7 minutes reading time (1355 words)

Домашняя автоматизация: беспроводное управление бытовой техникой (Часть 1)

Беспроводное управление

Многие смарт-устройства используют связь в ограниченном режиме для простого дистанционного управления приборами. Но Internet of Things (IoT) позволяет нам реализовать гораздо большую функциональность.

Большинство современных пользователей имеет хорошее представление о системах автоматизации, а интеллектуальные интернет-услуги стали намного совершенней в сравнении с продуктами первых поколений. Ожидания потребителей ставят новые интересные цели перед производителями и розничными продавцами смарт-техники, побуждая их на внедрение новых услуг и возможностей.

Все крупные компании уже готовы вывести на рынок цифровое оборудование нового поколения. Автоматизация и Интернет уже являются не просто дополнительными функциями, а одним из главных аспектов новых продуктов и предлагаемых услуг. 

Какие новые смарт-услуги следует ожидать?

Дистанционное управление

Облачный сервис позволяет управлять приборами за пределами вашего места жительства. К примеру, вы можете проверить температуру в вашем доме в режиме реального времени и включить кондиционер при выходе из офиса. На следующем рисунке показан пример дистанционного управления.

Беспроводное дистанционное управление осуществляется с помощью смартфона через Wi-Fi и Интернет.

Интеллектуальная помощь

Смарт-устройства могут показать пользователям, как правильно обращаться с домашним оборудованием, предоставляя полезные советы и помогая принимать обоснованные решения. Например, датчики свежести, установленные в специальные отсеки холодильника, могут указать на свежесть сырых продуктов. Используя относительный показатель свежести и ожидаемый срок годности продукта, система автоматизации сможет подсказать, какие продукты желательно использовать в первую очередь. Холодильник также может отображать продукты питания с рецептами от партнерских вебсайтов и предлагать, что можно приготовить на ужин.

Совместимость экосистемы

Внутренняя сеть подключенных устройств формирует сплоченную экосистему для взаимодействия приборов. Например, после того, как пользователь выбрал рецепт из предложенного списка, холодильник может уведомить печь о специальных настройках для предварительного нагрева в зависимости от того, что вы собираетесь готовить.

Голосовое управление

Контроллеры для голосового управления, такие как Apple Siri и Alexa Amazon, обретают популярность и широко используются на кухнях. Теперь приборы могут взаимодействовать с этими новыми устройствами, предоставляя вам голосовое управление. Пользователь может, например, давать голосовые команды стиральной машине, сушилке и т.п.  

Голосовое управление с помощью таких устройств, как Amazon Echo, Google Home и других, становится все более распространенным явлением.

Пополнение запасов

Устройства могут автоматически оформлять заказы на поставку различных средств через интернет-магазины. Amazon использует данную функциональность с помощью кнопок Dash, которые позволяют пользователям легко заказать, скажем, конкретное моющее средство. Например, стиральные машины смогут автоматически отслеживать статистику использования и оформлять заказы необходимых моющих средств.

Энергосбережение

Приборы могут использовать подключенную экосистему для интеллектуального потребления электроэнергии. К примеру, сушилка для одежды может синхронизироваться с самообучающимся термостатом от Nest. В зависимости от режимов работы системы сушилка может автоматически задерживать циклы для оптимизации энергопотребления. 

Экономия энергии является одним из основных преимуществ беспроводного управления и мониторинга с помощью таких устройств, как термостат Nest.

Обслуживание и ремонт 

Одной из наиболее важных причин использования облачного сервиса является постоянный мониторинг состояния устройств, позволяющий получать доступ к таблицам конфигурации для диагностики всевозможных проблем. Например, когда технический специалист приходит на вызов, он уже проинформирован о проблеме. Это значительно экономит время и повышает эффективность ремонта. Это также позволяет устранить проблемы с программным обеспечением путем обновления прошивки по воздуху (OTA).

Цифровая абстракция

Важной частью автоматизации является добавление слоя абстракции программного обеспечения для дифференцирования возможностей и предложений, чтобы одно и то же базовое аппаратное обеспечение могло быть использовано в линейке продуктов. В качестве примера можно привести такие услуги, как Netflix и Amazon Prime, которые значительно усовершенствовали режимы просмотра телевизора. Зрители смотрят то, что хотят и когда хотят. Подобный принцип может быть использован и в бытовой технике.

