Шлюз в системе умного дома
Центр управления умным домом Mi Smart Home Hub или как его еще называют «шлюз Xiaomi» — это устройство, необходимое для подключения датчиков и других используемых дома устройств к сети интернет, для удаленного контроля, управления ими и их взаимодействия друг с другом. В зависимости от устройств, подключение к шлюзу происходит по Bluetooth или Zigbee протоколу. А сам шлюз подключается к вашей домашней сети по WiFi. Таким образом, он становится точкой доступа для тех приборов, которые не имеют WiFi и, соответственно, сами подключиться к сети интернет не могут.
Зачем и кому нужен шлюз?
Если купленный вами прибор имеет WiFi подключение, то отдельный хаб вам не требуется. Например, все увлажнители, роботы-пылесосы, кухонная, климатическая и другая бытовая техника техника, которая постоянно подключена к электросети имеет подключение по WiFi. И поэтому таким электроприборам не нужен посредник.
А многочисленные датчики безопасности, климата или контроля доступа, работающие от батареек, а также выключатели, выносные кнопки и некоторые световые приборы или лампочки, которые используют Zigbee или Bluetooth, потребуют наличие шлюза с поддержкой своего протокола связи для интеграции в умный дом и управления ими.
Поэтому при выборе или покупке нового устройства в свой дом или квартиру, обратите внимание на тип подключения. Если это WiFi, то вы сможете подключить его напрямую к роутеру, если Zigbee или Bluetooth, то потребуется хаб.
Zigbee и Bluetooth
Хоть Xiaomi и выпускают все новые датчики только с этим протоколом связи, в производстве и на рынке остается большое количество отличных и уже хорошо зарекомендовавших себя товаров, которые работают через Zigbee. Раньше именно этот тип связи был предпочтительным для построения систем умного дома, т.к. обладал рядом заметных преимуществ перед Bluetooth. Начиная от меньшего энергопотребления, что напрямую влияет на срок работы от одного элемента питания и вплоть до возможности построения ячеистой сети из множества приборов, в которой датчики могли передавать сигнал друг через друга по цепочке, а не напрямую к хабу. Это позволяет увеличить максимальное расстояние от начальной до самой удаленной точки.
Но развитие Bluetooth привело к появлению новых современных стандартов этой технологии. Сегодня 5 версия Bluetooth позволила сократить энергопотребление, увеличить дистанцию передачи сигнала и строить ячеистые сети, которые получили название Bluetooth Mesh. Однако, и Zigbee не стоит на месте, но уже тема для отдельного разбора.
Шлюз для организации сигнализации
Mi Smart Home Hub имеет четыре типа сигнализаций: первый — постоянно работающий базовый, в который входят датчики протечки воды, дыма или утечки газа. И три настраиваемых режима: дома, вне дома и ночной. Для этих режимов при наличии датчиков открытия дверей, движения, освещенности и многих других из арсенала Xiaomi можно создать сценарии для постановки дома или квартиры на вашу собственную сигнализацию. Такой функцией обладают только отдельные хабы. Причина тому — возможность хранить и обрабатывать сценарии локально внутри устройства, а не на удаленных серверах в интернете.
Шлюз для Apple HomeKit
Если вы хотите добавить свои датчики и другие устройства из системы Xiaomi в умный дом Apple HomeKit. Так через приложение “Дом” на своем iPhone или iPad вы сможете управлять устройствами, контролировать датчики и создавать на их основе сценарии.
Mi Smart Home Hub
Для абсолютного большинства в 2021 году и возможно позже я рекомендую Mi Smart Home Hub, который во многих магазинах продается под именем Xiaomi Gateway 3. Только он имеет поддержку обоих современных стандартов Bluetooth 5.0 Mesh и Zigbee 3.0. Кроме того, он сертифицирован для работы с Apple HomeKit и даже может быть подключен к Алисе от Яндекса. К сожалению, этот шлюз в отличии от предшественника лишен цветной подсветки и отдельного динамика для проигрывания мелодий. Также есть шлюзы других производителей, например Aqara или Qingping, но они менее универсальны и имеют заметно меньший список совместимых датчиков и устройств.
Шлюзы умного дома: как выстроить единую систему
Организуя систему «умного дома», в которой будет присутствовать хотя бы несколько устройств, не следует забывать и о ее «сердце» — то есть шлюзе. Но следует учитывать и еще одно обстоятельство – различные элементы могут использовать разные протоколы. И даже попыток на создание единого стандарта для smart-устройств пока нет. Так что же больше подходит для организации удобного для жизни современного пространства – часто используемый Zigbee или Z-Wave? При этом нужно учесть, что для организации элементов в единую систему присутствуют и другие варианты – Bluetooth, Wi-Fi и пр. Те или иные разработчики выбирают для себя наиболее удобную технологию – в чем же состоят различия?
Zigbee и ее особенности
Zigbee представляет собой сеть, словно бы созданную из отдельных ячеек. Это говорит о том, что данные свободно поступают от устройства к другому даже без организации подключения к Wi-Fi. В этом случае, как правило, используется главный узел, то есть шлюз.
Число переходов между различными элементами не ограничивается, что делает решение гибким при обустройстве «умного дома». При этом связь между элементами становится возможна лишь на определенном расстоянии — до двух десятков метров.
Zigbee способна функционировать на частоте 2,4 ГГц при отменных скоростях передачи. Но эта частота часто используется, в том числе, и устройствами на базе Wi-Fi, что становится причиной огромного количества помех.
