Smart Home protokoły Zigbee, Matter, Thread, DECT

Świat rozwiązań Smart Home przeżywa rozwój, nic dziwnego więc, że pojawiają się nowe języki, czyli protokoły komunikacji pomiędzy urządzeniami. Do najbardziej znanych i dobrze zadomowionych już na rynku należą ZigBee i DECT, ale popularność zyskują także matter i thread. Wytłumaczymy, czym są i jak je wykorzystać.

Zigbee

Protokół ZigBee używany jest od niemal 20 lat, głównie w zastosowaniach przemysłowych i profesjonalnych (odczyt danych z liczników, sterowanie urządzeniami). Urządzenia ZigBee zapewniają komunikację na krótkich dystansach (10 – 100 m), a przy tym charakteryzują się niewielkim zużyciem energii, ale też stosunkowo niskimi transferami (do 250 kbit/s), wystarczającymi jednak do przewidzianych dla nich zastosowań; same moduły radiowe są miniaturowe. Zaletą tego protokołu było korzystanie z mniej okupowanych częstotliwości poniżej 1 GHz, ale to z kolei rodziło problemy z dostępnością tego pasma w różnych krajach. Obecnie rozwiązania Smart Home ZigBee działają w zakresie 2,4 GHz, czyli tym samym, którego używa Wi-Fi, ze wszystkimi wynikającymi z tego faktu zaletami i wadami, do których z jednej strony należą możliwość stosowania na całym świecie, a z drugiej podatność na zakłócenia ze strony innych sieci.

DECT

DECT jest bodaj najstarszym bezprzewodowym protokołem komunikacji cyfrowej powszechnego użytku, gdyż jego początki sięgają roku 1987. W założeniach, technologia miała zapewnić dostęp do telefonii w domach i biurach, zapewniając od początku możliwość zalogowania jednocześnie kilku urządzeń do jednej stacji bazowej. Korzystając z pasma 1,9 GHz system Smart Home DECT charakteryzuje się lepszą przenikalnością fal radiowych przez przeszkody, co skutkuje zasięgiem nawet do 200 m oraz odpornością na zakłócenia ze strony sieci Wi-Fi. Technologia DECT jest nadal rozwijana i ulepszana. Urządzenia telefoniczne zgodne z NG-DECT/CAT-iq, takie, jak przykładowo aparaty FRITZ!Fon, obsługują połączenia głosowe w jakości HD oraz szereg usług dodatkowych. Opracowano także rozwinięcie DECT ULE, specjalnie z myślą o energooszczędnych rozwiązaniach Smart Home i IoT.

Ponieważ urządzenia FRITZ!Box od początku swego istnienia na rynku miały wbudowaną bazę DECT do obsługi telefonii bezprzewodowej, wykorzystanie tego standardu do realizacji funkcji Smart Home było zupełnie naturalne. Na tym właśnie protokole bazuje cała rodzina urządzeń automatyki domowej: termostat DECT FRITZ!DECT 301/302, inteligentne źródło światła FRITZ!DECT 500, sterowalne gniazdko FRITZ!DECT 200/210 oraz szereg akcesoriów do łatwego rozbudowywania i zarządzania systemem, np. FRITZ!DECT Repeater 100, zwiększający zasięg, konfigurowalny przycisk FRITZ!DECT 440, czy magnetyczny kontaktron FRITZ!DECT 350, sygnalizujący otwarcie drzwi lub okien. Na szczególną uwagę zasługuje bramka ZigBee FRITZ!Smart Gateway, dzięki której do systemu Smart Home, opartego na DECT można także zalogować urządzenia, posługujące się technologią ZigBee.

Matter

Protokół matter jest stosunkowo nowym, bo wprowadzanym od 2019 r. pomysłem na integrację różnych, dotąd niekompatybilnych systemów Samrt Home oraz IoT, bazujących na IP. Można go przyrównać do esperanto – wspólnego dla wszystkich języka komunikacji. O ile jednak esperanto nie cieszy się na świecie szaloną popularnością, o tyle matter może się przyjąć, gdyż system Smart Home matter jest tworzony i wspierany przez takich gigantów, jak Google, Apple, Amazon, Samsung, a także ZigBee Alliance, IKEA, Huawei i Schneider pozostając przy tym w domenie „open source”. Platforma matter jest implementowana w systemie Smart Home opartym na rozwiązaniach FRITZ!, a więc urządzenia matter będzie można bez problemu zintegrować z istniejącym systemem, opartym na routerze FRITZ!Box.

Thread

Thread, to tworzony od 2014 r. protoplasta systemu matter, którego celem była łatwiejsza integracja urządzeń Smart Home oraz IoT. System Smart Home thread bazuje na protokole 6LoWPAN (IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks – komunikacja IP6 za pomocą bezprzewodowych sieci o zasięgu osobistym i małej mocy).