家を自動化するときに、一部のデバイスにハブが必要なのはなぜですか?


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家の自動化を開始すると、多くのデバイスが正しく機能するためにハブまたはブリッジを必要としていることがすぐにわかります。たとえば、Philips Hue電球にはブリッジが必要で、August Smart Locksには別のブリッジが必要です。また、SmartThingsハブVeraハブなどのハブを購入する人もいます。

あり、多く 人々、彼らは彼らの家を自動起動しますが、多くの場合、説明が明確でないとき、彼らはハブが必要かどうかを確認していないようです。

すべてのデバイスをホームネットワークに直接接続するのではなく、ハブまたはブリッジが必要なのはなぜですか?

たとえば、Philips Hue電球、Amazon Echo、ecobee3がある場合、ハブが必要かどうかはどうすればわかりますか?どのハブが最適かを判断するのに役立つ方法論はありますか?

回答:


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技術的には、さまざまなデバイスが、インターネットベースではないプロトコル、独自のプロトコル、およびさまざまな管理ツールと結び付けられたプロトコルを使用して通信します。

特にコンシューマーIoTでは、コンシューマーIoT(またはホームオートメーション)市場を支配することに関心のあるベンダー間の重要な戦いを目の当たりにしています。チップセットのベンダーは選択した無線ネットワークを促進し、製品のベンダーは管理ツールを促進し、他のベンダーはすべてを支配する1つのハブとして位置付けます。この試みにうんざりしている人々、そしてミノーテクノロジー企業は、多くの場合、主要なプレーヤーに採用されています。これは、すべての「標準」に「アライアンス」ページがあり、標準を作成する能力のソースである場合に表示されます。

単一のベンダーがないため、単一の「ハブ」はありません。人々はエコシステム(または2つ)にコミットし、最善を期待する必要があります。人々がAppleやAndroidのモバイルエコシステムにコミットするのとほぼ同じ方法で、彼らは「スマートホーム」エコシステムにコミットします。サムスンは「IoTのアップル」になりたいと考えています。フィリップスもそうです。

標準化する努力はありますが、あなたが疑問に思っていることのために、いずれかの標準がすぐに出現する可能性は低く、真にオープンな標準になる可能性はさらに低いでしょう。

この答えは冷笑的で、事実よりも意見が多いように思えるかもしれませんが、IoTは、支配的なベンダーにとって大きな見返りがある新しい市場です。IoTの現在のユーザーは早期導入者であり、テクノロジーの巨人との戦いが繰り広げられている間、イライラするでしょう。技術の評価中に期待を調整するには、市場の現状を理解することが重要です。


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通常、一部のデバイスがWi-Fiを使用せず、ホームネットワークと直接通信できない場合、スマートハブが必要です。非常に多くのデバイス、特にセンサーやアクチュエーター(ドアロックやモーターなど)は、ZigBeeZ-WaveBluetoothThreadなどの他のプロトコルを使用しているため、Wi-Fiルーターと直接「話す」ことはできません。ハブとして機能する翻訳(すぎジグビーおよびZ-Waveのほとんど常に、時には他)、Wi-Fiネットワークと他のプロトコルの両方と通信することができます。

Wi-Fiとこれらの他のプロトコルの違いは何ですか?

Wi-Fiは、家中に大量のデータを送信しているアプリケーションに適しています。たとえば、家全体でビデオをストリーミングしている場合、Wi-Fiを使用してもまったく問題はありません。しかし、Time説明されているように、Wi-Fiはすべてのユースケースに最適というわけではありません。

「Wi-Fiはホームネットワーク全体です」と、ロジクールのプリンシパルエンジニア兼アーキテクトであるChris Coley氏は言います。 — Netflixでビデオを見ているときにラップトップのバッテリーがどれだけ速く切れるかを見てください。

多くのスマートホーム製品は、デバイスに専用の電源または長持ちするバッテリーが必要になるため、Wi-Fi接続を避けています。

自宅のすべてのネットワークデバイスがWi-Fiを使用し、光沢のある新しいLED電球が古い白熱電球よりも多くの電力を使用する場合、非常にコストがかかるため、このようなデバイスはZigBeeやZなどの他のプロトコルになります-波。たとえば、Philips Hue電球はZigBeeを使用します。これが、他のすべてのデバイスがWi-Fiに接続できるように「変換」してWi-Fiに戻すためにブリッジが必要な理由です。

ZigBeeとBluetooth の無線プロトコルの比較研究のページ51で、Bluetooth、UWB、ZigBee、Wi-Fiを比較できます。図6では、Wi-Fiの消費電力がメガビットあたりではるかに少ないことがわかります。それでは、なぜすべてにWi-Fiを使用しないのでしょうか?図5を見ると、各Wi-Fi伝送はZigBeeよりもはるかに多くの電力を使用していることがわかります(Wi-FiはZigBeeの電力使用量が100mWに比べて約700mWを使用しています)。

電球やサーモスタットの場合、Wi-Fiはあまり意味がありません。デバイスが数バイトのデータ(たとえば、数だけ)を送信しているだけの場合、各送信で電力の負荷を浪費するのはなぜですか?

