Læs dette først, og vi lover, at konstruktionen af ​​det smarte hjem også starter i den næste artikel!

I dag kan Donau blokeres med smarte hjemmesystemer. Det gode ved dette er, at priserne er nedbrudt nok, og det dårlige er, at vi let kan løbe ind i en blindgyde ved at vælge produkter fra en producent, der forsvinder fra markedet om 1-2 år, og vi står tilbage med et komplet system, der ikke eller kun er meget svært at udvikle..

Xiaomi synes at være et godt valg i denne henseende, da den kinesiske producent befinder sig i en periode med overflod, som, hvis den fortsætter på de seneste års niveau, ikke vil forsvinde, men vil feje markederne overalt fra Amerika til Australien.

I denne artikel opsummerer vi kort, hvad et smart hjem betyder, hvad er fordelene ved at bygge et, og hvilke opgaver de fleste bruger dem til. Men på den anden side kan du også læse lidt om de teknologier, der driver smarte hjem, som en slags fundament, så hvis du ser ord som Zigbee, behøver du ikke blinke butanely.

Indledende, eller hvad er et smart hjem

Smarte hjem er ikke nutidens opfindelser. I gamle dage eksisterede sådanne systemer for årtier siden, selv om de var ret langt fra det, vi kalder et smart hjem i dag. Temaet, tidligere kendt som bygningsautomatisering, producerede en vis automatisering med masser af relæer, infrarøde fjernbetjeninger og sensorer. I forhold til disse er dagens systemer ikke meget af en forbedring for den eksterne observatør, i det mindste hvad angår betjening, da de tænder lyset, flytter skodderne, indstiller klimaanlægget, tænder alarmen, hvis en uautoriseret person kommer ind i værelse eller for eksempel brand. Selvom operationen ikke har ændret sig meget på denne måde, er teknologien bag den blevet fuldstændig udskiftet.

Lad os starte der med, at opbygningen af ​​et smart hjem i dag vil være en del af et regiment af et gammelt system. Dette skyldes ikke kun, at selve enhederne er blevet billigere, men også fordi teknologiens udvikling stort set alle komponenter er i stand til at fungere uden en ekstern strømforsyning og endda uden ledninger. På grund af dette var konstruktionen ekstremt forenklet og naturligvis billig. I nutidens trådløse systemer er design af logistikforbindelser mellem enheder en meget større udfordring end at oprette et fysisk netværk.

Jeg finder det vigtigt at bemærke, at mange professionelle systemer stadig bygger strøm, hvilket er endnu mere kompliceret end et traditionelt 220 -system, idet vi arbejder her med en lav spænding på 5 volt, hvilket kræver 220 (mere præcist 230) volt AC 5 blev konverteret til jævnstrøm. I dette tilfælde kan vi arbejde med en converter pr. Værelse eller lejlighed, eller vi kan udføre konverteringen for hvert element i smart home -systemet. Sidstnævnte løsning er hensigtsmæssig, hvor for eksempel konventionelle switches erstattes af smart switches, fordi ledningerne til 220 allerede er givet.

Hvad bruger vi smarte hjemmesystemer til?

I slutningen af ​​artiklen vil du forhåbentlig se, at designet af smarte hjem økosystemer med hensyn til logistikforhold, det vil sige en komponent i et smart hjem, der reagerer på en anden komponent, kun er begrænset af vores fantasi eller i værste fald sag, af softwareløsningen bag den anvendte hardware. Anvendelsesområderne er så brede, at vi ikke engang ville tro.

Hvad bruger de fleste smarte hjemmesystemer til? Selvfølgelig er der også undersøgelser på dette område, så vi ved med sikkerhed, at de fleste mennesker bruger sådanne systemer primært til sikkerhedsopgaver. Dette er ikke overraskende, da de løsninger, der bruges i dag, som du måske har læst ovenfor, er trådløse og ikke engang kræver strøm til Xiaomi og mange andre systemer. Af denne grund kan vi bygge komplette systemer på få sekunder og meget billigt, som også inkluderer dør- og vinduesåbningssensorer, bevægelsessensorer og kameraer. Sidstnævnte kræver naturligvis en strømforsyning, hvorfor du kan læse i teknologiske detaljer.

