Dlaczego potrzebuję koncentratorów dla niektórych urządzeń podczas automatyzacji mojego domu?

15

Kiedy zaczniesz automatyzować swój dom, szybko przekonasz się, że wiele urządzeń potrzebuje koncentratora lub mostka do poprawnego działania. Na przykład żarówki Philips Hue potrzebują mostka , August Smart Locks potrzebują innego mostka , a niektórzy ludzie również kupują huby, takie jak hub SmartThings lub hub Vera .

Istnieje wiele od ludzi , którzy nie wydają się być pewni, czy potrzebuje koncentratora gdy zaczną automatyzację ich domu, ale często wyjaśnienia nie są jasne.

Dlaczego mógłbym potrzebować koncentratora lub mostka zamiast tylko podłączać wszystkie moje urządzenia bezpośrednio do sieci domowej?

Na przykład, jeśli mam jakieś żarówki Philips Hue, Amazon Echo i ecobee3 , jak mogę dowiedzieć się, czy potrzebuję piasty? Czy istnieje metodologia, która pomoże mi ustalić, który hub jest najlepszy?

Aurora0001
źródło

Odpowiedzi:

13

Technicznie różne urządzenia komunikują się przy użyciu protokołów, które nie są oparte na Internecie, protokołów zastrzeżonych i powiązanych z różnymi narzędziami administracyjnymi.

Rzeczywistość polega na tym, że szczególnie w przypadku IoT dla konsumentów obserwujesz ważną bitwę między dostawcami zainteresowanymi dominacją na rynku IoT dla konsumentów (lub automatyki domowej). Dostawcy chipsetów będą promować wybraną sieć radiową, dostawcy produktów będą promować swoje narzędzia do zarządzania, a inni będą pozycjonować się jako jedyny hub, który będzie nimi rządził. Ludzie i małe firmy technologiczne mają dość tej próby promowania standardów, które często są wybierane przez głównych graczy. Zobaczysz to, gdy każdy „standard” ma stronę „sojuszu”, która jest źródłem ich zdolności do stworzenia standardu.

Nie ma jednego „centrum”, ponieważ nie ma jednego dostawcy. Ludzie muszą zaangażować się w ekosystem (lub dwa) i mieć nadzieję na najlepsze. W ten sam sposób, w jaki ludzie zaangażują się w ekosystem mobilny Apple lub Android, zaangażują się w ekosystem „inteligentnego domu”. Samsung chce być „Apple of IoT”, podobnie Philips, podobnie jak wielu innych.

Chociaż podejmowane są wysiłki na rzecz standaryzacji, z powodu frustracji, które kwestionujesz, jest mało prawdopodobne, że jakikolwiek standard wkrótce się pojawi, a jeszcze bardziej mało prawdopodobne, że będzie to naprawdę otwarty standard.

Ta odpowiedź może wydawać się cyniczna i bardziej opiniująca niż faktyczna, ale Internet Rzeczy to nowy rynek z ogromnymi nagrodami dla dominujących dostawców. Obecni użytkownicy Internetu Rzeczy są pierwszymi użytkownikami, którzy będą sfrustrowani podczas rozgrywania bitwy gigantów technologicznych. Zrozumienie obecnego stanu rynku jest ważne, aby dostosować swoje oczekiwania podczas oceny technologii.

Simon Munro
źródło
11

Zasadniczo potrzebujesz inteligentnego koncentratora, gdy niektóre urządzenia nie korzystają z Wi-Fi i nie mogą bezpośrednio komunikować się z siecią domową. Sporo urządzeń, zwłaszcza czujników i urządzeń wykonawczych (takich jak zamki drzwi i silniki), używa innych protokołów, takich jak ZigBee , Z-Wave , Bluetooth i Thread , więc nie mogą one „rozmawiać” bezpośrednio z routerem Wi-Fi. Koncentrator działa jako tłumacz , będąc w stanie komunikować się zarówno z sieciami Wi-Fi, jak i innymi protokołami (prawie zawsze ZigBee i Z-Wave, ale czasami także innymi).

Jaka jest różnica między Wi-Fi a tymi innymi protokołami?

