Internet of Things (IoT) și casele inteligente

Publicat de pe

Sisteme de comunicație pentru IoT și case inteligente

În domeniul IoT (Internet of Things), senzorii și echipamentele comunică prin diverse protocoale și tehnologii de comunicare, în funcție de cerințele aplicației, distanță, consum de energie și cantitatea de date transmise. 


 Sursa: https://allbetterapp.com/how-can-smart-home-technology-enhance-your-lifestyle/

Iată câteva dintre cele mai utilizate sisteme de comunicație pentru IoT:

  • Wi-Fi

  • Utilizare: Se folosește în aplicațiile IoT care necesită transmisii de date rapide și un volum mare de date.
  • Avantaje: Lățime mare de bandă, acoperire medie (în interior).
  • Dezavantaje: Consum mare de energie, nu este potrivit pentru echipamentele cu baterii mici.

  • Bluetooth și Bluetooth Low Energy (BLE)

  • Utilizare: Ideal pentru dispozitivele cu consum redus de energie și comunicare pe distanțe scurte, cum ar fi dispozitivele wearable sau de sănătate.
  • Avantaje: Consum redus de energie, costuri scăzute.
  • Dezavantaje: Distanță limitată (câteva zeci de metri).

  • Zigbee

  • Utilizare: Aplicații IoT pentru case inteligente, automatizare industrială și senzori.
  • Avantaje: Consum foarte redus de energie, rețele mesh (dispozitivele pot retransmite semnale).
  • Dezavantaje: Lățime de bandă redusă și distanță limitată.

  • LoRaWAN (Long Range Wide Area Network)

  • Utilizare: Se folosește pentru comunicații pe distanțe mari, cum ar fi senzori de mediu sau agricultură.
  • Avantaje: Acoperire foarte mare (până la zeci de kilometri), consum extrem de redus de energie.
  • Dezavantaje: Lățime de bandă redusă (viteze mici de transmisie).

  • NB-IoT (Narrowband IoT)

  • Utilizare: Comunicații pe distanțe mari, pentru aplicații cum ar fi contoare inteligente și senzori de mediu.
  • Avantaje: Distanță mare de acoperire, suport din partea operatorilor de rețele mobile.
  • Dezavantaje: Viteză redusă și costuri asociate abonamentelor mobile.

  • Sigfox

  • Utilizare: O altă tehnologie pentru comunicații IoT pe distanțe mari și cu consum redus de energie.
  • Avantaje: Acoperire globală, costuri reduse pentru transmisii de date.
  • Dezavantaje: Lățime de bandă foarte mică, potrivită doar pentru transmisii ocazionale de date.

  • Cellular (2G, 3G, 4G, 5G)

  • Utilizare: Ideal pentru aplicații mobile sau pentru dispozitive IoT care trebuie să fie conectate oriunde, cum ar fi vehiculele conectate.
  • Avantaje: Acoperire largă, viteze mari (mai ales cu 4G și 5G).
  • Dezavantaje: Consum mare de energie și costuri ridicate.

  • RFID și NFC

  • Utilizare: Utilizate în special pentru identificare și schimburi de date pe distanțe extrem de scurte, cum ar fi plăți sau etichetarea produselor.
  • Avantaje: Consum foarte redus de energie, costuri mici.
  • Dezavantaje: Distanță de acoperire foarte mică.

  • Thread

  • Utilizare: Aplicații smart home (casă inteligentă), sisteme de control și monitorizare.
  • Avantaje: Consum redus de energie, bazat pe IPv6 (compatibil cu internetul), rețea mesh.
  • Dezavantaje: Încă relativ nou, mai puțin adoptat față de alte tehnologii.

Aceste tehnologii sunt selectate în funcție de necesitățile specifice ale aplicației IoT, fie că este vorba despre consum de energie, distanța de comunicare sau volumul de date transmise.

Companii producătoare pentru sisteme pentru case inteligente

În domeniul caselor inteligente (smart home), există câteva companii mari care produc senzori și echipamente esențiale pentru automatizare, securitate și confort. Aceste firme se remarcă prin inovație, calitatea produselor și integrarea cu ecosisteme smart home. Iată câteva dintre cele mai importante:

