Najprej preberite to in obljubljamo, da se bo v naslednjem članku začela tudi gradnja pametnega doma!

Danes je Donavo mogoče blokirati s sistemi pametnega doma. Dobra stvar pri tem je, da so bile cene dovolj zlomljene, slaba pa je, da lahko z lahkoto zaidemo v slepo ulico, če izberemo izdelke proizvajalca, ki v 1-2 letih izgine s trga, in ostanemo celovit sistem, ki ga ni ali pa ga je zelo težko razviti..

Zdi se, da je Xiaomi v tem pogledu dobra izbira, saj je kitajski proizvajalec v obdobju izobilja, ki, če se bo nadaljeval na ravni zadnjih let, ne bo izginil, ampak bo pometel trge povsod od Amerike do Avstralije.

V tem članku na kratko povzemamo, kaj pomeni pametni dom, kakšne so prednosti njegove izgradnje in za katere naloge jih večina ljudi uporablja. Po drugi strani pa lahko malo preberete tudi o tehnologijah, ki upravljajo pametne domove, kot nekakšno podlago, tako da vam, če vidite besede, kot je Zigbee, ni treba utripati butansko.

Uvodno, ali kaj je pameten dom

Pametni domovi niso današnji izumi. V starih časih so takšni sistemi obstajali pred desetletji, čeprav so bili precej daleč od tega, kar danes imenujemo pametni domovi. Tema, prej znana kot avtomatizacija stavb, je ustvarila nekaj avtomatizacije z veliko releji, infrardečimi daljinskimi upravljalniki in senzorji. V primerjavi s temi današnji sistemi kažejo zunanjemu opazovalcu vsaj malo izboljšanja, saj prižgejo luči, premaknejo rolete, nastavijo klimatsko napravo, vklopijo alarm, če v sobo vstopi nepooblaščena oseba ali, na primer izbruhne požar. Čeprav se operacija na ta način ni bistveno spremenila, je bila tehnologija, ki stoji za njo, popolnoma zamenjana.

Začnimo pri tem, da bo današnja gradnja pametnega doma del polka starega sistema. To ni samo posledica dejstva, da so same naprave postale cenejše, ampak tudi zato, ker zaradi razvoja tehnologije v bistvu vse komponente lahko delujejo brez zunanjega napajanja in celo brez ožičenja. Zaradi tega je bila gradnja izjemno poenostavljena in seveda poceni. V današnjih brezžičnih sistemih je oblikovanje logističnih povezav med napravami veliko večji izziv kot vzpostavitev fizičnega omrežja.

Pomembno se mi zdi, da mnogi profesionalni sistemi še vedno gradijo moč, kar je še bolj zapleteno kot tradicionalni sistem 220, saj tukaj delamo z nizko napetostjo 5 voltov, ki zahteva 220 (natančneje 230) voltov AC 5 je bil pretvorjen na enosmerni tok. V tem primeru lahko delamo z enim pretvornikom na sobo ali stanovanje ali pa izvedemo pretvorbo za vsak element v sistemu pametnega doma. Slednja rešitev je primerna, če na primer običajna stikala zamenjamo s pametnimi stikali, ker je ožičenje 220 že dano.

Za kaj uporabljamo sisteme pametnega doma?

Upamo, da boste do konca članka videli, da je pri izgradnji ekosistemov pametnega doma v smislu logističnih razmerij, torej ena komponenta pametnega doma, ki se odziva na drugo komponento, omejena le z našo domišljijo ali, v najslabšem primeru, programska rešitev za uporabljeno strojno opremo. Področja uporabe so tako široka, da si sploh ne bi mislili.

Za kaj večina ljudi uporablja sisteme pametnega doma? Seveda obstajajo tudi ankete na tem področju, zato zares vemo, da večina ljudi takšne sisteme uporablja predvsem za varnostne naloge. To ni presenetljivo, saj so, kot ste morda že prebrali, današnje rešitve brezžične in ne potrebujejo niti energije za Xiaomi in številne druge sisteme. Iz tega razloga lahko v nekaj sekundah in zelo poceni zgradimo celotne sisteme, ki vključujejo tudi senzorje za odpiranje vrat in oken, senzorje gibanja in kamere. Slednji seveda zahteva napajanje, razlog, ki ga lahko preberete v podrobnostih tehnologije.