Например, потребитель мог бы перейти от простого беспроводного управления газовой плиты к голосовому управлению или чему-нибудь другому. В зависимости от конкретных ситуаций пользователи смогут даже отказаться от определенных услуг, когда они находятся, допустим, в отпуске. Таким образом, потребители смогут динамически выбирать и настраивать набор функций своих устройств. Данная настройка будет активирована через обновление прошивки по воздуху и легко может быть использована в беспроводных сетях WLAN. Сети с Bluetooth работают гораздо медленнее. 

Wi-Fi является основным беспроводным выбором для обновления прошивки устройства по воздуху (OTA).

Перед разработчиками стоят две основные задачи: в первую очередь необходимо как можно быстрее создать новые услуги и сделать их доступными для пользователей. Но не менее важным является обеспечение первоклассной производительности при подключении устройств. Это связано с тем, что потребители будут сравнивать производительность системы с возможностями высококлассных устройств, таких как смартфоны и планшеты, которые во многих спецификациях превосходят бытовую технику.  

Выбор беспроводных протоколов

Bluetooth и Wi-Fi

Многие из ранних устройств использовали протокол Bluetooth (BT) или Bluetooth Low Energy (BLE) для связи со смартфоном или планшетом. Однако по мере увеличения требований к производительности они вскоре перешли на WLAN, более известный как Wi-Fi. Причины этого ясны: WLAN образует основу IoT-инфраструктуры, так как широко используется в домашних маршрутизаторах, предоставляя хорошую пропускную способность и широкий диапазон связи для использования в Умном Доме.  

На данном графике показано время передачи данных объемом 10K через Wi-Fi (WLAN) и Bluetooth Low Energy (BLE).
На данном графике показано количество энергии, используемой при передаче данных объемом 10K через Wi-Fi (WLAN) и Bluetooth Low Energy (BLE).

На графиках выше показано сравнение стандартов WLAN и Bluetooth при передаче 10 кбайт данных. Обратите внимание, что WLAN (802.11ac) примерно в 200-300 раз быстрее, чем стандарт BLE.

  • Сокращение эфирного времени: радиосигнал передается быстрее, что уменьшает перегрузку полосы ISM
  • Длительное время работы от аккумулятора: несмотря на то, что стандарт WLAN потребляет больше энергии, он обладает более высокой пропускной способностью и среднее энергопотребление у него ниже при больших объемах данных


Это не означает, что Bluetooth вовсе не подходит для использования с интеллектуальными устройствами. Бывают и такие случаи, когда Bluetooth является наиболее предпочтительным, особенно после появления BLE. Для обеспечения максимальной производительности во множестве сценариев лучшим вариантом будет комбинирование стандартов WLAN и BT/BLE, которые во многом дополняют друг друга.

Раньше пользователи сталкивались с определенными проблемами при комбинировании стандартов Wi-Fi и Bluetooth, поскольку они работают на одной и той же частоте 2,4 ГГц. Однако сегодня поставщики беспроводных технологий предлагают интегрированные решения, поддерживающие одновременную работу Bluetooth и Wi-Fi. Например, смартфоны могут передавать музыку из Интернета с помощью Wi-Fi и воспроизводить ее на Bluetooth-гарнитуре без какой-либо заметной задержки.

 Z-Wave и ZigBee

Многие домашние устройства управления, которые в основном работают на Zigbee / Z-Wave, в первую очередь, ориентированы на дальность действия и потребление электроэнергии, используя ячеистую сеть». Обе очень маломощные беспроводные сети (их устройства могут работать в течение многих лет на маленькой батарее), Zigbee и Z-Wave способны работать в ячеистой сети, что сделало их отличными для достижения дальних датчиков в умном доме - и они делают это уже много лет, превращая их в действующую технологию против вторжений Bluetooth и Wi-Fi.