Disse hjemmesystemer, vi bygger, adskiller sig på en ting fra en traditionel fjernovervågning lige nu, ved at et patruljeteam er i standby ved sidstnævnte, og de flytter ud til ejendommen i tilfælde af alarm. I vores tilfælde kan vi dog overvåge lejligheden live via kameraer, og vi kan endda optage begivenheder i lejligheden manuelt eller automatisk. Systemet kan sende en alarm til vores telefon i realtid uden forsinkelse, så vi kan advare politiet eller om nødvendigt naboen.

Det næst mest almindelige område er temperaturkontrol og tilhørende afskærmningsfunktioner. Den tredje er belysningskontrol og den fjerde er multimedie.

Min egen erfaring viser, at de fleste mennesker lugter af belysning med smart hjemteknologi, hvilket simpelthen skyldes, at smartphones er billige, de ikke kræver nogen anden enhed til at bruge på deres telefon eller softwaren, der kører på den.

Grundlæggende teknologi

I dette kapitel diskuterer vi de teknologier, især trådløse teknologier, der er nødvendige for at bygge et moderne smart hjem. Jeg synes, det er vigtigt at tale om disse få ord, men hvis du, kære læser, ikke er nysgerrig, kan du roligt springe dette over, for for eksempelvis Xiaomi -systemer er det nok at være opmærksom på softwareindstillingerne behøver ikke at forstå teknologien. Men hvis du er lidt teknisk sindet, skal du fortsætte artiklen med det næste afsnit.

Trådløse teknologier

Jeg kan huske i begyndelsen af ​​2000'erne, hvor de første WiFi-enheder dukkede op til en overkommelig pris, det tog meget forberedelse og erfaring at sammensætte et velfungerende system. Båndbredden var stram, og signalstyrken var latterligt svag. Selvfølgelig taler vi nu om hjemmeapparater, de første routere, AP'er. Ud over Wifi opstod senere en anden trådløs teknologi, Bluetooth. De to teknologier havde trådløs til fælles, men anvendelsesområdet var betydeligt anderledes på grund af teknologien. Mens vi i det tidligere tilfælde gav forbindelsen mellem computernetværk og vores enheder, i sidstnævnte for eksempel skabte vi mulighed for dataoverførsel mellem vores mobile enhed og computeren.

Siden har både Bluetooth og WiFi, dvs. enheder baseret på IEEE 802.11 -standardfamilien, udviklet sig. Førstnævnte har været i stand til at håndtere flere forbindelser parallelt med mere båndbredde, og sidstnævnte tilbyder mere og mere båndbredde, nu takket være multi-antennesystemer, der udnytter mulighederne ved reflekterede signaler.

Disse to metoder, standarder eller metoder er imidlertid ikke blevet egnede til at bygge et trådløst smart home -system med deres hjælp. Der er ikke noget galt med lav båndbredde eller langsom forbindelse. De tre hovedproblemer er udformningen af ​​netværkstopologien, den korrekte tildeling af netværksressourcer og problemet med strømforsyning.

Bluetooth er forblevet en PAN -forbindelse, der giver os mulighed for at oprette en privat forbindelse og for eksempel streame lyd fra vores telefon til vores hovedtelefoner, mens WiFi stadig er en enhed til oprettelse af computernetværk. Smarte hjemmeapparater fungerer på grundlæggende forskellige måder, de har forskellige forventninger, når det kommer til dataforbindelse.

Vi har to vigtige forventninger til smarte hjem. Det ene er at kunne organisere så mange enheder som muligt i et netværk, det andet er at holde energiforbruget på et minimum. Den første betingelse er ikke opfyldt for Bluetooth og den anden for WiFi, så disse procedurer kan i de fleste tilfælde kasseres. Jeg skriver det i de fleste tilfælde, fordi WiFi, som du kan se, har en eksistensberettigelse i visse områder.

