Výrobci elektroniky nám slibují nástup chytrých domácností už desítky let, realita je však taková, že jediná chytrá technologie, která se v našich domovech skutečně hojně rozšířila, je Wi-Fi a internet samotný.
Dokonalá chytrá domácnost šitá na míru vs. univerzální internet věcí
Současnou nabídku řešení pro chytrou domácnost lze rozdělit na dvě skupiny. Na jedné straně tu jsou zpravidla velmi nákladné proprietární systémy šité na míru a na té druhé pak pokusy o sestavení skutečného univerzálního domácího internetu věcí.
Proprietární systém chytré domácnosti šitý na míru se může starat o celý dům od střechy po bazén, ale často ztrácí univerzalitu a rozšiřitelnost skutečného světa IoT
Jinými slovy, pokud plánujete stavbu rodinného domu a máte v rozpočtu ještě pár set tisíc korun, trh nabízí hromadu dodavatelů, kteří na míru prošpikují dům senzory a aktory, které pak budete ovládat skrze domácí palubní počítač.
Problém spočívá v tom, že se bude nejspíše jednat o silně proprietární systém jednoho dodavatele a nikoliv otevřený internet, který budete moci kdykoliv rozšířit o chytrý modul libovolného výrobce, který se automaticky připojí do systému.
No a to už na scénu nastupují chytré domácnosti IoT, které jsou zpravidla postavené na některé z bezdrátových technologií komunikace a jsou tak naopak ideálním řešením třeba pro panelové domy a obecně starou zástavbu, kde kvůli jedné chytré zásuvce bude sekat do panelu a cihel jen opravdový fajnšmekr.
Chytrá domácnost podle Fibara
Poslední měsíc jsem si s jedním takovým internetem věcí hrál doma i já, dorazila mi totiž krabice Fibaro Starter Kit a hromada bezdrátových modulů. Za zapůjčení děkuji YATUN, s.r.o., který se specializuje nejen na Fibaro.
Fibaro Starter Kit je už podle svého názvu základní sada chytré domácnosti, která se skládá z centrální jednotky (brány) Home Center Lite a několika modulů, které s ní komunikují pomocí komplexního, bezdrátového a dostatečně úsporného protokolu Z-Wave navrženého přímo pro IoT.
Fibaro Starter Kit obsahuje stanici Home Center Lite a pět modulů
Hlásič kouře, detektor zaplavení, průchozí elektrická zásuvka s LED indikací spotřeby, magnetický detektor otevření dveří/okna a světelný/PIR detektor pohybu. Všechny moduly jsou napájené baterií a mnohé obsahují i teplotní čidlo.
Webové rozhraní Fibaro se spárovanými moduly, které si můžete rozdělit do logických skupin (třeba jednotlivá patra) a místností. Jakmile zapojíte chytré elektrické zásuvky, můžete sledovat spotřebu energie v domácnosti.
Bezdrátový Z-Wave
Z-Wave v Evropě operuje v pásmu 868,42 MHz, čili nehrozí interference v přeplněném 2,4GHz pásmu, a s dosahem okolo 30 metrů a schopností meshové sítě hravě pokryje celý dům. V případě cihlových i panelových bytů pak zpravidla stačí jen jedna centrální jednotka a hvězdicová topologie, kdy všechna koncová zařízení komunikují přímo s ní.
Centrální jednotka Home Center Lite je maličká a funguje jako brána mezi domácí sítí LAN a IoT sítí Z-Wave. Její anténa zachytí všechny moduly z celého panelového bytu.
Z-Wave není určený k přenosu masivních dat – je navržený maximálně pro rychlosti v řádu desítek kb/s a přenos jednoduchých stavových zpráv, díky tomu ale mohou být senzory napájené běžnou baterií, se kterou si vystačí dlouhé měsíce a některé i rok a déle.
Kup modul, spáruj jej a automatizuj
Z toho plyne, že se podobný systém vyznačuje i velmi snadnou instalací a rozšiřitelností. Home Center jednoduše pomocí ethernetu připojíte ke svému domácímu routeru, abyste mohli chytrou domácnost ovládat z webového prohlížeče a mobilní aplikace. Poté stačí vybalit z krabičky prakticky libovolné zařízení, které lze ovládat pomocí protokolu Z-Wave, a spárovat jej se základnou.
Z-Wave používá i tento termostat Danfoss Living Connect Z pro klasický bytový radiátor. Stačí tedy vložit baterie, přišroubovat a v návodu vyhledat, jak aktivovat párování se Z-Wave základnou – v tomto případě tedy s Fibaro Home Center Lite.
Samotné párování připomíná třeba připojení sluchátek k mobilu pomocí Bluetooth. V prohlížeči, mobilní aplikaci nebo pomocí tlačítka na základně tedy aktivujete párování na straně chytré domácnosti a poté to samé učiníte na koncovém zařízení, kde je to občas docela zábavné. Některé koncové krabičky totiž sice mají také párovací tlačítko, ale jiné – třeba LED žárovky – vyžadují poklepání. A tak klepáte na prsty na sklo žárovky a čekáte, dokud se na displeji mobilu nezobrazí, že ji už stanice rozpoznala.
Tak a radiátorový termostat od Danfossu je už v mém Fibaru a já mohu z počítače nebo mobilu nastavit teplotu a čas, který na to bude termostat mít
A pokud se tak skutečně stane, teprve pochopíte princip domácího IoT. Nejde totiž jen o samotné připojení nového zařízení do vaší domácnosti. Systém Fibaro také musí pochopit, co je to za zařízení – jestli je to senzor, nebo aktor a jaké má role, aby pro každý z modulů mohl uzpůsobit svoje ovládací rozhraní.
