Умный дом: и не умный, и не весь

На последней конференции WWDC раскрылись подробности про стандарт взаимодействия Matter, который заставит умные устройства от Apple, Google и Amazon работать вместе.

Рассказываем, в чем проблема объединения разных типов устройств, почему умные дома не всегда удобные, и при чем тут мобильные приложения.

По данным опроса ВЦИОМ, россияне включает «Умный дом» в число топ-10 изобретений, решительно изменивших жизнь человека в XXI веке — его упомянули 15%, в десятке лидеров система на 7 месте.

Но то, что мы называем «умным домом» чаще всего подразумевает автоматизацию конкретных действий — управление освещением, безопасностью, мультимедийными устройствами. За каждым таким контуром управления стоят различные поставщики устройств, разные подходы и логика работы. Можно ли автоматизировать дом полностью, организовав управление всем из одной точки?

Первые попытки сделать дом «умным» предпринимались еще 70 лет назад. Тогда передача данных между устройствами была преимущественно проводной, и всю инфраструктуру приходилось закладывать на этапе строительства. Добавить «умные» устройства в уже готовое жилье — означало серьезный ремонт. В общем, идея не взлетела.

Спустя десятилетия появилась возможность включать и выключать свет при помощи датчиков, фиксирующих движение или уровень освещенности.

Затем автоматизировали системы безопасности жилья — видеонаблюдение, автозапирание дверей и ворот, потом — контроль утечек воды и газа.

И только после производители устройств начали уделять внимание комфорту — появились системы для управления климатом, влажностью и температурой воздуха.

Постепенно «умнеют» и многие другие сферы жизни — производители бытовых приборов предлагают свои интеллектуальные решения, крупные IT-компании выстраивают свои домашние экосистемы, как правило, вокруг собственных голосовых помощников. Спрос на умные решения для дома есть, он растет, и найти свою нишу могут даже те компании, которые не имеют отношения к IT. Например, производители мебели, сантехники и любых других товаров для дома готовы предложить своим покупателям новый уровень комфорта. Представьте себе «Умную гостиную», которая включает в себя сразу несколько решений из разных областей — управление освещением, климатом, мультимедийными устройствами с одного пульта ДУ или даже совсем удаленно, с помощью мобильного приложения или голосом. Возможно ли такое? Давайте разбираться.

Объединять устройства в «умные системы» можно по-разному. Например, интернет-гиганты, такие как Apple, Google, Amazon и Яндекс строят свои экосистемы вокруг «умной колонки». Устройства других производителей подключаются к ней по конкретному протоколу.

Сами же производители устройств предлагают другой подход. Разнообразные устройства подключаются либо к общему хабу внутри дома, либо напрямую к единому мобильному приложению.

Среди вендоров явным лидером в сфере «умных устройств» можно считать Xiaomi — компания производит сотни устройств OEM и под собственными брендами. Развивают свои линейки умных устройств и производители бытовой техники. Например, Redmond предлагает комплект устройств, управление которыми ведется из одного приложения. В него входят умные бытовые приборы, а также решения для контроля безопасности и климата.

Не отстают и российские компании. Недавно была заявлена новая платформа «Сбер Умный дом», умные системы безопасности предлагает Ростелеком.

В идеальном представлении «Умный дом» — это целый комплекс устройств, позволяющих изменить наше привычное представление о быте.

Хотелось бы управлять из одного приложения сразу всем:

• комфортной атмосферой благодаря автоматическому контролю температуры, влажности и освещенности в комнатах, автоматически открывающиеся шторы;
• бытовыми приборами: удаленно включать и выключать кофеварку, стиральную машину, пылесос, а вместе с ними и медиацентр, ТВ;
• системами безопасности: автоматически запираемыми дверями, воротами, камерами видеонаблюдения, системами контроля утечек газа и протекания воды и др.

Но нет. Пока такое удобное управление сразу всем сложно реализовать. Есть решения, например, Majordomo, которые объединяют в одной точке управление и устройствами, и датчиками — но обычный пользователь вряд ли справится с настройками этой системы. А простые в управлении решения, типа умной колонки, работают далеко не со всеми устройствами.

