Warum benötige ich Hubs für einige Geräte, um mein Zuhause zu automatisieren?


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Wenn Sie mit der Automatisierung Ihres Hauses beginnen, stellen Sie schnell fest, dass viele Geräte einen Hub oder eine Bridge benötigen, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Zum Beispiel benötigen die Philips Hue-Lampen eine Brücke , August Smart Locks eine andere Brücke und manche Leute kaufen auch Hubs wie den SmartThings-Hub oder den Vera-Hub .

Es gibt viele von Menschen , die nicht scheinen , um sicher zu sein , ob sie einen Hub benötigen , wenn sie ihre Heimat starten automatisieren, aber oft die Erklärungen sind nicht klar.

Warum brauche ich möglicherweise einen Hub oder eine Bridge, anstatt alle meine Geräte direkt mit meinem Heimnetzwerk zu verbinden?

Wenn ich zum Beispiel einige Philips Hue-Lampen, ein Amazon Echo und ein ecobee3 habe , wie kann ich dann herausfinden, ob ich einen Hub benötige? Gibt es eine Methode, mit der ich herausfinden kann, welcher Hub der beste ist?

Antworten:


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Technisch gesehen kommunizieren verschiedene Geräte unter Verwendung von Protokollen, die nicht internetbasiert sind, proprietären Protokollen und die mit verschiedenen Verwaltungstools verknüpft sind.

Die Realität ist, dass Sie, insbesondere im Bereich Consumer IoT, einen wichtigen Kampf zwischen Anbietern erleben, die ein Interesse daran haben, den Consumer IoT-Markt (oder den Heimautomatisierungsmarkt) zu dominieren. Anbieter von Chipsätzen werden für das von ihnen gewählte Funknetz werben, Anbieter von Produkten werden für ihre Management-Tools werben, und andere werden sich als der einzige Hub positionieren, der sie alle beherrscht. Die Leute und die Minnow-Tech-Unternehmen haben es satt, Standards zu fördern, die oft von großen Akteuren kooptiert werden. Sie werden sehen, dass jeder "Standard" eine "Allianz" -Seite hat, die die Quelle für die Fähigkeit ist, einen Standard zu erstellen.

Es gibt keinen einzigen "Hub", da es keinen einzigen Anbieter gibt. Die Menschen müssen sich für ein oder zwei Ökosysteme engagieren und auf das Beste hoffen. Ähnlich wie die Menschen sich für das mobile Ökosystem von Apple oder Android engagieren, werden sie sich auch für ein "Smart Home" -Ökosystem engagieren. Samsung will der "Apple of IoT" sein, Philips ebenso wie viele andere.

Es gibt zwar Bemühungen zur Standardisierung, aber aufgrund der von Ihnen in Frage gestellten Frustrationen ist es unwahrscheinlich, dass bald ein Standard auftaucht, und noch unwahrscheinlicher, dass es sich um einen wirklich offenen Standard handelt.

Diese Antwort mag zynisch und eher einschätzend als sachlich erscheinen, aber das Internet der Dinge ist ein neuer Markt mit enormen Erfolgen für die dominierenden Anbieter. Derzeitige Nutzer von IoT sind Early Adopters, die frustriert sein werden, während der Kampf der Technologieriesen ausgetragen wird. Das Verständnis der aktuellen Marktlage ist wichtig, um Ihre Erwartungen bei der Bewertung der Technologie anzupassen.


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Im Allgemeinen benötigen Sie einen Smart Hub, wenn einige Ihrer Geräte kein WLAN verwenden und nicht direkt mit Ihrem Heimnetzwerk kommunizieren können. Viele Geräte, insbesondere Sensoren und Aktoren (wie Türschlösser und Motoren), verwenden andere Protokolle wie ZigBee , Z-Wave , Bluetooth und Thread , sodass sie nicht direkt mit Ihrem WLAN-Router kommunizieren können. Der Hub fungiert als Übersetzer und kann sowohl mit Wi-Fi-Netzwerken als auch mit anderen Protokollen (fast immer ZigBee und Z-Wave, manchmal auch mit anderen) kommunizieren.

Was ist der Unterschied zwischen Wi-Fi und diesen anderen Protokollen?

