Sistem pametne hiše. Kako izbrati pravega?

Izbira kako bomo izvedli avtomatizacijo oz sistem pametne hiše je ena od začetnih in tudi najpomembnejša odločitev za tiste, ki ste na začetku izgradnje oz razmišljate, da bi imeli pametno hišo. Izbrani sistem pametne hiše bo v veliki meri vplival na celotno izvajanje v nadaljevanju. Od vrste sistema pametne hiše bo odvisna zanesljivost delovanja in razpon možnosti prilagajanja funkcionalnosti sistema vašim potrebam sedaj in predvsem tudi v prihodnje, ko boste svojo pametno hišo veliko bolje razumeli. V veliki meri bo vplivalo na fleksibilnost izbire vrste in proizvajalcev pametnih naprav, kar se bo poznalo na končni ceni izdelave pametne hiše. Poznamo več vrst sistemov, ki se razlikujejo predvsem po tehničnem načinu izvedbe.

Prvi tip so sistemi v oblaku, ki delujejo na lokacijsko nedoločnem strežniku proizvajalca pametnih naprav nekje v internetu v celoti preko internetne povezave.

Drugi tip so lokalni sistemi, ki se fizično nahajajo na računalniku v vaši hiši. Ta računalnik je namenjen izključno za pametno hišo in deluje v vašem lokalnem računalniškem omrežju.

Prvi tip sistemov v oblaku za svoje delovanje nujno potrebuje internetno povezavo. Ko internetne povezave ni sistem ne deluje in upravljane pametnih naprav ni mogoče. Drugi tip sistema ni odvisen od internetne povezave in opravlja svojo funkcijo tudi, ko ni internetne povezave. To je ena od ključnih razlik med obema variantama, ki v veliki meri vpliva v nadaljevanju na zanesljivost delovanja. Lokalni sistemi bistveno izboljšajo vašo varnost in zasebnost s tem, ko vaše pametne naprave brez potrebe ne izpostavljate zunanjemu internetnemu omrežju.

Najbolj priljubljeni in tudi najenostavnejši za implementacijo so običajno sistemi, ki jih ponuja vsak posamezni proizvajalec pametnih naprav. Večina teh sistemov oz aplikacij deluje v oblaku, kar pomeni, da se sistem pametne hiše fizično nahaja nekje na strežniku v internetu, ki ga je vzpostavil posamezni proizvajalec (lokacije niti ni pomembna). Na mobilnih trgovinah PlayStore za Android oz AppleStore za iOS si enostavno inštalirate aplikacijo na svoj pametni telefon. Pametne naprave posameznega proizvajalca so običajno že pripravljene za uporabo na taki aplikaciji in vse kar je potrebno, da naprave priključimo na električno napajanje (lahko tudi baterijo) in v naslednjem trenutku lahko pametno lučko že upravljamo z telefonom. Sliši se zelo enostavno in v resnici tudi je.

Vse tovrstne aplikacije v oblaku ponujajo zelo podobne funkcionalnost. Obstaja zares veliko tovrstnih aplikacij naj pa omenim nekaj glavnih akterjev:

Google Home je aplikacija, ki je povezana tudi z glasovnim asistentom Google Nest.

Apple HomeKit je aplikacija ki je povezana z glasovnim asistentom Siri.

Amazon Alexa ki je povezana z glasovnim asistentom Echo.

Ikea Home Smart podpira pametne naprave proizvajalca Ikea in deluje na Zigbee komunikaciji 

Tuya Smart

Shelly Cloud

eWeLink

Google Home, Apple HomeKit in Amazon Alexa so vse zelo dobre aplikacije za pametni dom, ki z pripadajočimi glasovnimi asistenti Nest, Siri in Echo omogočajo izdelavo pametne hiše z poudarkom na glasovnem upravljanju. Vsa tri okolja vsaka za sebe podpirajo vključitev naprav drugih proizvajalcev t.i. third-party devices. Pri vseh treh sistemih velja, da niso kompatibilni z vsako pametno napravo na trgu pač pa mora biti naprava posebej prilagojena za vključitev v posamezni sistem pametne hiše.

