Kun aloitin kotiautomaatio- ja älyvaloharrastusta, en tiennyt aiheesta juuri muuta kuin, että Philipsillä on Hue -tuotemerkkinsä puitteissa saatavilla älyvaloja, ja että niiden ohjaukseen tarvitsisin jonkinlaisen ohjauslaitteen; sillan/hubin. Myöhemmin opin, että tästä käytetään suomalaisittain myös termiä valoverkkoreititin, mutta itse suosin ja käytän jatkossakin mieluummin termiä silta (engl. bridge).
Kodin lähiverkkoratkaisunamme toimivat Elisan ja Telian 4G-yhteydet, jotka on jaettu TP-Linkin kuormanjakoa tukevalla kytkimellä edelleen TP-Linkin Deco M9 -ratkaisulla langattomasti kattamaan koko asunto ja pihapiiri. M9 tukee zigbee-protokollaa, ja ymmärsin tuolloin, että ilmeisesti olisi mahdollista saada zigbeellä ohjattavat lamput käyttöön TP-Linkin oman Deco -sovelluksen kautta ilman tarvetta erilliseen valmistajakohtaiseen siltaan. Onnekseni päädyin hankkimaan Philips Hue -aloituspaketin, sillä vaikka MESH-tukiasema tukee zigbee-laitteita, on tuki varsin onneton, ja Decon sovelluksen kautta mahdollisuudet rajoittuvat lähinnä muutamien valojen päälle ja pois kytkemiseen.
Lähdin rakentamaan ympäristöä zigbeen ympärille. Aluksi käytössä oli puhtaasti Huen oma mobiiliaplikaatiota, jolla pystyy tekemään yksinkertaisia ajastuksia ja ohjauksia laitteiden tilan, kellonajan, paikkatiedon, yms. avulla. Sovellus on kuitenkin automaatioiden rakentamiseen varsin rajoittunut ja sisältää (ainakin tuolloin) selkeitä bugeja, minkä vuoksi päädyin laajentamaan kokonaisuutta hankkimalla sekä Google Home -minin että Anker eufy Genie -laitteita (edullinen Amazon Echon korvaava Alexa-laite). Tämän lisäksi aloitin tutustumisen avoimen lähdekoodin Home Assistant -sovellukseen, monimutkaisempien automaatiorutiinien toteuttamiseksi sekä mahdollistaakseni muidenkin kuin zigbeetä tukevien älylaitteiden ohjaamisen.
Zigbee-protokollan lisäksi on useita muitakin tapoja ohjata älyvaloja ja älylaitteita. Toinen esineiden internetissä (iot) käytetty yleinen protokolla on z-wave. Tämän lisäksi löytyy puhtaasti WiFi-verkossa toimivia laitteita ja älyvaloja voidaan ohjailla myös vaikkapa bluetoothilla, radiotaajuussignaaleilla (RF) ja infrapunalla. Kolmen ensin mainitun etuna on suhteellisen pitkä kantama yhdistettynä kaksisuuntaiseen tiedonsiirtoon.
Jos älyvaloja aikoo hankkia, suosittelen valitsemaan ratkaisun, jossa mukana tulee riittävän tunnetun valmistajan silta, joka mieluusti tukee useamman valmistajan laitteita. Puhtaasti WiFin kanssa toimiminen voi myös olla ainakin aluksi ok. Todennäköisesti jossakin vaiheessa kuitenkin haluaa ottaa ns. seuraavan askeleen, ja lisätä älyvalojen rinnalle uusia toiminnallisuuksia ja automaatiomahdollisuuksia. Mahdollisuudet lisääntyvät, kun järjestelmää laajentaa tukemaan myös muita tiedonsiirtoprotokollia.
Aikaisemmin mainitsemani Home Assistant tai esimerkiksi OpenHab, SmartThings, Hubitat, Domoticz tai muu useita protokollia ja ratkaisuja tukeva järjestelmä on järkevä valinta, jotta ainakin suurimman osan laitteista pystyy hallitsemaan ja ohjelmoimaan yhden käyttöliittymän avulla. Minulla on käytännössä kokemusta vain Home Assistantista, mutta verkosta löytyy valtavasti tietoa ja vertailuja. Yksi vertailu löytyy esimerkiksi täältä. Nykyään Samsungin omistama SmartThings sisältää sekä zigbee että z-wave tuen, ja sillä pitäisi pystyä tekemään sangen monimutkaisiakin automaatioita suhteellisen helposti ilman tarvetta monimutkaiseen konfigurointiin tai ohjelmointiin.