Ti hišni sistemi, ki jih gradimo, se razlikujejo od enega tradicionalnega, daljinskega spremljanja, ki je trenutno v tem, da je patruljna ekipa v pripravljenosti in se v primeru alarma preselijo na posest. V našem primeru pa lahko stanovanje v živo spremljamo s kamerami, dogodke v stanovanju pa lahko celo snemamo ročno ali samodejno. Sistem lahko v realnem času, brez odlašanja, pošlje alarm na naš telefon, zato lahko opozorimo policijo ali po potrebi soseda.

Drugo najpogostejše področje je nadzor temperature in s tem povezane funkcije zaščite. Tretji je nadzor osvetlitve, četrti pa multimedija.

Moje lastne izkušnje kažejo, da večina ljudi diši po razsvetljavi s tehnologijo pametnega doma, kar je preprosto zato, ker so pametni telefoni poceni in ne potrebujejo nobene druge naprave za uporabo v telefonu ali programske opreme, ki deluje na njem.

Osnove tehnologije

V tem poglavju obravnavamo tehnologije, zlasti brezžične tehnologije, ki so potrebne za izgradnjo sodobnega pametnega doma. Mislim, da je pomembno govoriti o teh nekaj besedah, če pa vas, dragi bralec, ne zanima, lahko to varno preskočite, saj je na primer za sisteme Xiaomi dovolj, da se zavedate nastavitev programske opreme, ni treba razumeti tehnologije. Če pa ste malo tehnično naravnani, nadaljujte članek z naslednjim odstavkom.

Brezžične tehnologije

Spomnim se, v začetku leta 2000, ko so se prve naprave WiFi pojavile po dostopni ceni, je bilo za pripravo dobro delujočega sistema potrebno veliko priprav in izkušenj. Pasovna širina je bila majhna, moč signala pa smešno šibka. Seveda zdaj govorimo o domačih napravah, prvih usmerjevalnikih, dostopnih točkah. Poleg Wifi se je kasneje pojavila druga brezžična tehnologija Bluetooth. Obe tehnologiji imata skupno brezžično povezavo, vendar se je področje uporabe zaradi tehnologije bistveno razlikovalo. Medtem ko smo v prvem primeru zagotavljali povezavo med računalniškimi omrežji in našimi napravami, smo v drugem na primer ustvarili možnost prenosa podatkov med našo mobilno napravo in računalnikom.

Od takrat sta se razvila tako Bluetooth kot WiFi, to je naprave, ki temeljijo na družini standardov IEEE 802.11. Prvi je lahko obvladal več povezav vzporedno z večjo pasovno širino, drugi pa ponuja vse več pasovne širine, zdaj pa zahvaljujoč sistemom z več antenami izkorišča možnosti, ki jih ponujajo odbojni signali.

Vendar ti dve metodi, standardi ali metode niso postali primerni za gradnjo brezžičnega sistema pametnega doma z njihovo pomočjo. Z nizko pasovno širino ali počasno povezavo ni nič narobe. Trije glavni problemi so zasnova topologije omrežja, pravilna razporeditev omrežnih virov in problem oskrbe z električno energijo.

Bluetooth je ostal povezava PAN, ki nam omogoča vzpostavitev zasebne povezave in na primer pretakanje zvoka iz telefona v slušalke, medtem ko je WiFi še vedno naprava za ustvarjanje računalniških omrežij. Naprave pametnega doma delujejo na bistveno različne načine, glede podatkovne povezave imajo drugačna pričakovanja.

Za pametne domove imamo dva pomembna pričakovanja. Eno je, da lahko v eno omrežje organizirate čim več naprav, drugo pa, da je poraba energije čim manjša. Prvi pogoj ni izpolnjen za Bluetooth, drugi pa za WiFi, zato lahko te postopke v večini primerov zavržemo. To pišem v večini primerov, ker bo, kot vidite, WiFi na nekaterih področjih imel raison d'être.