  • Produse: Termostate inteligente, camere de securitate, detectoare de fum, sonerii inteligente.
  • Puncte forte: Integrare cu ecosistemul Google Assistant, produse de calitate și ușor de utilizat, tehnologii avansate de AI pentru monitorizare și control.
  • Exemple: Nest Learning Thermostat, Nest Cam, Nest Hello.
  • Produse: Sonerii inteligente, camere de securitate, boxe inteligente, lumini inteligente.
  • Puncte forte: Ecosistem vast bazat pe Alexa, integrare cu o gamă largă de produse terțe, soluții pentru securitatea casei.
  • Exemple: Ring Video Doorbell, Echo Dot, Echo Show.
  • Produse: Huburi inteligente, senzori de mișcare, senzori pentru uși și ferestre, întrerupătoare inteligente.
  • Puncte forte: Platforma SmartThings permite integrarea cu sute de alte dispozitive de la terți, suportă protocoale diverse (Zigbee, Z-Wave), produse compatibile cu Bixby, Google Assistant și Alexa.
  • Exemple: Samsung SmartThings Hub, SmartThings Motion Sensor, SmartThings Outlet.
  • Produse: Iluminat inteligent (becuri, benzi LED, comutatoare).
  • Puncte forte: Sisteme de iluminat de înaltă calitate, integrare cu diverse ecosisteme smart home, control prin aplicație sau asistenți vocali.
  • Exemple: Philips Hue Smart Bulbs, Hue Lightstrip, Hue Dimmer Switch.
  • Produse: Senzori de mișcare, camere de securitate, prize inteligente, aspiratoare robot.
  • Puncte forte: Gama largă de produse la prețuri accesibile, ecosistem IoT bine integrat, aplicație Mi Home pentru control centralizat.
  • Exemple: Xiaomi Smart Camera, Mi Smart Plug, Mi Smart Sensor Set.
  • Produse: Dispozitive compatibile HomeKit includ termostate, prize inteligente, sisteme de securitate și iluminat.
  • Puncte forte: Ecosistem securizat și bine integrat pentru utilizatorii Apple, control prin Siri și aplicația Home, orientare către confidențialitate și securitate.
  • Exemple: Ecobee SmartThermostat, Eve Energy Smart Plug, Logitech Circle View Camera (toate compatibile cu HomeKit).
  • Produse: Termostate inteligente, camere de securitate.
  • Puncte forte: Sisteme avansate de control al temperaturii, integrare cu platforme majore (Alexa, Google Assistant, HomeKit), focus pe eficiență energetică.
  • Exemple: Ecobee SmartThermostat, Ecobee SmartCamera.
  • Produse: Termostate inteligente, detectoare de fum, camere de securitate.
  • Puncte forte: Soluții de automatizare a locuinței axate pe siguranță și eficiență energetică, experiență îndelungată în domeniul controlului industrial și al caselor inteligente.
  • Exemple: Honeywell Home T9 Smart Thermostat, Honeywell Smart Home Security Camera.
  • Produse: Camere de securitate fără fir, sonerii inteligente.
  • Puncte forte: Camere de înaltă calitate cu funcții avansate de detectare a mișcării, securitate video de încredere.
  • Exemple: Arlo Pro 4, Arlo Essential Video Doorbell.
  • Produse: Camere de securitate, sonerii video, aspiratoare robot, lumini inteligente.
  • Puncte forte: Prețuri accesibile și soluții fără taxe lunare pentru stocarea video, ușor de instalat și integrat cu asistenții vocali.
  • Exemple: EufyCam 2, Eufy Video Doorbell, Eufy RoboVac.

Aceste companii domină piața caselor inteligente și oferă o gamă largă de dispozitive interconectate, adaptate nevoilor utilizatorilor moderni. Fiecare dintre ele oferă integrare cu asistenți vocali precum Alexa, Google Assistant sau Siri, ceea ce facilitează controlul și automatizarea casei.

Matter (Noua tehnologie standard)

Matter este un standard deschis și universal pentru dispozitive inteligente, dezvoltat pentru a asigura interoperabilitatea între dispozitivele smart home de la diferiți producători. Creat sub egida Connectivity Standards Alliance (CSA), cunoscut anterior ca Zigbee Alliance, Matter este susținut de companii mari precum Google, Apple, Amazon și Samsung.

Cum funcționează Matter?

Matter are scopul de a rezolva problema fragmentării ecosistemelor smart home, permițând dispozitivelor să comunice între ele indiferent de producător sau platformă. Iată cum funcționează:

Standard deschis și inter operabil

  • Matter se bazează pe un set de specificații deschise, ceea ce înseamnă că orice producător poate implementa acest standard în produsele sale. Aceasta permite dispozitivelor de la diferiți producători să comunice direct și să fie controlate prin intermediul unei singure platforme.
  • Practic, un dispozitiv Matter va funcționa atât cu Apple HomeKit, Google Assistant, Amazon Alexa, cât și cu Samsung SmartThings, fără a fi nevoie de multiple huburi sau aplicații specifice fiecărei platforme.

