Умный дом сегодня: с чего начать и на что обращать внимание

Разговоры об умном доме и автоматизации управления бытовыми устройствами идут уже пару десятков лет. За это время технологии очень далеко продвинулись, но лишь в отдельных направлениях. Вспомните, например, чем были смартфоны 20 лет назад и чем они стали сейчас. Но умные дома у нас до сих пор так и не появились. Точнее, появились возможности построить дом за N+1 миллион долларов, куда вы действительно сможете интегрировать все что угодно, и заказать приложение, которое будет управлять всем этим хозяйством. Но, во-первых, это удовольствие для избранных. Во-вторых, создав все это, вы шагу не сможете ступить без больших денег, если надо будет что-то изменить, добавить или модернизировать. Но надежда на светлое технологическое будущее все же есть, и оно все еще создается на наших глазах. Чего можно достичь, если проектировать новое собственное жилье просто сейчас? Делюсь собственным опытом развития.

Содержание

• Из чего состоит умный дом, кратко
• Зоопарк технологий или главная проблема умного дома
• Что нужно знать о протоколах связи
• Новая надежда: Matter
• Отдельный вопрос: офлайн или облачный сервис
• Собственный опыт: что, наконец, выбрал себе я
  
  • Выбор основной экосистемы для умного дома
  • Выбор конкретных устройств: завтра делать лучше чем сегодня
  • Умная кухня
  • Умная стирка

Из чего состоит умный дом, кратко

Если очень кратко, то архитектура умного дома состоит из четырех компонентов, которые взаимодействуют друг с другом. Там есть физические компоненты и программные, Центральный хаб и конкретные устройства являются аппаратной компонентой, а приложения и протоколы связи - программной. Простейшие умные устройства (например, лампочки) могут обойтись без хаба - тогда его роль будет выполнять смартфон.

• Центральный хаб: устройство, которое объединяет все умные устройства в одну систему и координирует работу всех подключенных устройств, позволяет настраивать автоматизацию и управлять домом из одного приложения.
• Умные устройства: все устройства, которые могут подключаться к системе умного дома - лампочки, термостаты, розетки, дверные замки, датчики движения, камеры наблюдения, бытовая техника и т.д.
• Протоколы связи: технологии, которые позволяют устройствам взаимодействовать между собой - самые известные это Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, Matter.
• Программное обеспечение: приложения и платформы, которые позволяют управлять умным домом - Google Home, Apple HomeKit, Amazon Alexa, Samsung SmartThings.

Зоопарк технологий или главная проблема умного дома

Иллюстрация Midjourney

Помните свое первое умное устройство? Скорее всего, это была умная лампочка или розетка. Вы установили приложение и смогли управлять светом со смартфона! Но уже через несколько дней эйфория проходит и оказывается, что RGB-свет не требует настроек каждый вечер (как и любая современная светодиодная люстра - сейчас других почти и не производят). К тому же, если вы фанат технологий и начали дополнять свой дом новыми устройствами, "оказывалось", что они несовместимы друг с другом. И каждый производитель создает собственное приложение. Вы часто запускаете свой робот-пылесос из приложения? Вот именно - нажать на кнопку "Пуск", когда вы просто проходите мимо места его стоянки в доме, значительно легче и проще, чем достать смартфон, разблокировать, найти приложение, подождать, пока оно установит связь с пылесосом, и только тогда нажать кнопку.

Я не говорю, что приложения бессмысленны - например, тот же робот-пылесос удобно один раз настроить убирать по расписанию и все. Но это не отменяет необходимости держать приложение для него в собственном смартфоне.

Когда устройств в доме становится уже несколько, пользователь вдруг (это всегда происходит "неожиданно") понимает, что они совершенно несовместимы друг с другом. Тогда крупнейшие технологические компании стали двигаться в направлении создания собственных экосистем. То есть использовать какие-то общие компоненты для управления устройствами. В таком случае вам нужен только один хаб и одно приложение. Кроме того, собственная экосистема всегда имеет отдельный компонент в виде голосового помощника, что значительно упрощает процесс, превращая его в интуитивно понятные голосовые команды на естественном языке. Сейчас это война технологий, которая идет в нескольких киберпространствах и сразу нескольких продуктовых сегментах - смартфоны, телевизоры, холодильники. Война за мысли и кошельки потребителей. Мы уже много видели подобных войн - Betacam против VHS в видеокассетах или DVD-R/-RW против DVD+R/+RW. И эта война экосистем идет прямо сейчас. Финала пока не видно, но есть надежда на какую-то унификацию в будущем на уровне протоколов и технологий.