Když si koupíte chytrou žárovku s Bluetooth, jednoduše si z App Storu, nebo Play Storu stáhnete adekvátní aplikaci výrobce vyrobenou přesně pro ni, jenže v domácím internetu věcí bude Z-Wave žárovka komunikovat s nějakým obecným ovládacím softwarem základny a musí mu tedy vysvětlit, co umí a jak se s ní má pracovat.
LED žárovky s podporou Z-Wave a jejich ovládání z mobilního a webového prostředí Fibara
Něco takového je extrémně složité, a proto si na tom většina hráčů zatím vylámala zuby. Ostatně stačí si vzpomenout, jak dlouho se o identický přístup pokouší třeba Google, který nejprve před lety představil vizi Android@Home, aby ji později nahradil prací na protokolu Weave a systému Brillo, který má vlastně dělat to samé co Z-Wave a Fibaro – tedy nějak zajistit, aby se automaticky žárovka výrobce A zapojila do systému domácnosti od výrobce B a aby ještě v lepším případě dokázala komunikovat i přímo s dalšími jednotkami v domácnosti výrobců C a D. Nesmím zapomenout ani na Apple a jeho HomeKit, který již teorii mění v praxi.
Vodní čidlo a jeho zobrazení ve Fibaru v suchém a mokrém stavu. Změní se ikona a stav čidla na „narušeno“ a modul začne blikat a pískat
Moduly lze automatizovat podobně jako ve službě IFTTT
Jakmile do Fibara připojíte všechny možné krabičky, můžete mezi nimi automatizovat různé akce. Ve světě Z-Wave se jim říká scény a jedná se o úlohy, které vytváříte podobným způsobem jako úkoly na službě IFTTT.
Vytváření scén – automatizovaných úloh, které se zpracovávají v okamžiku, kdy dojde u některého ze senzorů k určité změně stavu. Tady jsem si například vytvořil upozornění na e-mail, pokud dojde k narušení vodního čidla v koupelně.
Když začnu vyplavovat sousedy, dozvím se to zprávou na e-mail
Pokud bude součástí chytré domácnosti čidlo osvětlení, můžete nastavit, že jakmile osvětlení v bytě klesne pod určitou úroveň, rozsvítí se ambientní lampička, protože uvnitř bude chytrá žárovka. Tím pádem vlastně propojíte funkce dvou různých chytrých modulů a vytvoříte nový produkt – fotocitlivou lampičku. Anebo podobným způsobem aktivujete jiné spotřebiče, které zase budou napojené na chytrou elektrickou zásuvku, kterou také bude řídit Fibaro. Nabízí se třeba spuštění klasického kancelářského stolního ventilátoru, pokud teplota v místnosti překoná určitou mez.
Tvorba dalších scén jednoduchým a komplexnějším blokovým programováním, kdy můžete pracovat i s různými vlastními proměnnými
Samotné Fibaro nabízí i API pro vývojáře, kteří jej tak mohou dále funkčně rozšiřovat a hlavně na něj napojovat i jiné systémy dostupné z klasické sítě LAN a internetu. K tomu ostatně slouží i katalog oficiálních rozšiřujících pluginů. Jeden z nich do Fibara napojí třeba populární chytrou meteostanici Netatmo a na základě jejího měření poté opět můžete automatizovat různé operace a třeba při vysokých teplotách na zahradě aktivovat zavlažování napojené na chytrou zásuvku.
Do Fibara můžete pomocí pluginů a internetu napojit i systémy třetích stran – třeba Nest, Netatmo, hromadu bezpečnostních kamer apod. To vše pak můžete nakonec integrovat v tzv. panelech. Panel vytápění v sobě tedy bude integrovat všechny termostaty, teploměry aj. a bude fungovat jako jeden celek.
Jednou se snad stejně chytře propojí jakákoliv elektronika
Fibaro a protokol Z-Wave samozřejmě nejsou jediné bezdrátové technologie IoT, nicméně se jedná o systém, který nestojí a nepadá na senzorech a aktorech jednoho výrobce, jak je tomu často u ostatních. Pokud zařízení podporuje komunikaci na protokolu Z-Wave, do Fibara jej prostě připojíte prakticky vždy (i když samozřejmě záleží, jak pro něj výrobce Fibara dokáže upravit rozhraní).
Změna stavu zavřených dveří v akci včetně časomíry, která udává, jak dlouho daný stav trvá od poslední změny
Na stranu druhou, zařízení s podporou Z-Wave zdaleka není tolik, kolik by bylo potřeba. Vedle Z-Wavu je tu totiž hromada dalších protokolů. Většina chytrých žárovek používá pro snadné ovládání z mobilu jen Bluetooth, a tak nelze doufat než v to, že se celá scéna časem nějakým způsobem standardizuje. Jenže namísto hledání jednoho vhodného bezdrátového protokolu to spíše vypadá, že se rodina RF protokolů pro IoT naopak neustále rozrůstá.
Určitou nadějí by mohla být třeba úsporná bezdrátová specifikace IEEE 802.11ah, které dala W-Fi Alliance letos zkraje roku oficiální certifikační a marketingový název HaLow. 802.11ah je „Wi-Fi“ pro internet věcí operující stejně jako Z-Wave a další podobné technologie v pásmu okolo 900 MHz.
Pokud vývoj univerzální bezdrátové technologie pro IoT nebude zastřešovat nějaká nezávislá organizace a samotná technologie bude zatížená licenčními poplatky aj., těžko ji přijme celá masa výrobců od Kalifornie po lacinou Čínu, která pak bude moci chrlit chytré moduly za pár korun.