Så det var nødvendigt at oprette en standard, der giver trådløs forbindelse, håndterer mange enheder og lavt strømforbrug. Der er i øjeblikket to metoder til rådighed for dette, Z-Wave og Zigbee. Vi lærer sidstnævnte at kende, fordi vi støder på dette med Xiaomi -systemet.

Zigbee teknologi

Zigbee -teknologi udvikles af 35 virksomheder, store navne som Motorola, Honeywell eller Philips, der arbejder sammen om at udvikle teknologien i en organisation kaldet Zigbee Alliance.

Baseret på ovenstående er Zigbee -teknologien en teknologi, der gør det muligt at tilslutte mange komponenter, hvor høj båndbredde er meget mindre vigtig end at få komponenterne til at køre med så lidt energi som muligt. Ligesom WiFi er Zigbee blevet standardiseret, og den færdige standard er blevet markeret 802.15.4.

Zigbee -netværk, som traditionel WiFi, bruger 2,4 GHz -båndet til kommunikation, men ligheden her ender stort set her. For eksempel i tilfælde af WiFi opretter vi et centraliseret netværk, hvor routerens båndbredde deles mellem de enheder, der er tilsluttet den. Zigbee, på den anden side, skaber et mesh-netværk arrangeret i en stjernetopologi, inden for hvilken vi endda kan etablere virtuelle peer-to-peer-forbindelser mellem netværksknudepunkter. Du skal simpelthen tænke på et mesh -netværk som en WiFi, som jo flere enheder du tilslutter, jo stærkere vil det være. I tilfælde af mesh deler enhederne ikke den tilgængelige båndbredde, tværtimod forstærker stort set alle enheder, der er forbundet til netværket, signalet yderligere. Der kan maksimalt indbygges 255 netværksnoder i Zigbee -netværket omkring centralenheden. Denne centrale enhed kaldes en gateway blandt Xiaomi -enheder.

Den enorme ulempe ved Zigbee over WiFi ville være båndbredden, hvis Zigbee havde brug for det. Heldigvis er der ingen, fordi smarte hjem ikke kræver en permanent forbindelse mellem systemets elementer, eller i det mindste ingen datastrømme løbende på netværket, og datapakkerne også er små.

På Zigbee -netværket kan to typiske enheder skelnes med hensyn til netværkstrafik. Den ene er enheder, der opererer med uregelmæssige intervaller, f.eks. Kontakter, som kun opretter forbindelse til centralenheden, når de skal sende en puls. Den anden vigtige gruppe er de enheder, der håndterer periodisk trafik, typisk de forskellige sensorer, som kontrolpanelet forhører.

Selvfølgelig er der en tredje gruppe, som naturligvis ikke er en gruppe, da den kun indeholder den centrale enhed. Dette er netværkets sjæl. Denne enhed skal have en konstant strømforsyning og tilstrækkelig computerkapacitet til at håndtere hele netværket, op til 255 netværksnoder og de data, de sender, og den relevante AES -kryptering.

WiFi -enheder

For Xiaomi og selvfølgelig andre smarte hjemmesystemer finder vi også enheder, der bruger en traditionel WiFi -forbindelse. Disse centrale enheder, Gateway, som også når vores computernetværk, routeren, skal nås - hvorfor gøre det lidt senere - og de enheder, der alligevel har brug for en konstant strømforsyning, f.eks. Armaturer. I tilfældet med sidstnævnte, da strømforsyningen er kontinuerlig WiFi er den enklere og billigere løsning, og for førstnævnte er det vigtigt, at trafikken til routeren også kræver høj båndbredde på grund af f.eks. Den indbyggede internetradio.

I tilfælde af en central enhed er båndbredde også særlig vigtig, fordi alle vores smarte enheder som standard kommunikerer med vores telefon via Xiaomis skytjeneste. Takket være dette kan vi eksternt få adgang til hjemmets smarte enheder, tænde eller slukke for klimaanlægget, starte robotstøvsugeren eller endda tænde lyset i ferien for at få os til at føle, at vi er hjemme.

Lad os opsummere teknologien!