Zato je bilo treba ustvariti standard, ki zagotavlja brezžično povezljivost, obravnava številne naprave in nizko porabo energije. Za to sta trenutno na voljo dve metodi, Z-Wave in Zigbee. Slednjega spoznavamo, ker se s tem srečujemo s sistemom Xiaomi.

Zigbee tehnologija

Tehnologijo Zigbee razvija 35 podjetij, velikih imen, kot so Motorola, Honeywell ali Philips, ki skupaj razvijajo tehnologijo v organizaciji, imenovani Zigbee Alliance.

Na podlagi zgoraj navedenega je tehnologija Zigbee tehnologija, ki omogoča povezovanje številnih komponent, pri čemer je velika pasovna širina veliko manj pomembna od pridobivanja komponent na napajanje s čim manj energije. Tako kot WiFi je bil tudi Zigbee standardiziran, končni standard pa je bil označen z 802.15.4.

Mreža Zigbee, tako kot tradicionalna WiFi, za komunikacijo uporablja pas 2,4 GHz, vendar se podobnost tukaj precej konča. V primeru WiFi na primer ustvarimo centralizirano omrežje, kjer se pasovna širina usmerjevalnika deli med napravami, povezanimi z njim. Zigbee pa ustvarja mrežno mrežo, razporejeno v zvezdnato topologijo, znotraj katere lahko celo vzpostavimo navidezne peer-to-peer povezave med vozlišči omrežja. Preprosto morate razmišljati o omrežnem omrežju kot WiFi, na katerega več naprav povežete, močnejše bo. V primeru mrežice si naprave ne delijo razpoložljive pasovne širine, nasprotno, v bistvu vse naprave, povezane v omrežje, dodatno ojačajo signal. Okoli osrednje enote v omrežju Zigbee je mogoče zgraditi največ 255 omrežnih vozlišč. Ta osrednja enota se imenuje prehod med napravami Xiaomi.

Velika pomanjkljivost Zigbeeja prek WiFi bi bila pasovna širina, če bi jo Zigbee potreboval. Na srečo je ni, saj pametni domovi ne potrebujejo stalne povezave med elementi sistema ali pa vsaj brez pretoka podatkov v omrežju neprekinjeno, pa tudi podatkovni paketi so majhni.

V omrežju Zigbee lahko glede na omrežni promet ločimo dve značilni napravi. Ena so enote, ki delujejo v nepravilnih časovnih presledkih, na primer stikala, ki vzpostavijo povezavo s centralno enoto le, ko morajo poslati impulz. Druga pomembna skupina so naprave, ki upravljajo periodični promet, običajno različni senzorji, ki jih nadzorna plošča zasliši.

Seveda obstaja tretja skupina, ki seveda ni skupina, saj vsebuje le osrednjo enoto. To je duša mreže. Ta enota mora imeti stalno napajanje in ustrezno računalniško zmogljivost za upravljanje celotnega omrežja, do 255 omrežnih vozlišč in podatkov, ki jih prenašajo, ter ustrezno šifriranje AES.

WiFi naprave

Za Xiaomi in seveda druge sisteme pametnega doma najdemo tudi naprave, ki uporabljajo tradicionalno povezavo WiFi. Te osrednje enote, prehod, ki doseže tudi naše računalniško omrežje, usmerjevalnik, je treba doseči - zakaj bi to storili malo kasneje - in do naprav, ki vseeno potrebujejo stalno napajanje, na primer svetilk. V primeru slednjega, ker je napajanje neprekinjeno, je WiFi enostavnejša in cenejša rešitev, za prvega pa je pomembno, da tudi promet na usmerjevalnik zahteva na primer visoko pasovno širino zaradi vgrajenega internetnega radia.

V primeru centralne enote je pasovna širina še posebej pomembna, ker privzeto vse naše pametne naprave komunicirajo z našim telefonom prek storitve Xiaomi v oblaku. Zahvaljujoč temu lahko na daljavo dostopamo do pametnih naprav doma, vklopimo ali izklopimo klimatsko napravo, zaženemo robotski sesalnik ali celo prižgemo luči med počitnicami, da se počutimo kot doma.

Povzemimo tehnologijo!

