Perché ho bisogno di hub per alcuni dispositivi quando automatizzo la mia casa?


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Quando inizi a automatizzare la tua casa, scopri rapidamente che molti dispositivi richiedono un hub o un bridge per funzionare correttamente. Ad esempio, le lampadine Philips Hue hanno bisogno di un ponte , le Smart Lock di August hanno bisogno di un ponte diverso e alcune persone acquistano anche hub come l' hub SmartThings o l' hub Vera .

Ci sono un sacco di persone che non sembrano essere sicuri se hanno bisogno di un hub quando iniziano automatizzando la loro casa, ma spesso le spiegazioni non sono chiare.

Perché potrei aver bisogno di un hub o bridge invece di collegare tutti i miei dispositivi direttamente alla mia rete domestica?

Ad esempio, se ho alcune lampadine Philips Hue, un Amazon Echo e un ecobee3 , come posso capire se ho bisogno di un hub? Esiste una metodologia che mi aiuterà a determinare quale hub è il migliore?

Risposte:


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Tecnicamente, diversi dispositivi comunicheranno utilizzando protocolli che non sono basati su Internet, protocolli proprietari e collegati a diversi strumenti di amministrazione.

La realtà è, in particolare nell'IoT di consumo, che si sta assistendo a un'importante battaglia tra i fornitori che hanno un interesse a dominare il mercato dell'IoT di consumo (o automazione domestica). I venditori di chipset promuoveranno la loro rete radio prescelta, i fornitori di prodotti promuoveranno i loro strumenti di gestione e altri si posizioneranno come l'unico hub per dominarli tutti. Le persone e le aziende tecnologiche dei minnow, stufi di questo tentativo di promuovere standard, che spesso vengono cooptati dai principali attori. Vedrai questo dove ogni 'standard' ha una pagina 'alleanza', che è la fonte della loro capacità di produrre uno standard.

Non esiste un singolo "hub", in quanto non esiste un singolo fornitore. Le persone devono impegnarsi in un ecosistema (o due) e sperare per il meglio. Allo stesso modo in cui le persone si impegneranno nell'ecosistema mobile Apple o Android, si impegneranno in un ecosistema di "casa intelligente". Samsung vuole essere la 'Apple of IoT', così come Philips, così come molti altri.

Mentre ci sono sforzi per standardizzare, a causa delle frustrazioni di cui ti stai interrogando, è improbabile che qualsiasi standard emergerà presto, e ancor più improbabile che sarà uno standard veramente aperto.

Questa risposta può sembrare cinica, e più opinione che realtà, ma l'IoT è un nuovo mercato con enormi vantaggi per i venditori che dominano. Gli attuali utenti dell'IoT sono i primi ad adottare che saranno frustrati mentre si svolge la battaglia dei giganti della tecnologia. Comprendere lo stato attuale del mercato è importante per adeguare le tue aspettative durante la valutazione della tecnologia.


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In genere, è necessario un hub intelligente quando alcuni dei dispositivi non utilizzano il Wi-Fi e non possono comunicare direttamente con la rete domestica. Molti dispositivi, in particolare sensori e attuatori (come serrature e motori), utilizzano altri protocolli come ZigBee , Z-Wave , Bluetooth e Thread , quindi non possono "parlare" direttamente con il router Wi-Fi. L'hub funge da traduttore , essendo in grado di comunicare sia con le reti Wi-Fi sia con altri protocolli (quasi sempre ZigBee e Z-Wave, ma a volte anche con altri).

Qual è la differenza tra il Wi-Fi e questi altri protocolli?

Il Wi-Fi funziona bene per le applicazioni in cui stai trasmettendo molti dati in tutta la casa. Ad esempio, se stai trasmettendo un video in streaming in tutta la casa, non avrai alcun problema con il Wi-Fi. Ma, come spiegato da Time , il Wi-Fi non è perfetto per ogni caso d'uso:

"Il Wi-Fi è una rete completamente domestica", afferma Chris Coley, principale ingegnere e architetto di Logitech. Utilizzato principalmente per lo streaming multimediale, la navigazione sul Web e altre attività ad alta intensità di dati, è una rete ad alta larghezza di banda ad alta intensità energetica - guarda quanto velocemente si scarica la batteria del tuo laptop mentre guardi un video su Netflix.

Molti prodotti per la casa intelligente evitano la connettività Wi-Fi perché richiederebbero ai loro dispositivi di avere una fonte di alimentazione dedicata o una batteria di lunga durata.

Sarebbe molto costoso se ogni dispositivo di rete della tua casa utilizzasse il Wi-Fi e le tue nuove e luminose lampadine a LED potrebbero consumare ancora più energia delle vecchie lampadine a incandescenza, quindi i dispositivi come questo si rivolgono ad altri protocolli, come ZigBee o Z -Onda. Le lampadine Philips Hue, ad esempio, utilizzano ZigBee , motivo per cui il bridge è necessario per "tradurre" nuovamente il Wi-Fi in modo che tutti gli altri dispositivi possano interfacciarsi con esso.

Puoi vedere come ZigBee e Bluetooth si confrontano a pagina 51 di Uno studio comparativo dei protocolli wireless: Bluetooth, UWB, ZigBee e Wi-Fi ; nella Figura 6, puoi vedere che il Wi-Fi consuma molta meno energia per megabit. Quindi, perché non utilizziamo il Wi-Fi per tutto? Se osservi la Figura 5, puoi vedere che ogni trasmissione Wi-Fi consuma molta più energia di ZigBee (il Wi-Fi consuma circa 700mW, rispetto al consumo di energia di ZigBee inferiore a 100mW).

