvyčajne lacnejšia. ZigBee má však dosah iba 10 metrov (35 stôp), zatiaľ čo Z-Wave môže dosiahnuť 30 metrov (100 stôp).

WeMo

Ďalej máme WeMo, ktorá je značkou vo vlastníctve spoločnosti Belkin, výrobcu sieťových zariadení a technického príslušenstva, a už vôbec nie štandardom bezdrôtových sietí. Namiesto toho sa WeMo vracia na štandardné Wi-Fi pripojenie, ktoré je už všadeprítomné v sieťových domácnostiach, čo eliminuje potrebu rozbočovača alebo ovládača a tiež robí jeho zariadenia kompatibilnými s internetom. Zariadenia WeMo vysielajú signály prostredníctvom smerovača Wi-Fi navzájom, do väčšej lokálnej siete Wi-Fi a do internetu ako celku.

Wemo Mini Smart PlugZobraziť dohodu

Peter Taylor, riaditeľ produktového manažmentu v spoločnosti Belkin, uviedol, že spoločnosť sa rozhodla používať Wi-Fi, pretože nechcela zmiasť zákazníkov „zavedením ďalších technológií“.

Namiesto mriežkovanej siete je WeMo závislý od „hviezdnej“ konfigurácie siete bežnej vo väčšine domácich Wi-Fi nastavenia, s centrálnym smerovačom vybavujúcim všetku komunikáciu medzi zariadeniami a riadiacim sieť v systéme Windows všeobecne. Pretože smartphone používateľa je už pripojený k sieti Wi-Fi, môže si nainštalovať aplikáciu WeMo na priame pripojenie k zariadeniam WeMo.

Wi-Fi má však jednu nevýhodu - zaberá veľa výdrže batérie a výpočtovej sily.

„Wi-Fi je oveľa viac náročné na energiu ako iné bezdrôtové technológie pre domácnosť,“ uviedol Wolf. „Zariadenia smart-home na batériu sú strašnou voľbou pre Wi-Fi.“

Prejdite na web Belkin Home Automation a uvidíte viac ako 25 produktov WeMo, napríklad Štartovacia sada LED osvetlenia WeMo, WeMo Insight Switch a súpravu WeMo Switch + Motion. WeMo tiež spolupracuje so značkami ako napr Pán Káva a CrockPot pridať do týchto zariadení svoju sieťovú technológiu.

„WeMo je založené na aplikáciách, takže zariadenia, ktoré majú aplikáciu WeMo, sa k nej môžu pripojiť ako telefón alebo tablet,“ vysvetlil. „Ostatné zariadenia, ktoré používajú WeMo, sa môžu tiež pripojiť k iným zariadeniam WeMo, aby mohli hovoriť a komunikovať.“

Jedným z príkladov by mohlo byť nechať detektor pohybu WeMo spustiť iné zariadenia WeMo, keď používateľ prechádza prednými dverami. The Amazon Echo  môže pracovať aj s produktmi WeMo. Ako teda zapadá WeMo do rôznorodého odvetvia automatizácie inteligentných domov?

„Veľmi dobre si uvedomujeme ďalšie štandardy, ktoré existujú, ako aj rôzne aliancie a konzorciá, ktoré sa snažia vytvoriť nové,“ uviedol Taylor. „Súhlasíme s poslaním týchto skupín a pôjdeme smerom k prijatiu víťazstva štandard, kedykoľvek to môže nastať, ale od roku sme sa nezaradili do žiadnej skupiny alebo štandardu ešte."

Nie všetky zariadenia smart-home založené na Wi-Fi môžu „hovoriť“ so zariadeniami WeMo. Napríklad SmartThings Hub podporuje prepínač WeMo Light Switch, Motion and Switch, ale nie prepínač WeMo Insight. (SmartThings Hub podporuje aj zariadenia ZigBee a Z-Wave.)