Ekosistem pametnega doma Xiaomi je sestavljen iz dveh delov. Iz zvezdne topologije, Zigbee, ki ustvarja mrežno mrežo, in tradicionalnega omrežja WiFi. Nekdanje naprave delujejo brez žic in zunanjega napajanja, za napajanje skrbi gumbna baterija, ki lahko v povprečni uporabi brez zamenjave zdrži pol ali celo dve leti. Slednji zahtevajo neprekinjeno napajanje iz omrežja 220 kot povprečna naprava WiFi.

Osrednji del omrežja je prehod, ki ima tudi WiFi in povezave Zigbee. Ta komunicira na primer s stikali in senzorji na Zigbeeju, na primer s svetilkami in pametnimi priključki v omrežjih WiFi. Med napravami, pa naj gre za naprave Zigbee ali WiFi, je mogoče vzpostaviti celo virtualne medsebojne povezave.

Primeri delovanja naprav pametnega doma

Čeprav bom za naslednje dele serije ohranil prave praktične primere, bom tukaj navedel nekaj primerov.

Tisti, ki so novi v tehnologiji pametnega doma, prvi kupujejo naprave WiFi. To pa zato, ker za njihovo uporabo ne potrebujete centralne enote, dovolj je tudi telefon, ki uporablja pametni dom Xiaomi. Morda presenetljivo, a tudi s temi je mogoče zgraditi precej resne sisteme. Pametne luči in pametni priključki, kot je krmiljenje klimatske naprave, delujejo na WiFi, lahko pa tudi na infrardečo enoto, s katero je mogoče v sistem pametnega doma v celoti vključiti vse tradicionalne infrardeče krmilne naprave.

Tisti, ki so zadovoljni s temi orodji, bodo svoj sistem pozneje skoraj zagotovo razširili z orodji Zigbee. Z njimi lahko na primer neposredno vklapljate luči ali nadzorujete varnostne kamere.

Kot ste morda prebrali zgoraj, lahko ustvarite povezave med vrstniki med Zigbeejem, vendar tudi med napravami, ki sedijo v omrežjih Zigbee in WiFi. V praksi to pomeni, da lahko na primer povezavo med senzorjem za odpiranje oken in čistilcem zraka nastavite tako, da zaustavi zračni filter, ko odprete okno. Poleg tega so seveda ohranjene še druge nastavljene funkcije senzorja za odpiranje oken, na primer tiste, povezane z varnostnim sistemom. Začnete lahko snemanje varnostne kamere, v telefon pošljete alarm.

Za pametne luči je mogoče nastaviti tudi veliko funkcij. Lahko se odzovejo na glasbo v sobi, jo samodejno vklopijo, ko moramo zjutraj vstati, ali spremenijo njeno svetlost, ko pride klic na naš telefon. Na enak način nas ne bo več težko poklicati med gledanjem televizije, saj se bo televizor samodejno utišal, ko pride klic.

Klimatska naprava se izklopi, ko odpremo okno, ali pa se vklopi poleti, ko odidemo od doma s svojega delovnega mesta, zato nas bo do prihoda domov pričakalo prijetno podnebje.

Morda se zdi, da so te funkcije zapletene, vendar boste do konca serije videli, da lahko sistem korak za korakom zgradimo skoraj peni, da ne bo obremenjeval niti naših denarnic. Morda ni nepomembno, da lahko celovit, dobro delujoč sistem pametnega doma veliko vrže na ceno našega doma, a vsaj olajša prodajo. Bistvo je torej, da z malo vlaganj dobimo bolj udoben, vreden in vreden dom.

V naslednjem članku smo spoznali Xiaomi Gateway kot osnovni element sistema. Če ne želite čakati do takrat, preberite naš članek o pametnih sesalnikih, pametnih svetilkah in namizni luči, ki jih je mogoče vgraditi v sistem, in najprej prvi kos naše serije pametnih domov, Priljubljeni!

• 5 dobrih razlogov, da boste morda potrebovali pameten dom

• Zmešajte, posesajte in celo operite robotski sesalnik Xiaomi Roborock S50

• Preizkusili smo tudi to - namizna pametna lučka Xiaomi Philips Eyecare

• Zasijemo z modrostjo - test Xiaomi Yeelight z veliko tajnimi informacijami!