איזו שפה דובר הבית החכם שלכם?

אחת המהפכות הגדולות שהתרחשו בתחום הבית החכם היא היכולת להשתחרר מחוטי הבקרה.

היכולת האלחוטית היא למעשה אבן היסוד לעולם  ה-IOT, שבזכותה התקנים או מכשירים מסוגלים “לשוחח” במרחב בינם לבין עצמם מבלי להיות מחווטים פיסית בכבלים מגבילים.

מאז השחרור מהכבילה, יצרנים אימצו לעצמם שפות נישאות באוויר משלהם, מה שמכונה  – פרוטוקולי תקשורת אלחוטיים. חלקם פרוטוקולים חופשיים ברשות הרבים, ואחרים הם קניין רוחני של חברה או ארגון.

WIFI, Zwave, Zigbee או RF 433  ?

נעשה סקירה קצרה, ונתחיל במושגים כלליים. אל דאגה, נשתמש במונחים קלילים…

רוחב פס – מתייחס לכמות המידע שניתן להעביר בפרק זמן נתון. פס רחב מתייחס לפרוטוקולים המאפשרים הזרמת מדיה כמו סרטים.

תדר – מתייחס לתדר הנושא של פרוטוקול, קיימות מגבלות רגולטוריות של תחומי תדרים, וככלל אצבע: ככל שהתדר גבוה יותר ניתן להעביר יותר מידע בפרק זמן נתון, אבל למרחקים קצרים יותר.

נתב – מתייחס לראוטר הביתי או לכל Gateway/מרכזיה המנתבת מפרוטוקול רשת מסוים כמו ZIGBEE לפרוטוקול רשת נפוץ אחר כמו WIFI ומאפשר יציאה לעולם האינטרנט.

התקן – מוצר, יחידת קצה, או מכשיר חשמלי כלשהו

Mesh – רשת תמסורת. מאפשרת העברת מידע(הדהוד) בין ההתקנים באותה הרשת עד הנתב. גם התקן מרוחק שלא בהכרח בטוח הקליטה של הנתב, יכול להעביר מידע אל הנתב באמצעות התקנים אחרים הנמצאים ביניהם.

802.11

ה- WIFI הינו פרוטוקול חופשי הנפוץ ביותר, פרוטוקול וורסטילי המשמש גם לבקרה וגם לתעבורה של מדיה בפס רחב, כלומר משמש גם להזרמת סרטים, ובשל כך גם הפרוטוקול ה”כבד” ביותר בחבורה. מה שאומר שנדרש זמן ארוך יחסית לבסס תקשורת, ונדרשת אנרגיה רבה יותר ע”מ לשמור על חיבור חי. התקנים עם קישוריות WIFI מאפשרים חיבור ישיר לנתב הביתי ללא כל אמצעי נוסף.

הפרוטוקול פועל בתדר נושא 2.4G  ו- 5.0G (תדרים נוספים לתקן AX). נתבים מדרג נמוך יתמכו בכ-20 התקנים, נתבים אחרים עד 100 התקנים, בתקן AX מתאפשרת תמיכה  ב-600 התקנים לכל הפחות.

יתרונות:

חיבור התקן ישירות לנתב הביתי ללא צורך באמצעי נוסף

התמיכה הרחבה ביותר בסוגי התקנים

פועל בתדרים גלובליים חופשיים

פס רחב

ניתן להרחבה והגדלת טווח והוספת יכולת mesh

חסרונות:

פרוטוקול פס רחב הוא  “כבד” יותר ומצריך משאב בסיס גדול יחסית, ולכן פחות מתאים להתקנים הפועלים על סוללות קטנות.(תקן ax פותר בעיה זו, אבל טרם נכנס לתפוצה רחבה). שקול לנסיעה למכולת השכונתית עם משאית ע”מ להביא קרטון חלב אחד: מגושם, כבד, אבל בר ביצוע…

פועל בתחום תדרים עמוס

נתבים בסיסיים תומכים בעד כ-20 התקנים מחוברים

Zwave

פרוטוקול ‘קל’ שנועד להתקנים בבית חכם. מבוסס בתחום תדרים סביב ה900MHz. יכולת mesh  מובנית ותמיכה עד 232 התקנים ברשת.

יתרונות:

פרוטוקול קל המתאים להתקנים מבוססים על סוללות

יכולת mesh מובנית לתמסורת נתונים בין יחידות הקצה

חסרונות:

מצריך נתב נוסף לבניית תת רשת

הרכיבים פועלים בתדר פחות עמוס, אבל באופן אירוני ההתקנים הפועלים בתחום זה, כמו הטלפונים  האלחוטיים, גורמים להפרעות משמעותיות יותר.