Pri nakupu pametnih naprav za posameznega od naštetih sistemov moramo biti že ob nakupu naprav pozorni ali je konkretna pametna naprava kompatibilna z posamezno aplikacijo. Sistemi tudi niso kompatibilni med seboj. Ko se odločimo za en tip sistema npr. Apple HomeKit bomo morali kupovati pametne naprave kompatibilne z okoljem HomeKit in posledično ne bodo kompatibilne z npr. Amazon Alexa. Praviloma so tovrstne pametne naprave višji cenovni nivo kot ekvivalent naprav, ki niso kompatibilne.

Tuya, Shelly in eWeLink so vsi proizvajalci nizkocenovnih pametnih naprav (pametna stikala, pametne vtičnice, razni senzorji, pametni termostati, pametne žarnice¸…).

Tuya je eden večjih svetovnih proizvajalcev zelo širokega spektra pametnih naprav tudi cenovno zelo ugodnih. Značilno za njih je, da proizvajaj tako Wi-Fi kot tudi Zigbee pametne naprave. Tuya izdeuje tudi naprave kompatibilne z Amazon Alexa in Google Home. Izbira Tuya pametnih naprav se je po mojih izkušnjah vedno pokazala kot dobra izbira v smislu dobljene kvalitete za ceno (še posebej Zigbee tip naprav) .   

Allterco Robotics  je zelo razširjen proizvajalec relativno nizko cenovnih pametnih naprav pod blagovno znamko Shelly. Proizvajajo izključno Wi-Fi naprave. Shelly pametna Wi-Fi stikala (releji) so preverjeno ena najuporabnejših na tržišču in cenovno zelo dostopna. Zaradi zelo široke možnosti raznih programskih nastavitev, ki jih stikala omogočajo so zelo uporabna pri izdelavi pametne hiše. Shelly izdelki so certificirani tudi z vsemi potrebnimi varnostnimi certifikati.

eWeLink je kitajski proizvajalec ultra nizko cenovnih Wi-Fi kot tudi Zigbee pametnih naprav pod imenom Sonoff. Uporaba in konfiguriranje teh naprav je nekoliko zahtevnejša. Zahteva, kar nekaj dodatnega tehničnega znanja, da dosežeš enak rezultat kot z podobnimi Shelly izdelki.

Vsi omenjeni proizvajalci imajo lastne aplikacije za pametno hišo, ki delujejo v oblaku. Funkcionalnost je podobna Apple HomeKit-u oz GoogleHome-u s tem, da nimajo glasovne podpore oz je le ta omejena. Po mojih izkušnjah so aplikacije uporabne za enostavnejše upravljanje doma ne vsebujejo pa možnosti raznih naprednih avtomatizacij. Tudi zanesljivost delovanja in uporabniška izkušnja je po mojem mnenju slabša kot jo omogoča lokalna izvedba sistema.

Lokalna izvedba sistema pametne hiše pomeni, da sistem deluje na za to posebej namenjenem računalniku, ki se nahaja v vaši hiši in deluje v lokalnem računalniškem omrežju. Običajno se uporabljajo nizkocenovni mini računalniki tipa Raspberry Pi, ki so povsem dovolj zmogljivi za tovrstne sisteme. Dobra stran je tudi, da imajo tovrstni mini računalniki zelo majhno porabo energije, kar ni zanemarljivo saj je sistem pametne hiše v delovanju 24/7. Kot alternativo se lahko uporabi tudi kakšen že odsluženi starejši osebni računalnik, ki ga nihče več ne uporablja. Lokalni sistemi za svoje delovanje ne potrebuje nujno internetno povezavo jih je pa potrebno povezati v lokalno omrežje preko LAN kabelske povezave za potrebe uporabe sistema, raznih posegov in vzdrževanja. Da ne bo pomote! Lokalni sistemi so prav tako dosegljivi preko zunanje internetne povezave. Oddaljeno upravljanje preko mobilnega telefona je prav tako možno s to razliko, da se lahko odločimo katere pametne naprave bomo izpostavili zunanjem internetnemu omrežju in katere želimo upravljati le znotraj svojega omrežja oz hiše. Tukaj govorimo predvsem o varnosti in zasebnosti kjer je vedno dilema ali boš pametno ključavnico na vhodnih vratih, stikala za garažna vrata ali notranjo varnostno kamero zares izpostavil zunanjemu internetnemu omrežju in rešitvam v oblaku.