Závit

Spoločnosť Thread, ktorá bola prvýkrát predstavená v júli 2014, sa chystá, pretože spoločnosť Nest Labs spoločnosti Google, Samsung Electronics, ARM a ďalší chceli sieťový protokol inteligentnej domácnosti, ktorý by roky podporoval internet vecí poď. Thread je otvorený bezdrôtový protokol, ktorý natívne spracováva IPv6 (nová generácia adresovania internetového protokolu) a rovnako ako ZigBee je založený na rádiovom štandarde 802.15.4. (Vlákno nespracúva starší, ale častejšie používaný štandard pre internetovú adresu IPv4.)

„Jedna vec na ZigBee a Z-Wave je, že nie sú založené na IP,“ povedal Kerber, a preto nemôžu ľahko pracovať so štandardmi založenými na internetovom protokole, ako sú Wi-Fi, Ethernet alebo 4G LTE.

„Existuje adaptačná vrstva, ktorá porovnáva protokol IPv6 s nižšími vrstvami“ štandardov sietí pre inteligentné domáce siete, ktoré nie sú typu IP, povedal Kerber, „a volá sa 6LoWPAN. Z toho vychádza vlákno. ““

Vlákno bude fungovať s termostatom Nest Learning a Detektor dymu Nest Protect, ktoré vyrába spoločnosť Google, ako aj spoločnosť Brillo, odizolovaná zabudovaná verzia zariadení Android pre internet vecí, ktorú spoločnosť Google oznámila v máji 2015. (Brillo bude tiež pracovať s Wi-Fi a Bluetooth LE.) Avšak Thread s nimi nebude Nest Cam, predtým známa ako Dropcam, pretože vo fotoaparáte chýba potrebný čip 802.15.4.

„Spoločnosť Thread podporuje zariadenia napájané z batérie ako súčasť domácej siete,“ uviedol Chris Boross, prezident spoločnosti Thread Group. „Toto umožňuje zariadenia, ktoré ľudia používajú každý deň - vrátane termostatov, ovládacích prvkov osvetlenia, bezpečnosti a bezpečnostné produkty - byť súčasťou siete bez potreby neustáleho nabíjania alebo častej batérie zmeny. ““

Nevýhodou však môže byť pripojenie Google.

„Mnoho výrobcov je odolných voči použitiu novej technológie založenej na Google / Nest [duševné vlastníctvo],“ uviedol Wolf.

Protokol vytvára samoliečiacu sieť s nízkym výkonom, ktorá dokáže prepojiť viac ako 250 zariadení, a Boross uviedol, že Thread uzatvára bezpečnostné diery nájdené v iných bezdrôtových protokoloch. Používa rádiovú komunikáciu v pásme 2,4 GHz, ktorá by mohla rušiť signály Wi-Fi.

Pretože ZigBee a Thread zdieľajú základné fyzické špecifikácie, je pravdepodobné, že budúci softvér úpravami, ako napríklad už spomínaný 6LoWPAN, by sa vytvoril určitý stupeň interoperability medzi dve normy.

„Spoločnosti Thread a ZigBee oznámili, že obe organizácie spolupracujú na povolení ZigBee Cluster Library [aplikačný protokol] bežať po sieťach Thread, “uviedol Boross, čo naznačuje, že Thread by pravdepodobne mohol pracovať so zariadeniami ZigBee, aj keď možno nie naopak okolo.

Bluetooth Mesh

Prvýkrát oznámený v júli 2017, sieť Bluetooth nadväzuje na štandard Bluetooth Low Energy a umožní zariadenia na vzájomnú komunikáciu v distribuovanej sieti, rovnakým spôsobom ako Zigbee a Z-Wave zariadenia. Aj keď má oveľa väčší dosah - za ideálnych okolností až 300 stôp - jeho nízka prenosová rýchlosť zabráni použitiu v aplikáciách náročných na dáta, ako je napríklad video.

Vďaka svojej všadeprítomnosti má Bluetooth mesh potenciál byť rovnako veľkým hráčom ako ZigBee alebo Z-Wave, aj keď je príliš skoro na presnú predpoveď. Mal by byť schopný pracovať s akýmkoľvek zariadením, ktoré má Bluetooth 4.0 LE, hoci jeho prijatie závisí od toho, či výrobcovia zariadení vydajú alebo nevydajú aktualizáciu svojich gadgetov.