ריבוי תתי פרוטוקולים – ייתכן חוסר התאמה בין ההתקנים , אשר יקשה  על שדרוג עתידי באותה הרשת.

ריבוי תדרים נושאים לכל מדינה –  קושי נוסף בהתאמת התקן למערכת.

Zigbee

בדומה לZwave גם Zigbee הינו פרוטוקול קל שנועד להתקני הבית החכם. פועלים במספר תחומי תדרים לרבות סביב 900MHz ו2.4GHz

יתרונות:

פרוטוקול קל המתאים להתקנים דלי אנרגיה

יכולת mesh  מובנית

תמיכה ב-64,000  התקנים

תמיכה ב-  dotdot- שפה אוניברסלית מגשרת לתחום ה-IOT שתאפשר למגוון מוצרים, יצרנים ואפילו פרוטוקולים שונים להבין אחד את השני ללא אמצעי נוסף.

חסרונות:

מצריך נתב נוסף

ריבוי תת פרוטוקולים – עלול להקשות על חיבור התקן לרשת קיימת.

RF 433

למרות שכל הפרוטוקולים המצוינים הם למעשה תדרי רדיו (RF), השתרש הכינוי ‘RF’ להתקנים המתבססים על תדר 433MHz או 315MHz הנשלטים ע”י שלט, ולרוב בתקשורת חד כיוונית.

היתרון הגדול הוא שניתן להשתמש כמעט בכל שלט או נתב RF עם יכולת למידת קוד.

החיסרון, כאמור, במרבית המקרים תקשורת חד כיוונית ורמת אבטחה נמוכה.

אז מה הכי טוב לבית שלי?

התקנים מבוססי WIFI הם הפתרון ההגיוני ביותר להתקנים בעלי חיבור קבוע למקור חשמל, כדוגמת מתג חשמל, רמקול חכם, וטלוויזיה. כך תיהנו מהפרוטוקול היציב ביותר, הנפוץ ביותר, והנוח ביותר לשדרוג.

בנוסף לא תזדקקו לנתב נוסף מלבד הנתב האלחוטי הביתי. כל התקן חדש שתצרפו יתממשק ללא קושי מיוחד.

בשל העובדה שההתקן החדש (AX(WIFI6 מאפשר חיבור יעיל גם של התקנים דלי אנרגיה, הבחירה בהתקנים מבוססי WIFI נראית ברורה יותר מתמיד.

נכון להיום בהתקנים אלחוטיים המבוססים על סוללות כגון: חיישן תנועה, או חיישן טמפרטורה כדאי להשתמש בפרוטוקולים דלי אנרגיה כמו Zwave, Zigbee או אפילו RF 433MHz.

אין הבדל גדול בין Zigbee ל Zwave. שניהם יספקו פתרון יעיל ובטוח להתקנים דלי אנרגיה. ובחירה בכל אחד מהם תהווה פתרון ראוי.

אם כי, בניגוד לZwave, ארגון Zigbee מאז היווסדו מכוון לפרוטוקול חופשי בכל גרסאותיו, והיום גם מהיוזמים והשותפים בDOTDOT הפרוטוקול שיגשר בין פרוטוקולים בעולם הIOT, מה שלדעתנו מקנה לו עדיפות כפרוטוקול המוביל.

שילוב של התקני WIFI קבועים יחד עם רשת Zigbee/Zwave מקומית עבור התקנים דלי אנרגיה תהיה הפתרון היעיל ביותר.
כמובן ישנם פרוטוקולים נוספים כמו BLE או KNX RF, אבל נכון להיום הם פחות נפוצים כהתקנים לבית החכם, אם כי סביר שה- BLE יהיה אחד מהפרוטוקולים המובילים לבית החכם בשנים בקרובות.

ומה לגבי מחר?

בשל העובדה שלפרוטוקול ה- WIFI קיימת תשתית חומרתית רחבה ומבוססת, ובשל העובדה שהפרוטוקול מותאם גם להתקנים דלי אנרגיה, ה – WIFI יישאר ויהיה הפרוטוקול המוביל לבית החכם גם בשנים הקרובות.
במטרה לייצר סטנדרט אחיד, ארגון Zigbee פועל לאחד תחת שפה מגשרת אחת מספר פרוטוקולים כגון ה- WIFI, BT, Thread. דבר שיקנה להתקנים ממשק רב תכליתי, יקל על חיבור התקנים, וירחיב את מגוון המוצרים שנוכל לצרף לבית החכם.

תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *