Tik sen rakstītajā pirmajā daļā par tehnoloģijām, rakstīju par dažādiem radio frekvenču risinājumiem, kas nodrošina komunikāciju starp gudrās mājas sensoriem un koncentratoru (hub). Šoreiz par to, kas notiek starp koncentratoru un to ko mēs, kā lietotāji, redzam un darām.

Pamata arhitektūra

Vispārējā gudrās mājas sistēmas arhitektūra ir attēlota zemāk.

Vispārīgā gadījumā sistēmā ir viens vai vairāki sensori/izpild-ierīces, kas komunicē ar koncentratoru kādā no veidiem, kas aprakstīts pirmajā daļā.

Informāciju no gala ierīcēm uztver un ar tām, izmantojot attiecīgo tehnoloģiju, komunicē viens vai vairāki koncentratori. var būt atsevišķs koncentrators kas atbalsta vienu tehnoloģiju vai arī koncentrators kas atbalsta vairākas tehnoloģijas kā piemēram Samsung SmartThings 2, kas atbalsta gan Zigbee gan Z-Wave.

Centrālā komponente, kas nodrošina visas sistēmas kopdarbību ir Gudrās mājas sistēma jeb platforma. Tā var būt gan atsevišķa komponente, gan integrēta kopā ar koncentratoru. Kā piemēru var minēt Amazon Echo Plus kas ir platforma ar integrētu ZigBee koncentratoru.

Platforma parasti nodrošina WEB interfeisu izmantošanai uz datora un aplikācijas uz telefoniem vai planšetēm. Tāpat pēdējā laikā arvien aktuālāka ir balss vadības integrācija sistēmā.

Ja komunikācija starp gala ierīcēm un koncentratoru var notikt ar dažādu protokolu palīdzību, kur WiFi internets ir viens no viņiem, tad augstākos līmeņos komunikācija notiek tikai izmantojot interneta protokolu, kas nozīmē, ka mājās ir nepieciešams izveidot datu tīklu, vai nu WiFi vai ar kabeļu palīdzību.

Platformas

Eksistē daudz un dažādas platformas, kas nodrošina gudrās mājas funkcionalitāti un tās var iedalīt vairākās grupās:

  • Gala ierīču ražotāju platformas
  • Kompāniju (?) platformas
  • Atvērtās platformas

Gala ierīču ražotāju platformas

Kompānijām, kuras ražo tādas gala ierīces kā piemēram Siemens termostati un radiatoru vārsti vai Philips Hue spuldzes, ir savi koncentratori un platformas, caur kurām kontrolēt šī ražotāja ierīces. Galvenā problēma ir tā, ka ļoti bieži šīs sistēmas ir “slēgtas” un strādā tikai ar konkrētā ražotāja gala ierīcēm.

Citos gadījumos tas it kā seko atvērtiem standartiem, bet realizācija nodrošina nestabilu darbību ar citu ražotāju gala ierīcēm. Piemēram Philips Hue koncentrators izmanto ZigBee komunikācijas standartu un protokolu apgaismojuma ierīcēm, bet tomēr citu ražotāju, piemēram Ikea Tradfri, spuldžu pievienošana ir sarežģīta, neparadzema un darbībā nestabila.

Kompāniju platformas

Ilgi domāju un tāpat nespēju atrast labu nosaukumu šai platformu grupai. Pieminot dažas es domāju, ka sapratīsiet par ko iet runa.

Pa lielam tās var dalīt divās grupās – lielas kompānijas, kuras pašas neražo gala ierīces, bet kurām ir infrastruktūra, uz kuras bāzes nodrošināt platformu darbību. Šajā grupā ir iekļaujamas piemēram:

  • Apple ar Siri un HomeKit
  • Amazon ar Alexa un Echo
  • Google ar Assistant un Google Home

Šīm kompānijām ir plašs pakalpojumu loks un balss asistenti, kuri ir papildināti ar gudrās mājas vadību.

Otrā grupā ir mazākas kompānijas, kuras vai nu ražo gan gala ierīces un koncentratorus, vai tikai koncentratorus un šajos koncentratoros iekļauj arī platformu ar šaurāku vai plašāku funkcionalitāti. Kā piemērus var minēt:

  • Samsung SmartThings Hub
  • Hubitat Hub 2
  • Broadlink RM Pro+

Šie koncentratori parasti ar atvērti un strādā ar dažādu ražotāju gala ierīcēm tajās tehnoloģijās, kuras tie atbalsta.

Atvērtās platformas

Tāpat pastāv variants, kad uz datora (Galda datora, servera, vai specializēta datora kā Raspberry Pi) tiek instalēta atvērta gudrās mājas sistēma, kas, ar papildus ierīču pievienošanu, var strādāt arī kā koncentrators gala ierīcēm, kas izmanto dažādas tehnoloģijas.

Šīs sistēmas, galvenokārt, ir bezmaksas risinājumi, kas nozīmē, ka tām nav komerciāla atbalsta sistēma, bet ir lietotāju grupas, forumi un mājas lapas kā šī. Populārākās no šīm sistēmām ir:

  • FHEM – ļoti stabila sistēma (kas ir iemesls, kāpēc to izvēlējos es pats), bet galvenokārt izmantota Vācijā un atbalsts pārsvarā ir vāciski. Tā kā sistēma ir vecāka, tad lietotāja interfeiss nav no ērtākajiem.
  • HomeAsistant – grafiski ļoti skaista sistēma
  • OpenHab – stabila sistēma ar uzsvaru uz izpildes loģiku
  • Domoticz – mazāka sistēma, bet arī jauks lietotāja interfeiss

Kā galvenais pluss šīm sistēmām jāmin to atvērtība un spēja integrēt dažādu ražotāju, dažādu protokolu risinājumus vienā sistēmā. Diemžēl tam ir sava cena – to izmantošana nav tik elementāra kā citām sistēmām, ir jāmācās, “jāburas” un jāmeklē informācija dažādās vietās, dažādās valodās.