Obstaja več vrst izvedb lokalnih sistemov. Jaz jih uvrščam v sisteme zaprtega tipa, kjer govorimo o t.i. sistemih na ključ in odprto kodne sisteme, ki segajo v področje DIY (naredi si sam). Prvi so sistemi, ki jih ponujajo posamezni proizvajalci pametnih naprav. Pravilom so zaprti sistemi v smislu, da uporabljajo izključno lastne pametne naprave. Način uporabe oz funkcionalnosti, ki jih omogočajo so v naprej določeni. Gre za sisteme kjer je vključena vsa potrebna oprema za pametno hišo vključno z krmilno enoto oz računalnikom. Nabor uporabljene tehnične opreme je odvisen predvsem od izbrane stopnje avtomatizacije vaše hiše, ki ga določite za vašim izvajalcem projekta. Tovrstni sistemi omogočajo praviloma visoko stopnjo avtomatizacije in dobro zanesljivost. Slabša stran pa je, da ko jih izberemo smo vezani na konkretnega proizvajalca. Večina tovrstnih sistemov nima možnosti kakšnih naprednejših povezovanj z drugimi sistemi. Posledično s tem odpade možnost enostavne uporaba vseh zgoraj omenjenih nizkocenovnih pametnih naprav. Cena izvedbe takih sistemov je višja.

Omenil bom samo nekaj proizvajalcev tovrstnih sistemov. Fibaro je proizvajalec kompletne rešitve brezžične rešitve pametnega doma, ki temelji na njihovih pametnih vozliščih (Smart hub) in Z-wave pametnih napravah. Njihovi Smart Hub-i omogočajo tudi povezovanje z drugimi proizvajalci naprav in integracijo z Apple Home Kit in Samsung SmartThings. Je precej popularen sistem sega pa v višji cenovni razred.

Homematic je tudi proizvajalec lokalnega sistema. Ponujajo rešitve tako za brezžično izvedbo kot tudi žično izvedbo pametne hiše, možna pa je tudi kombinirana uporaba obeh tehnologij (IP in Wi-Fi). Homematic pametne naprave so bistveno dražje kot npr Shelly ali Sonoff stikala.

Ob mojih začetkih spoznavanja z tehnologijo pametnih hiš se precej živo spominjam, da sem bil ob prebiranju raznih člankov, gledanju YouTube videov na temo pametnih hiš oz. pametnih naprav milo rečeno zmeden, kljub dejstvu da mi računalniška tehnologija ni tuja tudi profesionalno. Začel sem enostavno z naročilom par pametnih stikal, ki sem jih imel namen uporabiti predvsem kot test. Od vsega začetka me je zanimala kakšna je zanesljivost delovanja brezžičnega sistema.