Что надо знать о протоколах связи

Естественно, умные дома не могут существовать без протоколов беспроводной связи. Что такое протокол? Это набор унифицированных инструкций и радиочастот, которые вместе используются для обмена данными и командами между различными устройствами. Мы ежедневно используем Bluetooth и Wi-Fi, они понятны для нас. И мы знаем, что каждое наше устройство должно поддерживать Bluetooth или Wi-Fi (или оба сразу). Но они создавались без учета потребностей умного дома. Например, Bluetooth работает на расстоянии всего 10 метров, а Wi-Fi требует значительного энергопотребления (для автономных датчиков это может стать проблемой). Поэтому для устройств умного дома часто используют другие протоколы, самые популярные из которых это ZigBee и Z-Wave.

ZigBee - это беспроводной протокол связи, разработанный для создания сетей с низким энергопотреблением и низкой пропускной способностью. Он использует стандарт IEEE 802.15.4 и работает на частотах 2,4 ГГц, 915 МГц и 868 МГц. ZigBee оптимизирован для приложений, требующих длительного времени работы от батареи, таких как умные дома, автоматизация зданий, дистанционное управление и системы мониторинга. Преимущества ZigBee включают поддержку большого количества устройств в сети, надежность связи благодаря технологии mesh-сетей и низкие затраты на внедрение.

Z-Wave - это беспроводной протокол связи, специально разработанный для автоматизации дома и управления устройствами. Работает на частоте 800-900 МГц, что обеспечивает меньшие помехи по сравнению с другими протоколами. Z-Wave использует технологию меш-сети (mesh network), позволяя устройствам ретранслировать сигналы друг другу, что увеличивает надежность и дальность связи. Он поддерживает до 232 устройств в сети и оптимизирован для низкого энергопотребления, что делает его идеальным для сенсоров и других устройств, работающих от батареи. Z-Wave широко применяется в умных домах, обеспечивая совместимость между устройствами от разных производителей.

Вот краткое сравнение этих 4 стандартов связи, если их применить к умному дому:

Таблица. Преимущества и недостатки различных протоколов связи

Новая надежда: Matter

Matter - это относительно новый открытый стандарт для умного дома, разработанный альянсом Connectivity Standards Alliance (CSA), в который входят такие ведущие технологические компании, как Google, Amazon, Samsung и Apple. Целью создания Matter является обеспечение совместимости между устройствами разных производителей, работающими в рамках единой экосистемы. Стандарт Matter, ранее известный как Project CHIP (Connected Home over IP), был официально представлен в декабре 2019 года.

Matter поддерживает интероперабельность, то есть способность различных устройств или систем работать вместе и обмениваться информацией без проблем, независимо от того, кто их изготовил. А также - высокую безопасность и упрощенную настройку и управление устройствами. Он работает поверх уже существующих протоколов (Ethernet, Wi-Fi, Thread и Bluetooth), что позволяет использовать существующую инфраструктуру для интеграции новых устройств. Выпуск первой версии Matter 1.0 состоялся в октябре 2022 года, и с тех пор стандарт набирает популярность, хотя первые устройства с поддержкой Matter начали появляться только в прошлом году (например, у нас есть обзор умного дверного замка SwitchBot Lock Pro, поддерживающего Matter).

Важный нюанс: Matter поддерживает интеграцию с 4 крупнейшими экосистемами умного дома - Google Home, Amazon Alexa, Samsung SmartThings и Apple HomeKit. Это автоматически означает, что вы можете теперь покупать любые устройства с поддержкой Matter и быть уверенными, что они будут работать с вашим хабом.

Отдельный вопрос: офлайн или облачный сервис

Наконец, еще один важный вопрос, который влияет на выбор архитектуры собственного умного дома - как будут работать все технологии? В оффлайне или через облачные сервисы соответствующих компаний (теоретически, вы можете развернуть и собственный облачный сервис для обслуживания умного дома, но это совсем другая, сложная тема).

Офлайн устройства значительно повышают уровень безопасности, поскольку отсутствие необходимости подключения к интернету уменьшает риски кибератак и взломов. Они также демонстрируют высокую скорость реакции, поскольку все команды обрабатываются локально. Кроме того, устройства, работающие офлайн, не зависят от наличия интернет-соединения, что обеспечивает стабильность системы. Однако, такие устройства имеют ограниченные функциональные возможности и могут не поддерживать удаленное управление или сложные сценарии автоматизации. Проблемы с интеграцией и сложность настройки также могут создавать трудности для пользователей, особенно новичков.