Per la tua lampadina o termostato, il Wi-Fi non ha molto senso. Se il tuo dispositivo sta inviando solo pochi byte di dati (ad es. Solo un numero), perché sprecare un sacco di energia su ogni trasmissione?

In breve: il Wi-Fi ha senso quando si inviano grandi quantità di dati su lunghe distanze. Probabilmente i tuoi dispositivi non devono farlo, quindi altri protocolli hanno molto più senso .

Cos'altro fanno gli hub?

Alcuni hub, come SmartThings , possono eseguire routine pre-programmate ("automazioni") e consentire di personalizzare il loro comportamento. Spesso i dispositivi forniscono IDE o editor in modo da poter personalizzare le regole.

Potresti essere in grado di integrarti con IFTTT con alcuni hub (in particolare Wink e SmartThings ), che potrebbe essere il modo più semplice di collegare i servizi se non sei in grado di programmare utilizzando i tuoi hub.

Ho davvero bisogno di un hub?

Questo dipende davvero dalla tua configurazione personale. Se tutti i tuoi dispositivi utilizzano il Wi-Fi, allora no, probabilmente non è necessario. Una FAQ su Reddit ha una spiegazione concisa:

È possibile tracciare uno stretto parallelo tra un hub e un router Wi-Fi standard. In termini semplici, entrambi sono scatole con radio e un po 'di intelligenza. Alla fine, hub e router Wi-Fi possono fondersi in un unico prodotto (in effetti, la linea di router Almond di Securify lo fa già), ma attualmente la maggior parte delle famiglie dovrà acquistare un hub perché nessun altro dispositivo in casa ha le radio necessarie per parlare con i vari interruttori e sensori. Inoltre, l'hub deve rimanere nella casa in modo che l'automazione possa continuare anche quando non c'è nessuno. Ciò consente la simulazione della presenza in "modalità vacanza" o il preriscaldamento o il pre-raffreddamento della casa prima dell'arrivo.

In effetti: molti hub non si limitano a "tradurre", ma possono anche eseguire alcune elaborazioni e automatizzare le cose che il produttore non ha fornito di default. Se desideri la flessibilità di personalizzare il modo in cui i tuoi dispositivi funzionano e interagiscono, un hub è un'ottima idea. Se stai pensando di avere un assistente vocale (come Google Home o Amazon Echo) e vuoi recuperare il tempo, probabilmente non è ancora necessario.

Per capire quale hub scegliere, prendere in considerazione i seguenti punti:

  • Quali protocolli utilizzano i tuoi dispositivi?
    Dovresti essere in grado di cercare hub compatibili con un protocollo specifico. Ad esempio, quando ho cercato "hub Z-Wave", ho trovato questo elenco di prodotti , in modo da poter ottenere ulteriori indicazioni.

  • I tuoi dispositivi elencano integrazioni specifiche con un hub?
    Ad esempio, ecobee3 elenca specificamente SmartThings e Wink come compatibili; dovresti tenerlo presente nella tua decisione.

  • L'hub che stai guardando ti consente di automatizzare le cose semplicemente?
    Alcuni hub potrebbero utilizzare un linguaggio di programmazione con cui non si ha familiarità. Probabilmente è meglio evitarli, altrimenti sei bloccato con un dispositivo che non puoi controllare!


Quindi, se fosse troppo da leggere:

  • I bridge generalmente "traducono" da un protocollo all'altro e tendono a funzionare solo con un dispositivo o un produttore (ad esempio il bridge Hue).

  • Gli hub possono sia tradurre che eseguire autonomamente le routine di automazione, consentendo ai dispositivi di interagire in un modo più complesso.

  • Per qualcosa di più complesso di una semplice installazione, probabilmente hai bisogno di un hub. Assicurati di cercare per scoprire quale ti si addice!


Da questa risposta non riesco a capire se quegli hub fungano da bridge Ethernet semplicemente trasferendo frame Ethernet non modificati da un supporto all'altro, o se fungano da router IP, o forse qualcosa di completamente diverso. I pacchetti scambiati con ogni singolo dispositivo hanno intestazioni Ethernet e / o IP?
Kasperd,

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@kasperd: credo che dipenda dal protocollo. Ad esempio, 6LoWPAN , utilizzato da Thread, consente l'inoltro diretto a Internet . Per hub come SmartThings, non penso che tende ad essere il caso; invece, invii i tuoi comandi all'hub e l'hub lo converte nel protocollo corretto (ZigBee, Z-Wave, ecc.) senza inoltrare direttamente alcun pacchetto.
Aurora0001

@kasperd: dipende ancora dal protocollo. Sembra che tu sappia della tipica architettura a strati della rete, quindi lascia che ti spieghi in questo modo: alcuni di questi protocolli possono essere solo livelli fisici diversi per i frame Ethernet standard (simile a come il WiFi è principalmente compatibile con i livelli superiori di Ethernet), allora avresti solo bisogno di un bridge, alcuni potrebbero essere protocolli completamente diversi che ancora trasportano IP, quindi avresti bisogno di un router e alcuni potrebbero essere protocolli completamente diversi, non basati su Ethernet o IP, quindi avresti bisogno di un server di traduzione full-stack.
Jörg W Mittag,

Ad esempio, non sono riuscito a trovare nulla in Z-Wave che indichi che utilizza Ethernet o IP. E un protocollo che sicuramente non è basato su Ethernet o IP è X10. (Anche se tecnicamente parlando, qualsiasi protocollo che non è basato su IP ( Internet Protocol) non fa parte di Internet of Things, poiché non fa parte di Internet.)
Jörg W Mittag,
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