Но прежде чем вы спросите: «Невозможно расширить Wi-Fi?», рассмотрите разницу в том, как это делается с ячеистой сетью или расширяющими устройствами. Расширители Wi-Fi тянут сигнал, но в конечном итоге доталкивают только около половины данных, что означает сети растягиваются сигнал дальше, но ценой производительности. Такие сетчатые сети, как Zigbee и Z-Wave, не испытывают такой потери сигнала - отчасти потому, что у них очень низкая пропускная способность. И эта малая пропускная способность делает эти два стандарта превосходными для простых устройств, таких как датчики движения или открытия на окнах и дверях, или умные лампочки, которым требуется только передача команды для включения или выключения.

Однако одна из проблем Zigbee и Z-Wave заключается в том, что их сигналы несовместимы с любым основным вычислительным устройством, таким как смартфон, планшет или ноутбук. Таким образом, лампочки и датчики движения должны взаимодействовать с концентратором/шлюзом, который либо подключен к вашей домашней сети через Wi-Fi, либо через кабель Ethernet, подключенный к вашему интернет-маршрутизатору. Именно так работают смарт-продукты Philips Hue - все различные лампы используют Zigbee для связи с концентратором, который подключается к интернет-маршрутизатору. Затем, когда вы используете приложение, чтобы включить свет или изменить цвета, команда запускается с вашего телефона через маршрутизатор в концентратор и, в конечном счете передается на лампу.

 О Z-Wave

Z-Wave является первой технологией, предоставляющей доступное, надежное, простое в использовании беспроводное управление каждому аспекту повседневной жизни - дому, потребительской электронике, заботе о здоровье и энергопотреблению, как пример. Z-Wave является удостоенной награды, доказанной и совместимой технологией беспроводной ячеистой сети (mesh-сети), которая позволяет широкому спектру устройств в и вокруг дома взаимодействовать между собой, включая освещение, бытовые приборы, климат-контроль (HVAC), центры развлечения и системы безопасности. Z-Wave приносит много преимуществ повседневной жизни, включая дистанционное наблюдение за домом, домашний медицинский уход, безопасность и охрана и энергосбережение. Около 450 сертифицированных Z-Wave изделий в настоящий момент доступны от ведущих потребительских брэндов. Z-Wave является получателем наград Wall Street Journal Technology Innovation Award 2006 в беспроводной категории, CNET "Best of CES Award" в категории приспосабливаемых технологий, наряду с PC World 2006 World Class Award, который признает 100 лучших технологий и изделий в год.

Home Assistant. Настройка интерфейса пользователя....
Взлом системы Z-Wave – это не новость; "Уязвимость...
 

Комментарии (0)

Rated 0 out of 5 based on 0 voters
There are no comments posted here yet

Оставьте свой комментарий

  1. Posting comment as a guest. Sign up or login to your account.
Rate this post:
0 Characters
Вложения (0 / 3)
Share Your Location

Блог - Добро пожаловать!

EasyBlog - Biography Module

пользователь vov85 не оставил ничего в своей биографии ...

Блог - Календарь

Подождите минутку, пока генерируется календарь

Блог - Последние комментарии

Ранее образы были Hass.io , теперь HassOS...
Administrator posted a comment in 12 мифов о технологии Z-Wave
По мифу 9 не соглашусь. Ассортимент оборудования Z-Wаve н...
Образы для установки Hass.io периодически обновляются. Сс...
Сайт Z-Wave Альянса рекламирует «интероперабельность» (...
Z-Wave - это просто протокол связи, как правило все Z-Wave уст...

Блог - Последние блоггеры

admin
Записей: 64
пользователь admin не оставил ничего в своей биографии
Manager
Записей: 42
пользователь Manager не оставил ничего в своей биографии
zwaveadmin
Записей: 21
пользователь zwaveadmin не оставил ничего в своей биографии
vov85
Записей: 8
пользователь vov85 не оставил ничего в своей биографии
Mobilniy
Записей: 2
пользователь Mobilniy не оставил ничего в своей биографии

Блог - Командные блоги

Z-Waver

Членов: 4

Блог - Категории

Блог - Информация по записи

  11.10.2018
  125 просмотров