Sú bezpečné?

Aká bezpečná je táto technológia? Mika Ståhlberg, riaditeľka výskumu strategických hrozieb vo fínskej antivírusovej spoločnosti F-Secure, uviedla, že väčšina zariadení internetu vecí prenáša šifrované dáta.

„Vaše dáta sú odosielané priamo do cloudu, alebo najskôr prostredníctvom ZigBee, Z-Wave alebo podobne, do rozbočovača smart-home a potom do cloudu,“ uviedol Ståhlberg. „Potom k týmto údajom pristupujete a pomocou mobilnej aplikácie odosielate príkazy do svojich zariadení a na registráciu aplikácie v cloudovej službe používate napríklad svoj účet na Facebooku.“

Je možné, že hacker by mohol ukradnúť heslo na získanie osobných údajov alebo manipuláciu so zariadením. Môže tiež hacknúť cloudový backend tejto služby alebo získať prístup k údajom zariadenia prostredníctvom fyzického prístupu. Existuje malá šanca, že by si niekto našiel čas na hacknutie nízkoenergetického rádiového prenosu v domácnosti, ale stále existuje veľa priestoru na ľudské chyby.

„Akokoľvek desivé to je, v súčasnosti sa zdá, že vaše heslo nahradí váš kľúč od domu,“ uviedol Ståhlberg. „A vieme, ako dobrí sú ľudia a služby v zabezpečení hesiel.“

ĎALŠIE: Ako inteligentné domy majú nemú bezpečnosť

Momentálne väčšina hackerov internetu vecí unesie domáce smerovače, set-top-boxy a sieťové úložné zariadenia, ktoré nie sú určené na osobné údaje, ktoré obsahujú, ale pre ich výpočtový výkon, ktorý je možné využiť na ťažbu bitcoinov, zasielanie spamu a crack heslá. A väčšina zariadení s inteligentným domom používa procesory, ktoré sú príliš slabé na to, aby sa dali na tieto účely použiť.

„Očakávame, že tento trend bude pokračovať ešte niekoľko rokov,“ uviedol Ståhlberg.

Myslí si však, že keď sa zariadenia smart-home stanú výkonnejšími a osobné údaje, ktoré obsahujú, sa stanú cennejšími, môžu sa tiež stať cieľmi.

„Keď budú domy inteligentnejšie, budú čoraz pravdepodobnejšie útoky, ktoré sa zameriavajú na dom a jeho obyvateľov priamo,“ uviedol.

Čo má prísť

Z pohľadu zákazníka nezáleží na tom, aký bezdrôtový štandard pre inteligentné domácnosti zvoliť, najmä preto, že ZigBee a Z-Wave sú čo sa týka funkčnosti prakticky identické, WeMo je obmedzené na jednu značku, Bluetooth Mesh sa ešte len začína a Thread sa ešte nedostal z zem.

Najlepšie urobíte, keď sa rozhodnete, ktoré zariadenia inteligentnej domácnosti chcete, a potom uvidíte, koľko z nich je k dispozícii na jednom alebo druhom štandarde. Našťastie je veľa značiek inteligentných domácich sieťových rozbočovačov kompatibilných s dvoma alebo viacerými z týchto štandardov.

Bude niekedy nejaký štandard, ktorý by vládol všetkým? Iba čas ukáže. Keď do miestnosti vstúpi viac zariadení a zákazníci hlasujú so svojimi peňaženkami, aby vytvorili víťazov a porazených, je možné, že sa dočkáme otrasy, ktorá povedie iba k jednej alebo dvom bezdrôtovým sieťam smart-home normy.

Kerber však poznamenáva, že spoločnostiam ZigBee a Z-Wave trvalo 10 rokov, kým vytvorili spojenectvá a certifikovali zariadenia, takže medzi nimi sú na trhu tisíce kompatibilných zariadení. Myslí si, že tak oni, ako aj ich novší konkurenti, tu ešte nejaký čas budú.

„Stále si myslím, že to bude ešte 10 rokov, kým sa dočkáme akejkoľvek konsolidácie,“ povedala Kerberová.