Glede na moje profesionalne izkušnje z računalniško tehnologijo in vezanimi problemi sem imel ob začetkih, kar veliko dvomom o zanesljivosti delovanja. Zadnje, kar sem si želel, da bi imel doma sistem pametne hiše, ki bi deloval pogojno zanesljivo in ob vsaki možni priliki, ko ga zares rabiš od njega ne dobiš tisto, kar v tistem trenutku želiš. Že ob začetku sem se odločil, da bom preizkusil vse možne aktualne brezžične tehnologije. Naročil sem nekaj Z-wave pametnih naprav (enojni in dvojni rele slovenskega proizvajalca Qubino, Z-wave upravljalnik za klime Remotec). Iz vsega prebranega sem nekako razumel, da za uporabo Z-wave naprav  potrebuješ poseben krmilnik za komunikacijo. Našel sem Z-wave krmilnike proizvajalca Vera in tudi nekaterih drugih (Fibaro), ki pa so bili  precej dragi in nisem bil pripravljen investirati toliko za nekaj, kar ne razumem prav dobro. Prav tako sem zasledil in prebral, kar nekaj člankov na temo zastonjskega open source produkta za pametne hiše Home Assistant. Veliko je bilo napisanega o tem da je Home Assistant super zadeva, ki omogoča integracijo najrazličnejših naprav. Našel sem veliko člankov v katerih so obstoječi uporabniki sistemov pametnih hiš opisovali, da prehajajo iz raznih obstoječih sistemov na sistem Home Assistant. Začetni koraki so potekali v spoznavanju uporabniškega vmesnika in prebiranju dokumentacije, ki je je zares veliko. To je trajalo kar nekaj časa, da sem nekako prebil začetno bariero in začel počasi razumeti sam koncept delovanja.      

Namesto dragega Vera Z-wave krmilnika sem kupil 5x cenejši Z-WAVE.ME USB krmilnik. Kupil sem tudi mini računalnik Raspberry Pi model 3 in si prvič nanj inštaliral Home Assistant. Prvo soočenje z samim programom je bilo konfuzno saj sem spoznal, da gre za precej resen in kompleksen sistem, ki vključuje najmodernejše možne tehnologije na področje avtomatizacije pametnih hiš. V začetku sem priklopil oba Qubino Z-wave releja kot stikali za luči. Uspel sem nastaviti upravljanje klima naprave z Remotec Z-wave enoto preko sistema Home Assitant. Dobil sem tudi prve Sonoff Wi-Fi releje in jih priklopil še na par luči in kasneje tudi Shelly Dimmer stikala. V teh zgodnjih fazah je bilo pri meni že odločeno, da bo Home Assistant sistem, ki ga bom uporabil. Vmes sem uporabljal za potrebe konfiguriranja stikal cloud rešitve od eWeLink-a in Shelly-a in nekako dobil občutek, da uporaba tovrstnih rešitev ne bi bila dovolj za dosego mojega cilja. V nadaljevanju sem dodajal in preizkušal različne pametne naprave, ki so bile pohvaljene v različnih člankih na internetu. Cilj je bil, da preizkusim nekaj kosov posameznih tipov naprav v praksi predno se odločim za nakup količine, ki jo potrebujem za opremo celotne hiše. Preizkusil sem Z-wave radiatorske pametne ventile, baterijske Z-wave multi senzorje (zaznavanje gibanja, merjenje temperature in svetlosti), Z-wave pametno ključavnico, Z-wave rele z brez potencialnim relejskim izhodom, senzorje za izliv vode, senzorje za dim…. Kmalu sem se srečal tudi pametnimi žarnicami, ki so vse po vrsti delovale v Zigbee omrežju. Preko tega sem spoznal tudi Zigbee tehnologijo kot zelo zanesljivo in primerno za reševanje določenih problemov pri izgradnji pametne hiše.

Pot od sistema do delujočega sistema pametne hiše nikakor ni bila enostavna, bila je dolgotrajna vendar pa lahko kot zaključek izpostavim eno od ključnih spoznanj. Katerikoli problem/pametno napravo, ki se je pojavil in sem ga/jo obravnaval v procesu izgradnje sistema je bilo mogoče v produktu Home Assistant najti rešitev oz način kako jo vključiti v sistem, da deluje zanesljivo.