Skocz do treści

Druga edycja Kursu Nowoczesnego Frontendu: Next.js, React, TypeScript, GraphQL

Pierwsze starcia z IoT i smart home: zigbee, z-wave czy wifi?

Jak pewnie niektórzy z Was wiedzą, wkrótce stanę się szczęśliwym posiadaczem domu. Dom w XXI wieku napakowany jest elektroniką i praktycznie nie da się bez niej żyć – mikroprocesory mają w sobie choćby piec i wentylacja, a także każdy z dziesięciu termostatów (!). Jak to ogarnąć? Czy da się to połączyć w jedną, spójną całość?

Zdjęcie Michał Miszczyszyn
Opinie10 komentarzy

Wyceny smart home

Ale zacznijmy może od początku. Kilka miesięcy temu zebrałem oferty dotyczące realizacji tak zwanego inteligentnego domu od różnych firm w Trójmieście. Przy naszych bardzo skromnych potrzebach otrzymałem wyceny rzędu 50-70 tysięcy złotych za realizację. I tu pojawiła się myśl: A może by spróbować smart home zbudować samemu?

Przegląd rozwiązań smart home

Rozważałem kilka opcji, które można podzielić na dwie główny grupy:

  • przewodowe
  • bezprzewodowe

Inteligentny dom przewodowy

Na kablu znaczy pewnie i bezpiecznie – a przynajmniej tak twierdzą instalatorzy i dostawcy. Komunikacja przewodowa jest praktycznie niezawodna, nie da się jej podsłuchać ani łatwo zakłócić jej działania. Brzmi ekstra, ale…

Realizacja instalacji przewodowej praktycznie w każdym systemie miała jedną zasadniczą wadę: konieczność całkowitego przeprojektowania i przebudowania instalacji elektrycznej tak, aby wszystkie przewody ułożone były w „gwiazdę”. Po wstępnej ocenie kosztów i komplikacji zdecydowałem się nawet nie próbować tego robić.

Smart home bezprzewodowy

Wspominałem już, że nasze oczekiwania są naprawdę skromne – nic wyszukanego, ot integracja ze sobą kilku elementarnych systemów. Dlatego wydaje mi się, że wybranie technologii bezprzewodowej nie jest w tym przypadku złym pomysłem!

Na pewno na korzyść przemawia elastyczność – urządzenia możemy dokładać kiedy i gdzie chcemy, aby łatwo rozbudować nasz inteligentny dom o nowe funkcje. Ponadto, nie muszę wszystkiego planować od razu i nie trzeba nic kuć w ścianach. Bueno!

Do wyboru mamy kilka konkurencyjnych technologii: 433, zigbee, z-wave, wifi i bluetooth. Od niedawna rozwijany jest też standard Thread, ale jest dość młody, a urządzeń w nim pracujących jest niewiele i są one drogie, dlatego go zupełnie pominę.

433

Oznacza częstotliwość komunikacji 433 MHz. Jest to prawdopodobnie najbardziej prymitywny system ze wszystkich przeze mnie opisywanych. Pracują na nim popularne szlabany i bramy garażowe. Jego zaletą jest bardzo niska cena urządzeń, ale wady to kiepska przepustowość i podobno problemy z bezpieczeństwem komunikacji. Ponadto, niemożliwe jest tworzenie siatki (mesh) urządzeń, co może być problemem przy większych powierzchniach nieruchomość – każde urządzenie musi być w bezpośrednim zasięgu aby móc wydawać im polecenia.

zigbee

To kolejny standard bezprzewodowej komunikacji. Wykorzystane jest pasmo 2,4GHz. Połączenia są szyfrowane, a urządzenia można łączyć w mesh. Ponadto, sprzęt korzystający z zigbee jest bardzo szeroko dostępny i przez to tani. Wadą natomiast jest krótszy zasięg i potencjalna interferencja z innymi domowymi urządzeniami korzystającymi z tej samej częstotliwości 2,4GHz, czyli bluetooth i wifi.

wifi

Wifi nikomu przedstawiać nie trzeba, więc tylko krótko o smart home opartym o ten sposób komunikacji: zużywa znacznie więcej energii niż pozostałe. Urządzenia wifi są prądożerne, co może nie mieć znaczenia, gdy mamy jeden router, ale będzie odczuwalne, gdy urządzeń będzie np. 30. Poza tym, taka liczba klientów łączących się z moimi access pointami wifi byłaby znacznym obciążeniem i mogłaby negatywnie wpływać na wydajność połączenia z Internetem.

bluetooth

Prawdę mówiąc w ogóle nie brałem tego pod uwagę. Pomimo, że jest BLE (Bluetooth Low Energy), który niby idealnie pasuje do zastosowań inteligentnego domu, ale mimo to czuję jakiś niesmak na myśl o bluetoothie. Uprzedzenia? Być może.

z-wave

To standard komunikacji na częstotliwościach w okolicach 900MHz (w UE jest to konkretnie 868,42MHz). Zaletami są większy zasięg (w porównaniu do zigbee), niski pobór energii (w porównaniu do wifi), szyfrowane połączenie i możliwość łączenia urządzeń w siatkę. Wada to nieco droższe urządzenia.

Zestawienie bezprzewodowych rozwiązań smart-home

433zigbeewifiz-wave
Częstotliwość433MHz2,4GHz2,4GHz, 5GHz i 6GHzok. 900MHz
Szyfrowanie?
Pobór energiiniskiniskiwysokiniski
Cenatanietaniedrogieśrednie
Mesh

Mój wybór: z-wave i Fibaro

Zdecydowałem się na zbudowanie większości elementów inteligentnego domu w oparciu o standard z-wave. Jest to technologia, w której pracują urządzenia znanej polskiej firmy Fibaro, a także masa termostatów, przełączników, ściemniaczy, zaworów i innych gadżetów.

Przykładowe urządzenie Fibaro (z-wave) obok linijki. Urządzenie mierzy około 4cm.

Przykładowe urządzenie Fibaro (z-wave) ma tylko około 4cm.

Zdjęcie pochodzi ze strony domotica-blog.nl

Szybko wyszukałem szkolenie Fibaro, opłaciłem, zaliczyłem, zostałem certyfikowanym instalatorem Fibaro i otrzymałem dostęp do strefy b2b z hurtowymi cenami. Nieźle! Jeśli więc ktoś jest zainteresowany budową smart home, albo doradztwem w tym temacie, to piszcie 😉 Mam uprawnienia!

Co dalej ze smart home?

W tym wpisie chciałem tylko krótko opisać moje przemyślenia i wątpliwości odnośnie realizacji systemu inteligentnego domu. W kolejnym poście przyjrzę się bliżej architekturze z-wave, umiejscowieniu centrali, rodzajach urządzeń i ich konfiguracji. Masz jakieś pytania? Coś Cię szczególnie zaciekawiło? Daj mi znać w komentarzu!

👉  Znalazłeś/aś błąd?  👈Edytuj ten wpis na GitHubie!

Autor