В чем проблема? Есть несколько абсолютно разных протоколов для обмена данными между устройствами и они несовместимы между собой. Дело не в упрямстве вендоров. Просто для разных задач подходят разные решения.

Для работы с датчиками, климатическим оборудованием и системами освещения изначально были разработаны свои специальные протоколы Z-Wave и Zigbee — их отличает низкое энергопотребление и высокая надежность.

Протокол ZigBee объединяет в одну сеть различные датчики: счетчики воды, газа, электроэнергии, датчики температуры, освещенности, влажности, замки, реле, лампы и т.д. Системы на базе этого протокола отказоустойчивы, но не все устройства совместимы между собой, даже с использованием общего хаба.

БОльшую совместимость предлагает Z-Wave — на сегодня это самый популярный протокол для домашней автоматизации. Но и у него есть свои минусы. Например, устройства с поддержкой Z-Wave почти вдвое дороже, чем аналогичные решения на базе ZigBee.

Протоколы более широкого профиля — Wi-Fi и Bluetooth — используются для подключения бытовой техники: холодильников, стиральных машин, пылесосов, чайников, а также мультимедийных устройств.

Казалось бы, зачем изобретать другие протоколы, когда почти везде есть Wi-Fi — подключи и управляй. Широко распространен, имеет большой радиус действия, предоставляет высокую скорость передачи данных. Но для датчиков и выключателей он не подходит — слишком высокое энергопотребление. Нет и единого стандарта, чтобы управлять устройствами различных производителей из одного приложения — каждый вендор снабжает свои «умные» девайсы отдельным приложением.

Примерно та же история и с Bluetooth. Несмотря на то, что самая современная версия протокола Bluetooth Low Energy 5.2 гораздо менее требовательна к энергопотреблению (устройства типа датчиков часто работают от батареек), построить на ней «умный дом» не получится. Так же, как и с Wi-Fi, единого стандарта управления устройствами нет, а использование нескольких приложений для разных устройств вряд ли сделает умный дом еще и удобным.

В результате мы имеем множество решений на специализированных протоколах, которые подключаются к общему хабу, и множество бытовых приборов, которые работают по Wi-Fi и Bluetooth.

Как же собрать ту самую «Умную гостиную» или «Умную кухню», когда нужные нам устройства просто не могут «договориться» между собой или подключаться к единому центру управления?

На сегодня наиболее логичным и доступным кажется подключение всех нужных устройств к единому мобильному приложению. Подобные решения существуют у вендоров устройств, тех, кто производит различные бытовые приборы под своим брендом.

На этот рынок выходят компании, которые никак не связаны с производством бытовой техники и электроники. Они предлагают готовые решения для конкретных задач. Например, «Умная спальня» от Асконы, построенная на базе нескольких OEM-устройств: управляемое основание кровати, датчик температуры и влажности в комнате и «умная подушка», которая следит за частотой дыхания, пульсом и числом переворотов человека во сне.

В таких решениях датчики и устройства, работающие через ZigBee и Z-Wave, подключены к хабу. К нему же по Wi-Fi подключается приложение. А остальные устройства подключены к тому же приложению через Bluetooth или Wi-Fi.

С помощью мобильного приложения можно не только позволить пользователю управлять всем комплексом устройств из одной точки, но и накапливать данные, получаемые с датчиков, анализировать работу устройств, показания приборов. Затем полученную информацию можно анализировать и использовать для улучшения работы системы, для составления рекомендаций пользователю.

Следующий шаг — принимать решения без пользователя. Представим, что анализируя параметры сна (давление, пульс, температуру и влажность воздуха) система сама может понять, что для улучшения отдыха нужно сделать воздух более прохладным, и передает нужную команду датчику, контролирующему клапан на батарее, например.

Пример Асконы показателен — если не замахиваться на автоматизацию всего дома, но и не ограничивать себя и пользователей набором доступных решений для безопасности, управления мультимедийными решениями, можно придумать и реализовать систему интеллектуальных устройств для конкретных задач. Вполне возможно, что вслед за «Умной спальней» появятся «Умная детская», «Умная кухня» и даже «Умная ванная». А может быть и «Умный огород» для любителей загородной жизни.