Viena vai vairākas platformas

Protams, ka ērtākais risinājums būtu, ja mēs visas gala ierīces varētu pievienot pie vienas sistēmas, kurā organizētu gudrās mājas vadību. Augstākminētās atvērtās platformas, iespējams, ir risinājums, kas ir vistuvāk šim mērķim, bet pat šajā gadījumā ar vienu platformu nepietiks.

Kā piemēru varu minēt savu māju, kur nesen pievienoju arī Broadlink RM Pro+ Wifi tālvadības pulti, kas vienlaicīgi ir arī ZigBee koncentrators. Tāpat arī integrēju Siri balss vadību (Vismaz daļēji), lai varētu regulēt temperatūru telpās ar balsi. Tātad mana arhitektūra (daļēji) ir šāda:

Mana galvenā gudrās mājas platforma ir FHEM, kas ir instalēta uz Raspberry Pi datora, kuram ir pievienots 868Mhz frekvences koncentrators. Pievienojot RM Pro+ tālvadības bloku es esmu ieviesis vēl vienu platformu, kura arī nodrošina loģikas implementāciju un kurai ir sava aplikācija. Tā kā es vēlējos vadīt termostatus ar balss palīdzību, tad bija nepieciešams instalēt HomeKit Bridge, kas ir gan platforma, gan koncentrators internet ierīcēm un arī nodrošina izpild-loģikas implementāciju. Tāpat arī Siri aplikācijā uz iPhone (Vai Mac OS dayora) es varu izveidot izpild-loģiku.

Šajos gadījumos ir svarīgi sekot līdzi sistēmas arhitektūrai, novērtēt kuros līmeņos mēs vēlamies nodrošināt piekļuvi konkrētām gala ierīcēm un kuros līmeņos, iespējams, ir ērtāk, vai vispār, realizēt kādu konkrētu funkcionalitāti.

Platformas izvēle

Izvēloties platformu ir svarīgi ņemt vērā dažādus faktorus.

Gala ierīču atbalsts

Ja ir jau iegādātas konkrēta gala ierīces, tad jāskatās vai platformā tās atbalstīs. Gadījumos, kad vēlamies izveidot plašu automatizāciju, jāņem vērā, ka iespējams būs nepieciešams iegādāties gala ierīces no dažādiem ražotājiem, kas izmanto dažādas komunikāciju tehnoloģijas.

Funkcionalitāte

Kādas gudrās mājas funkcijas vēlaties, lai platforma nodrošina. Vai vēlaties automatizēt sarežģītas loģiskās secības? Vai vēlaties automatizēt apgaismojumu, apkuri, citas funkcijas mājā? Vai vēlaties balss vadību, vadību no telefona, u.c.?

Pieejamība un drošība

Vai vēlaties lai sistēma būtu pieejama tikai atrodoties mājas tīkla vai arī esot ceļojumā vai komandējumā? Ja vēlaties piekļūt no ārpasaules vai ir iespējas un zināšanas, lai konfigurētu VPN (Virtuālo privāto tīklu) lai piekļuve ir droša vai arī vēlaties automātisku risinājumu, kur piekļuve tiek nodrošināta caur mākoņpakalpojumiem?

Par mākoņpakalpojumiem runājot ir svarīgi saprast vai vēlaties, ka sistēma var funkcionēt autonomi, nepieslēdzoties un nenododot nekādu informāciju uz “mākoni” vai arī tā nespēj bez šādas piekļuves funkcionēt.

Tehnoloģijas

Esat iPhone vai Android telefonu lietotājs? Vai platformai ir aplikācijas, kas darbojas uz jūsu un ģimenes locekļu telefoniem?

Vai pašai platformai ir sava ierīces (Kā piemēram Amazon Echo Plus) vai tā ir instalējama uz datora. Ja tai ir nepieciešams dators, kādas platformas tas atbalsta? Iespējams, ka jums mājās jau ir dators, kas stāv ieslēgts 24 stundas diennaktī vai arī ir, piemēram, NAS sistēma uz kuras var instalēt aplikācijas.

Zināšanas, laiks, interese par “urķēšanos”

Vai jūs pārzināt IT jomu (Un iespējams arī elektroniku), lai varētu instalēt datorus, skriptus un elektronikas moduļus. Vai varēsiet skriptus arī pielāgot jūsu vajadzībām un kādā programmēšanas valodā tie ir. Vai jums ir laiks to darīt.

Ja tā visa nav, tad loģiski, ir nepieciešams skatīties uz “slēgtajām” sistēmām, kuras ir relatīvi vieglāk konfigurēt, vai arī jāmeklē palīdzība, piemēram pie manis 🙂

Kopsavilkums

Gudrās mājas tehnoloģijas un platformas izvēle var būt vai nu ļoti vienkārša, piemēram nopērkot Philips Hue spuldzes, Hub un uzinstalējot uz telefona aplikāciju, vai arī ļoti sarežģīta, atkarībā no jūsu vēlmēm un vajadzībām.

Turpmākajos rakstos es rakstīšu par vairākām no šeit pieminētajām tehnoloģijām (Noteikti par Apple HomeKit, Amazon Alexa, Google Home, Broadlink RM Pro) un labprāt dzirdētu arī jūsu viedokli par to, ko vēlaties uzzināt. Gaidīšu komentārus!