Зато облачные устройства предлагают значительные преимущества благодаря своей функциональности. Они обеспечивают расширенные возможности, включая удаленное управление, сложные сценарии автоматизации и интеграцию с голосовыми ассистентами. Простота настройки и регулярные обновления программного обеспечения являются дополнительными преимуществами. Однако, зависимость от интернет-соединения может стать серьезным ограничением, поскольку в случае потери соединения некоторые функции могут быть недоступны. Вопросы безопасности и конфиденциальности также актуальны для них, поскольку передача данных через интернет связана с риском утечки информации или кибератак. Дополнительные расходы могут возникать из-за абонентской платы за доступ к расширенным функциям или хранение данных в облаке.

Обычно, перед большинством людей этот вопрос вообще не встанет - они просто выберут ту экосистему, которой уже пользуются и соответствующие облачные сервисы. Все мы уже являемся пользователями каких-то облачных сервисов, как минимум, в собственном смартфоне. Но знать об этом нюансе стоит.

Собственный опыт: что, наконец, выбрал себе я

Любознательный читатель уже должен к этому времени догадаться, что все эти теоретические выкладки должны разбиться, столкнувшись с жесткой реальностью, в которой ничего идеального не существует. На самом деле действительно, здесь и сейчас невозможно воспользоваться всеми этими советами в полном объеме.

Сперва я начал думать над тем, какие устройства мне реально нужны и какой степени автоматизации я хочу достичь. Умное освещение, например, я не рассматривал вовсе. Декоративного освещения у меня нет, а играться с настройкой цвета освещения каждый день никто не будет - каждая светодиодная люстра имеет 3 режима яркости, и этого вполне хватит. Двигатель для штор после небольшого исследования, я отбросил, потому что в продаже есть только какие-то китайские экземпляры, которые, хоть и можно подключить к экосистеме умного дома, но выглядят они не очень привлекательно и недостаточно убедительно для меня. В конце концов, мне не сложно два раза в день (на практике - еще реже) раздвинуть шторы руками.

Но важно подумать не только о том, что есть уже сейчас или планируется в ближайшем будущем, но и о том, какие возможности вы планируете использовать "когда-то". Например, вполне очевидно, что из бытовой техники в экосистему умного дома рано или поздно войдут не только робот-пылесос и телевизор. Но и, например, холодильник или целый спектр климатической техники - кондиционеры, увлажнители-очистители, паровые шкафы тоже не будут лишними в доме (в каком-то будущем). И чтобы все это бесшовно и беспроблемно работало, нужно думать обо всем этом еще на этапе планирования.

Выбор основной экосистемы для умного дома

Экосистемы Google, Amazon или Apple я отбросил достаточно быстро, потому что кроме телевизора (и то без Siri) и, возможно робота-пылесоса (если выбрать какую-то модель с поддержкой) использовать в быту нечего. К тому же для этих экосистем (кроме, вероятно, Google, потому что есть Android-смартфон) нужен какой-то хаб, хотя бы в виде колонки. А на 3-комнатную квартиру таких колонок нужно, пожалуй, сразу несколько. Остался только Samsung. И этот вариант привлекал меня хотя бы тем, что уже есть смартфон Samsung с установленным приложением SmartThings, к которому уже подключены TWS-наушники. То есть начинать можно не прям с нуля, вдобавок Samsung производит большое количество бытовой техники, которая движется именно в нужном мне направлении (а для новой квартиры все равно надо было покупать буквально все).

Я составил список бытовой техники, которая мне нужна. Разделил ее на две части - обязательную и второстепенную. В обязательную вошли устройства, без которых нет смысла переезжать в новую квартиру: холодильник, стиральная и сушильная машина, индукционная плита с вытяжкой, посудомоечная машина и духовой шкаф. Во вторую очередь я вписал кондиционеры и телевизоры, робот-пылесос. Один телевизор у меня уже был, поэтому это не является насущным вопросом, с кондиционером можно было подождать до летней жары. Новая микроволновка (кстати - Samsung), у меня тоже уже была (но без смарт-функций, хотя таких моделей на украинском рынке нет до сих пор, поэтому вопрос был закрыт).