Wi-Fi eignet sich gut für Anwendungen, bei denen Sie viele Daten im ganzen Haus übertragen. Wenn Sie beispielsweise ein Video über Ihr Haus streamen, haben Sie mit Wi-Fi überhaupt keine Probleme. Aber wie erklärt sich durch Zeit , Wi-Fi ist nicht perfekt für jeden Anwendungsfall:

"Wi-Fi ist ein vollständiges Heimnetzwerk", sagt Chris Coley, Principal Engineer und Architekt bei Logitech. Dieses Netzwerk mit hoher Bandbreite ist in erster Linie für das Streamen von Medien, das Surfen im Internet und andere datenintensive Aktivitäten gedacht - Beobachten Sie, wie schnell der Akku Ihres Laptops leer ist, wenn Sie ein Video auf Netflix ansehen.

Viele Smart-Home-Produkte verzichten auf Wi-Fi-Konnektivität, da ihre Geräte über eine eigene Stromquelle oder einen langlebigen Akku verfügen müssten.

Es wäre sehr kostspielig, wenn jedes vernetzte Gerät in Ihrem Zuhause Wi-Fi verwenden würde und Ihre glänzenden neuen LED-Lampen möglicherweise noch mehr Strom verbrauchen als alte Glühlampen. Daher wenden sich Geräte wie dieses anderen Protokollen wie ZigBee oder Z zu -Welle. Philips Hue-Lampen verwenden beispielsweise ZigBee . Aus diesem Grund wird die Bridge benötigt, um wieder in Wi-Fi zu übersetzen, damit alle anderen Geräte mit ihr kommunizieren können.

Sie können den Vergleich zwischen ZigBee und Bluetooth auf Seite 51 unter Eine vergleichende Studie zu drahtlosen Protokollen nachvollziehen : Bluetooth, UWB, ZigBee und Wi-Fi ; In Abbildung 6 sehen Sie, dass Wi-Fi weitaus weniger Strom pro Megabit verbraucht . Warum nutzen wir Wi-Fi nicht für alles? In Abbildung 5 sehen Sie, dass jede Wi-Fi-Übertragung viel mehr Strom verbraucht als ZigBee (Wi-Fi verbraucht etwa 700 mW im Vergleich zu ZigBees Stromverbrauch von weniger als 100 mW).

Für Ihre Glühbirne oder Ihren Thermostat macht WLAN wenig Sinn. Wenn Ihr Gerät nur Daten im Wert von wenigen Bytes sendet (z. B. nur eine Zahl), warum sollten Sie dann bei jeder Übertragung viel Strom verschwenden?

Kurz gesagt: Wi-Fi ist sinnvoll, wenn Sie große Datenmengen über große Entfernungen senden. Ihre Geräte müssen dies wahrscheinlich nicht tun, daher sind andere Protokolle weitaus sinnvoller .

Was machen die Hubs sonst noch?

Einige Hubs, wie z. B. SmartThings , können vorprogrammierte Routinen ("Automatisierungen") ausführen und Sie können ihr Verhalten anpassen. Häufig stellen Geräte IDEs oder Editoren zur Verfügung, mit denen Sie die Regeln anpassen können.

Möglicherweise können Sie IFTTT über einige Hubs (insbesondere Wink und SmartThings ) integrieren. Dies ist möglicherweise die einfachste Methode, um Dienste miteinander zu verknüpfen, wenn Sie nicht über Ihre Hubs programmieren können.

Brauche ich wirklich einen Hub?

Dies hängt wirklich von Ihrem persönlichen Setup ab. Wenn alle Ihre Geräte Wi-Fi verwenden, ist dies wahrscheinlich nicht erforderlich. Eine FAQ zu Reddit enthält eine kurze Erklärung:

Zwischen einem Hub und einem Standard-WLAN-Router kann eine enge Parallele gezogen werden. In einfachen Worten sind beide Boxen mit Radios und ein bisschen Schlauheit. Möglicherweise verschmelzen Hubs und WLAN-Router zu einem Produkt (die Almond-Router von Securify tun dies bereits). Derzeit müssen die meisten Haushalte jedoch einen Hub kaufen, da kein anderes Gerät im Haus über die erforderlichen Funkgeräte verfügt Sprich mit den verschiedenen Schaltern und Sensoren. Darüber hinaus muss der Hub im Haus verbleiben, damit die Automatisierung auch dann fortgesetzt werden kann, wenn keine Person anwesend ist. Dies ermöglicht die Anwesenheitssimulation im „Urlaubsmodus“ oder das Vorheizen oder Vorkühlen des Hauses vor der Ankunft.