Wi-Fi działa dobrze w aplikacjach, w których przesyłasz dużo danych w całym domu. Na przykład, jeśli przesyłasz strumieniowo wideo przez dom, nie będziesz mieć żadnych problemów z korzystaniem z Wi-Fi. Ale, jak wyjaśnia Time , Wi-Fi nie jest idealny do każdego przypadku użycia:

„Wi-Fi to sieć obejmująca cały dom” - mówi Chris Coley, główny inżynier i architekt firmy Logitech. Używany głównie do strumieniowego przesyłania multimediów, przeglądania Internetu i innych działań wymagających dużej ilości danych, jest to sieć o dużej przepustowości, która wymaga dużej mocy - po prostu zobacz, jak szybko wyczerpuje się bateria laptopa podczas oglądania wideo w serwisie Netflix.

Wiele produktów inteligentnego domu unika łączności Wi-Fi, ponieważ wymagałoby to, aby ich urządzenia miały dedykowane źródło zasilania lub akumulator o długiej żywotności.

Byłoby bardzo kosztowne, gdyby każde urządzenie sieciowe w twoim domu korzystało z Wi-Fi, a twoje błyszczące nowe żarówki LED mogłyby zużywać nawet więcej energii niż stare żarówki, więc urządzenia takie jak ta przechodzą na inne protokoły, takie jak ZigBee lub Z -Fala. Na przykład żarówki Philips Hue używają ZigBee , dlatego most jest potrzebny do „przetłumaczenia” z powrotem na Wi-Fi, aby wszystkie pozostałe urządzenia mogły się z nim komunikować.

Możesz zobaczyć porównanie ZigBee i Bluetooth na stronie 51 Porównawczego badania protokołów bezprzewodowych: Bluetooth, UWB, ZigBee i Wi-Fi ; na ryc. 6 widać, że Wi-Fi zużywa znacznie mniej energii na megabit. Dlaczego więc nie korzystamy z Wi-Fi do wszystkiego? Jeśli spojrzysz na rysunek 5, zobaczysz, że każda transmisja Wi-Fi zużywa znacznie więcej energii niż ZigBee (Wi-Fi zużywa około 700 mW, w porównaniu do zużycia energii ZigBee poniżej 100 mW).

W przypadku żarówki lub termostatu Wi-Fi nie ma większego sensu. Jeśli Twoje urządzenie wysyła dane o wartości kilku bajtów (np. Tylko liczbę), po co marnować energię na każdą transmisję?

W skrócie: Wi-Fi ma sens, gdy wysyłasz duże ilości danych na duże odległości. Twoje urządzenia prawdopodobnie nie muszą tego robić, więc inne protokoły mają znacznie większy sens .

Co jeszcze robią huby?

Niektóre koncentratory, takie jak SmartThings , mogą uruchamiać wstępnie zaprogramowane procedury („automatyzacje”) i pozwalają dostosować ich zachowanie. Często urządzenia zapewniają IDE lub edytory, dzięki czemu można dostosować reguły.

Możesz być w stanie zintegrować się z IFTTT z niektórymi koncentratorami (szczególnie Wink i SmartThings ), co może być najprostszym sposobem łączenia usług, jeśli nie jesteś w stanie programować przy użyciu swoich hubów.

Czy naprawdę potrzebuję koncentratora?

To naprawdę zależy od osobistej konfiguracji. Jeśli wszystkie Twoje urządzenia korzystają z Wi-Fi, to nie, prawdopodobnie nie jest to konieczne. Jedno z najczęściej zadawanych pytań na temat Reddit zawiera zwięzłe wyjaśnienie:

Można utworzyć ścisłą równoległość między koncentratorem a standardowym routerem Wi-Fi. Mówiąc prosto, oba są pudełkami z radiami i odrobiną sprytu. W końcu koncentratory i routery Wi-Fi mogą łączyć się w jeden produkt (w rzeczywistości routery Almond firmy Securify już to robią), ale obecnie większość gospodarstw domowych będzie musiała kupić koncentrator, ponieważ żadne inne urządzenie w domu nie ma wymaganych radiotelefonów rozmawiać z różnymi przełącznikami i czujnikami. Ponadto hub musi pozostać w domu, aby automatyzacja mogła być kontynuowana nawet wtedy, gdy nikogo nie ma. Umożliwia to symulację obecności w „trybie wakacyjnym” lub wstępne ogrzewanie lub chłodzenie domu przed przyjazdem.