Как ни крути - в экосистему SmartThings уже входит много устройств, иллюстрация с сайта Samsung

Если вернуться к схеме, с которой я начал, то получается, что часть из 4 компонентов умного дома у меня уже была: приложение SmartThings и хаб в виде смартфона, который можно будет в ближайшем будущем усилить еще хабом в телевизоре. Вопрос устройств выглядел перспективно - в целом Samsung объявила в 2024 году курс на искусственный интеллект во всей линейке устройств - от телевизоров, в которых искусственный интеллект есть уже несколько лет, до бытовой техники (где все еще только начинается, хотя номенклатура бытовой техники, официально продаваемой в Украине, уже составляет десятки моделей). К тому же Samsung объявила о поддержке стандарта Matter с этого года, что открывает простор для расширения экосистемы за счет большого количества производителей. То есть мой прошлогодний прогноз я проверил на себе и пришел к тому же самому выводу, что и раньше - если я хочу подключить к экосистеме умного дома именно то, чем я могу пользоваться, то альтернативы Samsung SmartThings я просто не вижу. У каждого из нас уже есть дома бытовая техника Samsung. С большой долей вероятности, у вас есть смарт-телевизор Samsung (если нет, то статистика все равно не на вашей стороне) или смартфон Samsung. В ошибочности идеи строить экосистему на китайских компонентах меня убедили еще консультанты Ajax. Плюс опыт друзей, у которых постоянно что-то работает не так, как обещано, и быстро выходит из строя (одна радость - дешево и сердито).

Выбор конкретных устройств: завтра делать лучше чем сегодня

Важно понимать, что сейчас понятие "умное устройство" быстрыми темпами замещается понятием "устройство с ИИ". И пока отрасль находится в начале этого движения в направлении внедрения искусственного интеллекта в полном соответствии с принципом "Fake it till you make it", известного любому стартаперу. То есть "симулируй что-то пока это что-то не достигнет нужного уровня". Я уже посвятил отдельную статью искусственному интеллекту в бытовых устройствах, советую прочитать ее, потому что здесь нет смысла все это еще раз повторять. На самом деле десять лет назад, чтобы назвать устройство умным, достаточно было добавить к нему модуль Bluetooth. Сегодня нужно добавлять элементы искусственного интеллекта, и все это происходит бешеными темпами - с каждым новым поколением устройств (а обновление даже бытовой техники происходит ежегодно, а иногда - каждые полгода).

Умная кухня

Например, я искал духовой шкаф (мне хотелось с возможностью готовить одновременно два блюда - у Samsung это устройства серии Dual Cook). Но с поддержкой SmartThings была только одна дорогая модель с пиролитической очисткой. Поэтому я взял модель попроще и без SmartThings. Но через несколько месяцев в продажу поступила новая модель духового шкафа с AI Dual Cook Steam. И кроме режимов готовки на пару, она имеет еще встроенный цветной дисплей и камеру для съемки блюд (мой любимый хэштег #мирдолжензнатьчтояел получил бы гораздо больше лайков чем обычно). То есть, в общем, несмотря на большую цену этого шкафа, я бы всерьез рассматривал именно его. Потому что здесь и технологии, и масса дополнительных возможностей: режим Sous Vide для приготовления мяса в течение длительного времени, термощуп и люксовое автоматическое открытие дверцы. Да и пиролитическая очистка тоже. Но поезд уже ушел, поэтому я остался без этих технологических чудес.

К сожалению, встраиваемой 60-сантиметровой посудомоечной машины Samsung с поддержкой SmartThings в продаже нет. Как и, например, холодильника. Поэтому эти два устройства мы с женой выбирали уже по другим характеристикам, удобству расположения полок или органов управления. Зато сбылась моя мечта взять индукционную панель с Virtual Flame - это светодиодная подсветка, имитирующая газовое пламя. Выглядит отлично и тоже имеет поддержку SmartThings, но пока там из умных функций только уведомление об отключении после работы таймера и визуализация работы каждой конфорки. Возможно, в будущем можно будет добавить какие-то новые функции, но я не очень понимаю, что можно делать с индукционной панелью в приложении, учитывая, что это просто четыре термостата с таймерами. К тому же все кухонные принадлежности, работающие с нагревом, опасно оставлять без присмотра, поэтому целесообразно ли добавлять сюда автоматизацию - вопрос открытый.

Но (всегда же есть какое-то "но", да?) это не отменяет того факта, что любое устройство умного дома может отправлять пуш-уведомления об окончании работы. Поэтому я не грущу от того, что варочная поверхность недостаточно меня развлекает в приложении. Хотя на самом деле я сначала довольно пренебрежительно относился к этим сообщениям, но со временем нахожу их весьма полезными, как и любые уведомления о статусе, которые все мы получаем ежедневно. Принял во внимание и продолжил собственные дела. Или наоборот - сидел-ждал и что-то листал на смартфоне, пришло сообщение - подорвался и пошел делать следующую операцию с блюдом.