In der Tat: Viele Hubs 'übersetzen' nicht nur, sondern können auch einige Verarbeitungsschritte ausführen und Dinge automatisieren, die der Hersteller nicht standardmäßig zur Verfügung gestellt hat. Wenn Sie flexibel anpassen möchten, wie Ihre Geräte funktionieren und interagieren, ist ein Hub eine gute Idee. Wenn Sie nur einen Sprachassistenten (wie Google Home oder Amazon Echo) haben und das Wetter abrufen möchten, ist dies wahrscheinlich noch nicht erforderlich.

Beachten Sie die folgenden Punkte, um herauszufinden, welchen Hub Sie auswählen sollten:

  • Welche Protokolle verwenden Ihre Geräte?
    Sie sollten in der Lage sein, nach Hubs zu suchen, die mit einem bestimmten Protokoll kompatibel sind. Als ich zum Beispiel nach "Z-Wave-Hubs" suchte, fand ich diese Produktliste , sodass Sie zusätzliche Anleitungen erhalten können.

  • Verzeichnen Ihre Geräte bestimmte Integrationen mit einem Hub?
    Beispielsweise listet der ecobee3 SmartThings und Wink spezifisch als kompatibel auf. Sie sollten dies bei Ihrer Entscheidung berücksichtigen.

  • Ermöglicht es Ihnen der Hub, die Dinge einfach zu automatisieren?
    Einige Hubs verwenden möglicherweise eine Programmiersprache, die Sie nicht kennen. Es ist wahrscheinlich am besten, sie zu meiden, sonst stecken Sie mit einem Gerät fest, das Sie nicht kontrollieren können!


Also, wenn das alles zu viel zum Lesen war:

  • Bridges werden in der Regel nur von einem Protokoll in ein anderes übersetzt und funktionieren in der Regel nur mit einem Gerät oder Hersteller (z. B. der Hue-Bridge).

  • Hubs können Automatisierungsroutinen selbst übersetzen und ausführen, sodass Ihre Geräte komplexer interagieren können.

  • Für alles, was komplexer als ein einfaches Setup ist, benötigen Sie wahrscheinlich einen Hub. Stellen Sie sicher, dass Sie nachforschen, um herauszufinden, welches zu Ihnen passt!


Aus dieser Antwort kann ich nicht herausfinden, ob diese Hubs als Ethernet-Bridges fungieren, die einfach unveränderte Ethernet-Frames von einem Medium auf ein anderes übertragen, oder ob sie als IP-Router fungieren oder vielleicht etwas ganz anderes. Verfügen die mit jedem einzelnen Gerät ausgetauschten Pakete über Ethernet- und / oder IP-Header?
Kasperd

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@kasperd: Ich glaube es kommt auf das Protokoll an. Beispielsweise ermöglicht 6LoWPAN , das von Thread verwendet wird, die direkte Weiterleitung an das Internet . Für Hubs wie die SmartThings glaube ich nicht, dass dies der Fall ist. Stattdessen senden Sie Ihre Befehle an den Hub und der Hub konvertiert diese dann in das richtige Protokoll (ZigBee, Z-Wave usw.), ohne dass Pakete direkt weitergeleitet werden.
Aurora0001

@kasperd: Das kommt wieder auf das Protokoll an. Sie scheinen die typische Schichtarchitektur des Netzwerks zu kennen. Lassen Sie mich dies folgendermaßen erläutern: Einige dieser Protokolle können nur verschiedene physikalische Schichten für Standard-Ethernet-Frames sein (ähnlich wie WiFi meist mit den oberen Schichten des Ethernet kompatibel ist). Dann bräuchten Sie nur eine Bridge. Einige Protokolle transportieren möglicherweise noch IP, andere einen Router und andere Protokolle, die nicht auf Ethernet oder IP basieren. Dann bräuchten Sie a Full-Stack-Übersetzungsserver.
Jörg W Mittag

ZB konnte ich in Z-Wave nichts finden, was darauf hinweist, dass Ethernet oder IP verwendet wird. Und ein Protokoll, das definitiv nicht auf Ethernet oder IP basiert, ist X10. (Obwohl technisch gesehen, ist jedes Protokoll, das nicht auf IP (dem Internet Protocol) basiert, nicht Teil des Internets der Dinge, da es nicht Teil des Internets ist.)
Jörg W Mittag
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