W efekcie: wiele koncentratorów nie tylko „tłumaczy”, ale może także wykonywać pewne operacje przetwarzania i automatyzować rzeczy, których producent domyślnie nie udostępnił. Jeśli chcesz elastycznie dostosowywać sposób działania i interakcji urządzeń, koncentrator to świetny pomysł. Jeśli planujesz mieć asystenta głosowego (takiego jak Google Home lub Amazon Echo) i chcesz pobrać pogodę, prawdopodobnie nie ma jeszcze potrzeby.

Aby dowiedzieć się, który hub wybrać, rozważ następujące punkty:

  • Z jakich protokołów korzystają twoje urządzenia?
    Powinieneś być w stanie wyszukać huby, które są kompatybilne z określonym protokołem. Na przykład, kiedy szukałem „hubów Z-Wave”, znalazłem tę listę produktów , aby uzyskać dodatkowe wskazówki.

  • Czy Twoje urządzenia wyświetlają listę konkretnych integracji z koncentratorem?
    Na przykład ecobee3 specjalnie wymienia SmartThings i Wink jako kompatybilne; powinieneś uwzględnić to w swojej decyzji.

  • Czy hub, na który patrzysz, pozwala po prostu zautomatyzować?
    Niektóre centra mogą używać nieznanego języka programowania. Prawdopodobnie najlepiej ich unikać, w przeciwnym razie utkniesz w urządzeniu, którego nie możesz kontrolować!


Więc jeśli to było zbyt wiele do przeczytania:

  • Mosty zazwyczaj po prostu „tłumaczą” z jednego protokołu na drugi i mają tendencję do pracy tylko z jednym urządzeniem lub producentem (np. Mostem Hue).

  • Koncentratory mogą samodzielnie tłumaczyć i uruchamiać procedury automatyzacji, umożliwiając interakcję urządzeń w bardziej złożony sposób.

  • Do wszystkiego, co jest bardziej skomplikowane niż prosta konfiguracja, prawdopodobnie potrzebujesz koncentratora. Upewnij się, że poszukujesz informacji, która najbardziej Ci odpowiada!

Aurora0001
źródło
Na podstawie tej odpowiedzi nie mogę do końca zrozumieć, czy koncentratory te działają jak mosty Ethernetowe, po prostu przenosząc niezmodyfikowane ramki Ethernetowe z jednego nośnika na inny, czy działają jako routery IP, a może coś zupełnie innego. Czy pakiety wymieniane z każdym urządzeniem mają nagłówki Ethernet i / lub IP?
kasperd
2
@kasperd: Myślę, że to zależy od protokołu. Na przykład 6LoWPAN , używany przez Thread, umożliwia bezpośrednie przekazywanie do Internetu . W przypadku hubów takich jak SmartThings nie wydaje mi się, żeby tak było; zamiast tego wysyłasz swoje polecenia do koncentratora, a następnie koncentrator konwertuje go na właściwy protokół (ZigBee, Z-Wave itp.) bez bezpośredniego przekazywania jakichkolwiek pakietów.
Aurora0001
@kasperd: To znowu zależy od protokołu. Wydaje się, że wiesz o typowej architekturze warstwowej sieci, więc wyjaśnię to w ten sposób: niektóre z tych protokołów mogą być po prostu różnymi fizycznymi warstwami dla standardowych ramek Ethernet (podobnie jak WiFi jest w większości kompatybilne z górnymi warstwami Ethernet), wtedy potrzebujesz tylko mostu, niektóre mogą być zupełnie różnymi protokołami, które nadal przesyłają IP, wtedy potrzebujesz routera, a niektóre mogą być zupełnie innymi protokołami, nie opartymi na Ethernet lub IP, wtedy potrzebujesz serwer tłumaczeń z pełnym stosem.
Jörg W Mittag
Np. Nie mogłem znaleźć niczego w Z-Wave, co wskazywałoby, że używa on Ethernetu lub IP. Jednym z protokołów, który zdecydowanie nie jest oparty na sieci Ethernet lub IP, jest X10. (Chociaż technicznie rzecz biorąc, każdy protokół, który nie jest oparty na IP ( protokół internetowy ), nie jest częścią Internetu przedmiotów, ponieważ nie jest częścią Internetu.)
Jörg W Mittag