要するに、Wi-Fiは、長距離にわたって大量のデータを送信する場合に意味があります。あなたのデバイスはおそらくそうする必要はないので、他のプロトコルははるかに理にかなっています。

ハブは他に何をしますか?

SmartThingsなどの一部のハブでは、事前にプログラムされたルーチン(「自動化」)を実行して、その動作をカスタマイズできます。多くの場合、デバイスにはIDEまたはエディターが用意されているため、ルールをカスタマイズできます。

いくつかのハブ(特にWinkSmartThings)を使用してIFTTTと統合できる場合があります。これは、ハブを使用してプログラミングできない場合にサービスをリンクする最も簡単な方法です。

本当にハブが必要ですか?

これは本当にあなたの個人的な設定に依存します。すべてのデバイスがWi-Fiを使用している場合、いいえ、おそらく必要ありません。Redditに関するFAQの 1つに簡潔な説明があります。

ハブと標準のWi-Fiルーターの間には密接な類似点があります。簡単に言えば、両方ともラジオと少しスマートなボックスです。最終的に、ハブとWi-Fiルーターが1つの製品に統合される可能性があります(実際、Securifyのルーターのアーモンド製品ラインは既にこれを行っています)が、現在、ほとんどの家庭ではハブを購入する必要があります。さまざまなスイッチやセンサーと話してください。さらに、人がいなくても自動化を継続できるように、ハブを家に残しておく必要があります。これにより、「休暇モード」でのプレゼンスシミュレーション、または到着前の家の予熱または予冷が可能になります。

実際、多くのハブは単に「翻訳」するだけでなく、一部の処理を実行し、メーカーがデフォルトで提供しなかったものを自動化することもできます。デバイスの動作と対話方法をカスタマイズする柔軟性が必要な場合は、ハブが最適です。音声アシスタント(Google HomeやAmazon Echoなど)を用意する予定で、天気を取得したい場合は、おそらくまだ必要はありません。

把握するにはどのあなたが選ぶべきでハブ、以下の点を考慮してください。

  • デバイスはどのプロトコルを使用していますか?
    特定のプロトコルと互換性のあるハブを検索できるはずです。たとえば、「Z-Waveハブ」を検索したときに、この製品リストが見つかったため、追加のガイダンスを入手できます。

  • デバイスはハブとの特定の統合をリストしていますか?
    たとえば、ecobee3はSmartThingsとWinkを特に互換性があるものとしてリストしています。これを考慮して決定する必要があります。

  • あなたが見ているハブは物事を簡単に自動化することを可能にしますか?
    一部のハブでは、なじみのないプログラミング言語を使用する場合があります。それらを避けるのがおそらく最善です。そうしないと、制御できないデバイスが残ってしまいます。


したがって、それがあまりにも読みにくい場合:

  • ブリッジは通常、あるプロトコルから別のプロトコルに「変換」するだけで、1つのデバイスまたはメーカーでのみ機能する傾向があります(Hueブリッジなど)。

  • ハブは自動化ルーチン自体を変換および実行できるため、デバイスはより複雑な方法で対話できます。

  • 簡単なセットアップよりも複雑なものには、おそらくハブが必要です。どちらがあなたに合っているかを調べるために研究してください!


この回答から、これらのハブが変更されていないイーサネットフレームをあるメディアから別のメディアに単に転送するイーサネットブリッジとして機能するのか、IPルーターとして機能するのか、あるいはまったく異なるものなのかはわかりません。個々のデバイスと交換されるパケットには、イーサネットやIPヘッダーがありますか?
カスペルド

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@kasperd:プロトコルに依存すると思います。たとえば、スレッドで使用される6LoWPAN、インターネットへの直接転送を許可します。SmartThingsのようなハブについては、そうなる傾向はないと思います。代わりに、コマンドをハブに送信すると、ハブはパケットを直接転送せずに正しいプロトコル(ZigBee、Z-Waveなど)に変換します。
Aurora0001

@kasperd:これもプロトコルに依存します。ネットワーキングの典型的な階層化アーキテクチャについて知っているようですので、この方法で説明しましょう:それらのプロトコルのいくつかは、標準のイーサネットフレームの物理層とは異なる場合があります(WiFiがイーサネットの上位層とほとんど互換性がある方法と同様)ブリッジだけが必要です。一部はIPを転送する完全に異なるプロトコルであり、次にルーターが必要です。一部はイーサネットまたはIPに基づいていない完全に異なるプロトコルである場合があります。フルスタック翻訳サーバー。
ヨルグWミットタグ

たとえば、イーサネットまたはIPを使用していることを示すZ-Waveが見つかりませんでした。そして、間違いなくイーサネットまたはIPに基づいていない1つのプロトコルはX10です。(技術的には、IP(インターネットプロトコル)に基づいていないプロトコルは、インターネットの一部ではないため、
モノの
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