家庭環境のオートメーションデバイスにはどのプロトコルを使用すればよいですか？

家の中で物事を自動化するプロジェクトがあります。私は開発者ですが、エレクトロニクスとIoTの初心者です。

ワイヤレス通信には何を使用すればよいですか？Wi-Fi、Bluetooth ...どこを見ればいいですか？

私が必要とする安価、低消費や小さな余分な無線光インタラプタを作る例えば、ソリューションを、または、（何の囚人がない私の家メイトの集積回路腕輪とローカル・三角化のようなものをやろう！家は大きく、それは「トーチモード」を持つためです—ライトはあなたに続き、エネルギー節約のためです）

また、食品（キノコ）も栽培しているため、将来の文化に合わせて最適化できます。一部のドアも開閉したいです。

最後のAPIがクールになるように、モジュール化する必要があります。

Raspberry Pi（サーバー）によって集中化され、Wi-Fiで（またはBluetoothを介して直接）制御可能なIoT上のBluetooth統合回路は、注目に値しますか？何が欠けていますか？

ここに、知っておく必要のある11のIoTプロトコルの一覧があります。

いつかリンク切れの場合のまとめ

Bluetooth標準：Bluetooth 4.2コア仕様周波数：2.4GHz（ISM）範囲：50-150m（スマート/ BLE）データレート：1Mbps（スマート/ BLE）

Zigbee標準：IEEE802.15.4に基づくZigBee 3.0周波数：2.4GHz範囲：10-100mデータレート：250kbps

Z-Wave標準：Z-WaveアライアンスZAD12837 / ITU-T G.9959周波数：900MHz（ISM）範囲：30mデータレート：9.6 / 40 / 100kbit / s

6LowPAN標準：RFC6282周波数：（Bluetooth Smart（2.4GHz）またはZigBeeまたは低電力RF（サブ1GHz）を含む他のさまざまなネットワーキングメディアで適応および使用されます範囲：N / Aデータレート：N / A

スレッド標準：スレッド、IEEE802.15.4および6に基づくLOWPAN周波数：2.4GHz（ISM）範囲：なしデータレート：なし

WiFi標準：802.11nに基づいています（今日の家庭で最も一般的な使用方法）周波数：2.4 GHzおよび5 GHz帯域範囲：約50 mデータレート：最大600 Mbpsですが、使用されるチャネル周波数とアンテナの数によっては150〜200 Mbpsがより一般的です（最新の802.11-ac規格は500Mbpsから1Gbpsを提供するはずです）

セルラー標準：GSM / GPRS / EDGE（2G）、UMTS / HSPA（3G）、LTE（4G）周波数：900/1800/1900 / 2100MHz範囲：GSMの最大35km; HSPAデータレートの最大200km（通常のダウンロード）：35-170kps（GPRS）、120-384kbps（EDGE）、384Kbps-2Mbps（UMTS）、600kbps-10Mbps（HSPA）、3-10Mbps（LTE）

NFC規格：ISO / IEC 18000-3周波数：13.56MHz（ISM）範囲：10cmデータレート：100–420kbps

Sigfox標準：Sigfox周波数：900MHz範囲：30-50km（地方環境）、3-10km（都市環境）データレート：10-1000bps

Neul 標準：Neul周波数：900MHz（ISM）、458MHz（イギリス）、470-790MHz（ホワイトスペース）範囲：10kmデータレート：数bpsから最大100kbps

LoRaWAN標準：LoRaWAN周波数：さまざまな範囲：2〜5 km（都市環境）、15 km（郊外環境）データレート：0.3〜50 kbps。

ただそれを考慮してください：

1. 信号でカバーする距離が長いほど、必要な電力消費量が多くなります。

2. 必要なデータレートが高いほど、周波数が高くなるため、電力消費量も多くなります。

だから私は低周波プロトコルに行くことをお勧めします。ZigBeeは非常にうまく機能し、消費量は非常に少なく、非常に人気があります。唯一の欠点は、Raspberry PiにZigBeeトランスミッターが含まれていないことです。追加のフルーツが必要になる場合があります。

Snakeの回答で提供されているプロトコルのリストを参照すると、20〜100mの範囲のプロトコル、優れた低電力パフォーマンス（理想的にはパッシブですが、ソリューションはわかりません）、およびそれほど多くの帯域幅が必要ではないようですキャリーパーツ用。さらに、電力の観点から制約が少ない静的ノードが必要です。

BT-LEは、最も広く採用されているプロトコルです。残念ながら、ノードを使用するのと同じ方法で携帯電話を再利用することはできないと思います（プロトコルとの純粋に受動的な相互作用に依存しない限り）。ただし、このプロトコルを提供するSoCに加えて、フィットネストラッカーまたはヘッドフォンを有効にするための十分な周辺機器が一般的です（そして仕様が改善されています）。

2.4 GHz無線を搭載した最新のSoCを見ると、それらがBluetooth以外にもサポートしていることがよくあるため（適切なソフトウェアスタックを構成するだけです）、別のプロトコルでより良い結果が得られるかどうか調査する価値があります（ただし、静的ノードに別の無線を追加する必要があるというペナルティがあります）。ユースケースは、信頼できる信号強度の表示に依存しているようです（飛行時間の精度は必要ないと想定しています）。

設計のこの段階で最も重要なタスクの1つは、ポータブルデバイスの電力バジェットと充電プロファイルを計算することです。これは、睡眠プロファイルと送信頻度に影響を与えます。おそらく、加速度計を使用して伝送速度を調整する必要があります（無線は、ポーリングを行って動作を確認するよりも送信に多くのエネルギーを消費するため）。

Snakeの回答にリストされていないプロトコルの1つは、433MHz / 868MHz / 915MHzの無線モジュールです。その1つは、国の趣味/研究バンドをカバーし、低電力ノードの作成に使用できます。RFM69およびNRF24L01 +。

https://www.mysensors.org/は、これらをプロトコルとゲートウェイを備えたネットワーク設定に組み込みました。これらはすべて既存のコントローラーと通信し、センサー/ノードとコントローラーエンドの両方で開発するための多くの機会を提供します。

プロトコルが統合されたNordic SoCのソリューションをいくつか見てみましょう。Nordicは、さまざまなシナリオをテストできるチップを持つのに最適な方法です。Nordicには、1つのチップセットにほとんどの一般的なプロトコル（Bluetooth、WiFi、IEEE、ANTなど）を備えたSoCがあります。

私はBluetoothから始めます。Bluetoothは、最もシンプルで最も用途の広いIMHOソリューションです。ローカル三角測量についてはよくわかりませんが、要件を超えると思われますが、Bluetoothビーコンを調べてください。