Умная стирка

Мой выбор стиралки и сушилки, в отличие от условно нагревательных устройств для кухни, создал настоящий тектонический сдвиг в зоне комфорта с дрейфом в направлении улучшения жизни. Во-первых, я никогда до этого не имел опыта использования сушилки. И это, я вам доложу, очень большая ошибка. Потому что человек, который хотя бы раз пользовался сушилкой (как и посудомоечной машиной или полвека назад пылесосом) больше не захочет от нее отказаться. Но вопрос не только в том, что мы стали получать уже сухие и приятные на ощупь вещи (и чистить фильтр после каждого цикла работы сушилки - это обратная сторона комфорта). Но и в том, что я выбрал модели, которые работают вместе в паре. Они устанавливаются одна на другую (сушилка обязательно наверху, к тому же нужна специальная соединительная планка между устройствами - имейте это в виду, если пойдете по моему пути). И относятся к серии Bespoke с поддержкой SmartThings. Стиральная машина умеет передавать в сушилку информацию об использованной программе. Поэтому сушилка сразу знает какую программу ей надо установить - остается только нажать кнопку "Старт" (к сожалению, сделать это на расстоянии нельзя, как нельзя как-то на расстоянии переложить постиранное белье в сушилку). И это тоже еще не все. Наконец, мы смогли отказаться от капсул для стирки и перейти к жидким стиральным средствам. Которые добавляются в соответствующие контейнеры внутри стиральной машины и обеспечивают чрезвычайно эффективное и дозированное использование средств в соответствии с программой стирки. Более того - если указать в приложении SmartThings количество жидкостей добавленных в дозаторы, то можно будет получить уведомление о необходимости купить (или просто долить) необходимую жидкость.

Это прям мегаудобная штука. Не знаю, сколько там искусственного интеллекта, но если загрузить стиральную машину на половину, то и стиральных средств она использует меньше чем при полной загрузке. А если использовать те же капсулы, то поделить пополам ее просто невозможно. То есть в случае со стиральной машиной ожидания типа "я буду управлять стиркой со смартфона" в реальности трансформировались в "я только забрасываю/перекладываю вещи и нажимаю кнопки, а приложение просто напоминает когда надо долить жидкость".

Умный кондиционер, робот-пылесос и телевизор еще впереди

Из того, что еще не установлено и где мне еще надо делать выбор - телевизоры, кондиционеры и робот-пылесос. И здесь тоже все непросто. Телевизоров запланировано аж 4 - в каждой комнате и на кухне. К ним проведен Ethernet-кабель, чтобы не перегружать Wi-Fi. Планирую хотя бы один телевизор брать Samsung, чтобы он был с хабом SmartThings. Главных телевизоров будет 2 - в гостиной (для гостей плюс там будет стоять Playstation) и в спальне (там большая площадь и планирую что-то очень простое, но с большой, более 65 дюймов, диагональю).

С кондиционером - смотрю в сторону интересной модели Samsung WindFree с поддержкой SmartThings и управлением со смартфона и AI-сценариями использования. Он недешевый, но WindFree - интересная функция. Эта технология использует 23 000 микроотверстий для равномерного распределения прохладного воздуха - у меня жена очень боится сквозняков, поэтому в детскую комнату было бы неплохо тоже такой. А остальное уже как получится. Что касается робота-пылесоса, то я еще окончательно не определился, надо сделать отдельное исследование и посмотреть, что интересного есть на рынке. Но, с учетом выбранной экосистемы SmartThings, у пылесоса Samsung будет дополнительное преимущество в этом.

AI Energy Mode

И напоследок еще одна мысль по выбору бытовой техники для дома: долгое время я (как и все мы) пренебрежительно относился к такой характеристике, как класс энергопотребления или все эти "эко-режимы", дающие экономию. Потому что на самом деле электричество у нас было настолько дешевым, что мы реально не чувствовали разницы между различными классами энергоэффективной техники. Сейчас, когда вопрос повышения тарифов на электричество становится уже в полный рост, этот фактор приобретает значительно большую важность для всех нас. И в будущем мы будем обращать больше внимания на класс энергоэффективности и возможности сэкономить энергию во время работы наших устройств. И приложение SmartThings все это считает уже сейчас. А у бытовых устройств Samsung есть отдельный режим AI Mode, обеспечивающий дополнительную экономию - в стиральной машине и сушилке я уже их использую.

Для тех, кто хочет знать больше

• Искусственный интеллект в бытовых устройствах: как это работает?
• Как работает искусственный интеллект в телевизорах 2024 года
• Как я устанавливал 14 умных выключателей Ajax (и 5 розеток) в трехкомнатной квартире
• Магистр воды: обзор крана перекрытия Ajax WaterStop для умного дома
• Samsung SmartThings: почему эта экосистема устройств умного дома имеет наибольшие шансы на успех в будущем