Zigbee mahdollistaa kaksisuuntaisen kommunikaation älylaitteiden kanssa. Sen lisäksi, että esimerkiksi älylamppu voidaan ohjata protokollaa käyttäen tietyllä kirkkaudella ja värillä päälle, voidaan protokollan avulla myös kysyä laitteen tilatiedot. Zigbeetä älylampuissaan käyttävät muun muassa Philips (Hue) sekä Ikea (Trådfri), mutta muiden valmistajien lamppuja ja muita älylaitteita, jotka tukevat zigbee-protokollaa löytyy valtava määrä. Zigbeen heikkoutena on tarve erilliseen siltaan, laitteiden yleisesti ottaen hieman WiFi- tai RF-laitteita korkeampi hinta sekä sen käyttämä 2,4 GHz:n taajuuskaista, joka saattaa häiriytyä tai häiritä WiFi-liikennettä. Kaikki zigbee-sillat eivät myöskään automaattisesti keskustele muiden Zigbee-standardia noudattavien laitteiden kanssa.
Minulla ei ole käytännön kokemuksia z-wavestä, mutta käsittääkseni sen etuna zigbeehin on lähinnä taajuuskaista, joka ei mene päällekkäin 2,4 GHz:n WiFin kanssa. Toisaalta Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa z-wave käyttänee eri taajuuskaistaa, jolloin laitteet eivät välttämättä toimi kaikkialla maailmassa. Z-wave protokollaa tukevia laitteita löytyy myös lähes vastaavasti kuin zigbeellekin, mutta ne ovat yleisesti ottaen jonkin verran kalliimpia.
Puhtaasti WiFin päällä toimivia älylamppuja ja muita älylaitteita löytyy useilta eri valmistajilta. Niiden etuna on luonnollisestikin se, ettei tarvitse hankkia erillistä siltaa. Toisaalta on kuitenkin hyvä muistaa, että mikäli laitteita alkaa olla kymmenittäin, voi muu WiFi-verkon liikenne kuormittua ikävästi, ja jo tietoturvankin kannalta voisi olla järkevää eristää tällainen liikenne omaan WiFi-verkkoonsa. Valmistajakohtaisten ratkaisujen lisäksi on olemassa useiden valmistajien käyttämä "tuya-standardi", mikä mahdollistaa näiden valmistajien tuotteiden ohjaamisen yhdellä sovelluksella.
Joidenkin valmistajien älyvaloja (ja muita laitteita) voidaan ohjata myös bluetooth- tai infrapunayhteyttä (IR) käyttäen. Jopa Philips on tuonut uusimpiin Hue-älyvaloihinsa mahdollisuuden bluetooth-ohjaukseen, jolloin silta ei ole enää välttämätön hankinta. Bluetoothin sekä infrapunan heikkoutena on kuitenkin suhteellisen heikko kantama, ja pelkästään niiden varaan en lähtisi älyvalojen ohjausta rakentamaan kuin yksittäisten tilojen osalta. Infrapuna vaatii lisäksi näköyhteyden, joka entisestään rajoittaa sen käyttökelpoisuutta.
Radiotaajuussignaalien (RF) eli käytännössä lähinnä 433 MHz:n käyttöä en suosittele älyvalojen ohjaukseen. Sen ongelmana on yksisuuntaisuus. Ei siis ole mahdollista kysyä (ja varmistaa) ohjattavalta laitteelta, menikö pyydetty toiminto perille. RF:n etuna on kuitenkin yleisesti ottaen varsin pitkä kantama sekä laitteiden edullinen hinta. Erilaisissa - ei kriittisissä - sensoreissa sen käyttö voi hyvinkin olla perusteltua. Itse olen toteuttanut muun muassa postilaatikon (sijaitsee noin 50 metrin kävelymatkan päässä) hälytyksen RF-signaalia hyödyntäen.
Tällä hetkellä omaan kokoonpanooni sisältyy sekä Philipsin että Ikean zigbee silta sekä erillinen zigbee2mqtt-ratkaisu. Philipsin sillassa ovat käytännössä kiinni lähes kaikki älylamput (myös Ikea, jonka siltaa käytän vain laitteiden päivityksiin) muutamaa poikkeusta lukuunottamatta. Nämä poikkeukset on yhdistetty zigbee2mqtt -USB-tikun kautta, jotta pääasiassa Xiaomin aqara-sensoreita hyödyntävät laitteet saavat paremman kantaman Zigbee2mqtt:n käyttämälle verkolle näiden muutamien lamppujen ja älypistorasioiden toimiessa zigbee-verkon reitittiminä.
Zigbee-laitteiden lisäksi kokoonpanoon kuuluu puhtaasti WiFiä hyödyntäviä laitteita, kuten Sonoff- ja Tuya-kytkimiä sekä RF:ää hyödyntäviä ovi- ja ikkunasensoreita. RF-laitteita ohjaan Sonoffin RF Bridgellä, johon on valmistajan oman firmwaren tilalle asennettu Tasmota. Tämä mahdollistaa MQTT-protokollan käytön laitteiden ohjaamiseen ja sensorien välittämien signaalien lukemiseen. Bluetooth- ei ole toistaiseksi käytössä kuin WiFin rinnalla yhdessä valonauhatoteutuksessa. Hankintalistalla on Broadlinkin RM mini, jolla olisi tarkoitus korvata vanhojen IR-kaukosäätimien käyttötapauksia.
Kommentit
Lähetä kommentti