Xiaomi smart home økosystem består af to dele. Fra stjernetopologien, Zigbee, som skaber et mesh -netværk og et traditionelt WiFi -netværk. De tidligere enheder fungerer uden ledninger og ekstern strømforsyning, strømforsyningen leveres af et knapcellebatteri, som i gennemsnit kan bruges i et halvt eller endda to år uden udskiftning. Sidstnævnte kræver uafbrydelig strømforsyning fra 220 -netværket som en gennemsnitlig WiFi -enhed.

Centralt i netværket er Gateway, som også har WiFi og Zigbee -forbindelser. Dette kommunikerer med switches og sensorer på f.eks. Zigbee og f.eks. Med armaturer og smarte stik på WiFi -netværk. Mellem enheder, det være sig Zigbee- eller WiFi -enheder, kan selv virtuelle peer -to -peer -forbindelser etableres.

Eksempler på hvordan smarte hjemmeapparater fungerer

Selvom jeg vil beholde de virkelige praktiske eksempler for de følgende dele af serien, vil jeg citere dig nogle eksempler her.

Dem, der er nye inden for smart home -teknologi, er de første til at købe WiFi -enheder for første gang. Dette skyldes, at de ikke kræver en central enhed for at bruge dem, en telefon ved hjælp af Xiaomi smart home er nok. Måske overraskende, men også ganske seriøse systemer kan bygges med disse. Smarte lys og smarte stik, såsom aircondition -kontrol, fungerer på WiFi, men også den infrarøde enhed, som stort set alle traditionelle infrarøde styrbare enheder kan integreres i smart home -systemet.

Dem, der er tilfredse med disse værktøjer, vil næsten helt sikkert senere udvide deres system med Zigbee -værktøjer. De kan f.eks. Bruges til at skifte lys direkte eller styre overvågningskameraer.

Som du måske har læst ovenfor, kan du oprette peer -to -peer -forbindelser mellem Zigbee, men endda mellem enheder, der sidder på Zigbee og WiFi -netværk. I praksis betyder det, at for eksempel forbindelsen mellem vinduesåbningssensoren og luftfilteret kan indstilles til at stoppe luftfilteret, når vinduet åbnes. Desuden bevares naturligvis de andre indstillede funktioner i vinduesåbningssensoren, f.eks. Dem, der er relateret til sikkerhedssystemet. Du kan begynde at optage sikkerhedskameraet, sende en alarm til din telefon.

Der er også en masse funktioner, der kan indstilles til smarte lys. De kan reagere på musik i rummet, tænde den automatisk, når vi skal op om morgenen, eller ændre dens lysstyrke, når der kommer et opkald til vores telefon. På samme måde vil det ikke længere være et problem at ringe til os, mens du ser tv, da tv'et automatisk slår lyden fra, når der kommer et opkald.

Klimaanlægget slukker, når vi åbner vinduet, eller tændes om sommeren, når vi forlader hjemmet fra vores arbejdsplads, så når vi kommer hjem, vil vi blive mødt af et behageligt klima.

Disse funktioner kan virke komplicerede, men i slutningen af ​​serien vil du se, at vi kan bygge systemet næsten øre, trin for trin, så det heller ikke belaster vores tegnebøger. Måske er det ikke irrelevant, at et komplet, velfungerende smart home-system kan kaste meget på prisen på vores hjem, men det gør det i hvert fald lettere at sælge. Så pointen er, at vi får et mere behageligt, beboeligt og værdifuldt hjem med få investeringer.

I vores næste artikel lærte vi Xiaomi Gateway at kende som et grundlæggende element i systemet. Hvis du ikke vil vente til da, kan du læse vores artikel om smarte støvsugere, smarte lamper og skrivebordets smarte lys, der kan integreres i systemet, og først det første stykke i vores smart home -serie, The Favorite!

• 5 gode grunde til, at du muligvis har brug for et smart hjem

• Fej, støvsug og vask endda robotstøvsugeren Xiaomi Roborock S50

• Vi prøvede også dette - Xiaomi Philips Eyecare desktop smart lys

• Lad os skinne med visdom - Xiaomi Yeelight-test med en masse hemmelig information!