Protocoale de comunicație folosite

Matter folosește trei tipuri de protocoale principale de comunicație pentru a transmite date între dispozitivele smart home:

  • Ethernet: Pentru dispozitivele care necesită o conexiune prin cablu, cum ar fi routerele sau dispozitivele de securitate avansate.
  • Wi-Fi: Pentru dispozitivele care au nevoie de o lățime de bandă mai mare (ex. camere de securitate) sau pentru a permite conectivitate la rețea locală și la internet.
  • Thread: O rețea de tip mesh, care este ideală pentru dispozitive cu consum redus de energie și pentru aplicații care nu necesită transferuri mari de date, cum ar fi senzori de mișcare, becuri inteligente sau termostate.

Bluetooth Low Energy (BLE) este utilizat doar pentru procesul de setare inițială a dispozitivelor, facilitând conectarea rapidă la rețeaua locală.

Rețea mesh cu Thread

  • Matter este optimizat pentru a funcționa cu rețele mesh bazate pe Thread, un protocol eficient și cu consum redus de energie, care permite ca dispozitivele să comunice între ele direct, fără a depinde de un hub central.
  • Într-o rețea mesh, fiecare dispozitiv poate retransmite semnalul altor dispozitive, ceea ce extinde raza de acțiune și asigură o mai bună fiabilitate a comunicației.

Control local și cloud

Matter permite dispozitivelor să fie controlate atât local, cât și prin cloud, dar pune un accent deosebit pe controlul local:

  • Dacă dispozitivele sunt conectate la aceeași rețea locală, acestea pot comunica și funcționa fără a fi nevoie de o conexiune la internet. Acest lucru îmbunătățește viteza și fiabilitatea.
  • Dispozitivele pot fi totuși controlate și de la distanță prin aplicații compatibile cu Matter, precum Google Home, Alexa sau Apple Home, folosind conexiunea cloud.

Configurare simplă

  • Matter simplifică procesul de adăugare a dispozitivelor noi în rețea. Dispozitivele compatibile Matter pot fi conectate și configurate prin intermediul Bluetooth Low Energy (BLE) și apoi integrate rapid într-o rețea Wi-Fi sau Thread.
  • Nu mai este nevoie de multiple aplicații pentru configurare. Indiferent de platforma preferată (Apple, Google, Amazon etc.), dispozitivul Matter poate fi adăugat ușor și recunoscut automat.

Securitate îmbunătățită

  • Matter oferă securitate la nivel de rețea, folosind criptare end-to-end pentru a asigura că toate comunicațiile între dispozitivele din rețea sunt protejate.
  • Fiecare dispozitiv are o identitate unică și verificată în rețea, asigurând că doar dispozitivele de încredere pot interacționa între ele.

Compatibilitate cu ecosistemele existente

  • Un avantaj major al Matter este compatibilitatea sa cu ecosistemele existente, cum ar fi Zigbee și Z-Wave, prin intermediul huburilor care suportă aceste standarde. Asta înseamnă că utilizatorii care au deja dispozitive smart home vor putea continua să le folosească alături de dispozitivele Matter.
  • De asemenea, Matter este integrat în huburi importante precum Google Nest Hub sau Amazon Echo, permițându-le să servească drept „punct de acces” pentru toate dispozitivele din rețea.

Avantaje Matter:

  • Interoperabilitate extinsă: Dispozitivele de la diferiți producători vor funcționa împreună fără probleme.
  • Configurare ușoară: Setarea și integrarea dispozitivelor devine mult mai simplă.
  • Control local: Dispozitivele pot fi controlate și fără o conexiune la internet.
  • Securitate îmbunătățită: Comunicarea este criptată, asigurând protecția datelor.
  • Eficiență energetică: Thread și Bluetooth LE permit utilizarea eficientă a energiei, mai ales pentru dispozitivele care funcționează pe baterii.

Matter promite să revoluționeze ecosistemele smart home prin asigurarea unei platforme unificate care permite comunicarea simplificată și interoperabilă între dispozitive de la diferiți producători. Cu suport de la giganți tehnologici și adoptarea rapidă a acestui standard, Matter facilitează crearea unei case inteligente mult mai ușor de gestionat și sigură.

Documentație

Susține acest blog

 Dacă cumperi folosind linkurile care duc la emag.ro si aliexpress.com vei susține blogul meu, iar 50% din donații se vor direcționa pentru fundația dăruiește viată. Mulțumesc ! 

Mulțumesc pentru atenție! 

Pentru întrebări și/sau consultanță tehnică vă stau la dispoziție pe blog mai jos în secțiunea de comentarii sau pe email simedruflorin@automatic-house.ro.
O zi plăcută tuturor !
Back to top of page

Etichete

Afișați mai multe

Arhiva

Afișați mai multe