Технически предполагается, решение может справляться с 65 тысячами устройств, в реальности это количество, конечно, меньше. Но все же это рекордные показатели, которых не в состоянии достигнуть ни один другой вариант.
Нюансы Z-Wave
Z-Wave – это тоже ячеистая сеть, способная применять радиоволны для обращения к устройствам в составе «умного дома». Для использования потребуется центральный хаб, после установки которого возможно управление устройствами с использованием смартфона, брелока или клавиатуры.
В сети присутствует возможность лишь четырех переходов меж устройствами, и это делает возможности Z-Wave весьма скромными. Сама сеть ограничена 232 элементами («немного» меньше, чем в ситуации с Zigbee) – для организации умного пространства в обычной квартире этого вполне достаточно.
Элементы системы Z-Wave функционируют в диапазоне 800-900 МГц – и это становится ключевым фактором в пользу покупки, поскольку помех от других приборов в данной ситуации не ожидается.
Что такое шлюз
Без этого связующего звена каждое из устройств «умного дома» работает само по себе, не будучи объединенными в общую систему. Наличие шлюза позволяет управлять:
• датчиками света, задымления, утечки воды, движения;
• включением, а также отключение бытовой техники;
• работой жалюзи;
• действием климатических установок, поддержанием оптимальной температуры и уровня влажности;
• видеокамерами и другими смарт-устройствами.
Внешне шлюз напоминает небольшую коробку, которая способна поместиться в ладони. Корпус изготавливается из пластика, устойчивого к повреждениям.
Даже в ситуации не самого лучшего интернет-соединения хороший шлюз в состоянии обеспечить слаженную полноценную работу всех элементов системы. Именно через него задаются все необходимые настройки и происходит взаимодействие с приложением на смартфоне. Это своего рода «дирижер» «слаженного оркестра» элементов умного дома.
О компаниях
Ежегодно «умный дом» приобретает все больше поклонников. Число устройств, появляющихся на рынке, растет – так какие же решения выбрать?
Xiaomi
Продукция Xiaomi крайне популярна и особенно востребована среди ценителей умных гаджетов. В широком ассортименте – практически все приборы в квартире, специально создаваемые розетки, приборы освещения, IP-камеры, различные датчики. При этом Xiaomi не использует общий принцип беспроводной связи для элементов системы, а выбирает ту, что является подходящей для конкретного случая. Для управления лампочками, портьерами и розетками выбирается Zigbee, для телевизоров, пылесосов достаточно роутера, поскольку «умный дом» в полном варианте должен далеко не каждому, а вот Wi-Fi присутствует в любых квартире или доме. Датчики температуры и уровня влажности задействуются через Bluetooth.
Популярный хаб Xiaomi Mi Smart Home совместим с устройствами, добавляемыми в Apple HomeKit.
Aqara
Предлагаемый хаб универсален и подходит для систем Apple HomeKit. Xiaomi, Aqara Home. К шлюзу подключаются не более 32 устройств, доступны протоколы связи Zigbee, Wi-Fi.
Philips Hue
HUE делает координацию «умного дома» проще – особенно, если речь идет об организации системы освещения. Все светильники Philips Hue в этом случае являются совместимыми с технологией Apple HomeKit. Хаб делает возможным подключение до 50 ламп при организации умного освещения.
Qingping
При помощи Bluetooth-шлюза можно следить за температурой и уровнем влажности в доме, контролировать работу замка, создавать умные сценарии для нескольких устройств. Qingping поддерживает другие шлюзы от MiHome, которые можно собрать в единую систему – достаточно присутствовать в зоне сигнала.
Производителей смарт-устройств для «умного дома» на современно рынке множество, и все они применяют различные технологии для координации работы элементов. Чтобы собрать их вместе потребуется шлюз, играющий основную роль в сети, получая данные со всех датчиков и распределяя команды меж различными устройствами. Но при отсутствии единого стандарта придется останавливаться на продукции одного производителя с его созданной системой или выстраивать «умный дом» при помощи роутера, поддерживающего сразу некоторое количество протоколов.
Нет желания ломать голову над протоколами? Достаточно приобрести уже собранный комплект для организации «умного дома», подходящий под требования владельца жилища. Подходящие комплекты предлагают бренды Apple (LifeSmart), Aqara, набор устройств Haier Nayun, Philips Hue, отвечающий за организацию систем освещения, и пр.
Какой шлюз Xiaomi выбрать
Какой шлюз Xiaomi выбрать? Это один из самых популярных запросов в Google, связанных с популярным производителем электроники из Китая. Он интересен не только тем, что ответ на него может решить многие проблемы, но и тем, что существует довольно обширная категория вполне продвинутых пользователей, которые вообще не подозревают, о каких шлюзах идёт речь, зачем они нужны и, уж тем более, чем они друг от друга отличаются. Стало быть, разберём каждый вопрос по отдельности, дав на них исчерпывающие ответы.
Нормальный умный дом без шлюза работать не будет
Начнём с того, что шлюз – это устройство, которое пригодится только пользователям умного дома. Оно исполняет роль связующего звена между умным гаджетом и смартфоном либо пультом управления. Почему нельзя было связать смартфон или пульт управления со смарт-устройством напрямую? На это было как минимум две причины.
Зачем нужен шлюз Xiaomi
Большинство умных устройств Xiaomi не могут работать без шлюза
Первая причина – совместимость. Шлюз обеспечивает совместимость устройств с поддержкой разных протоколов, что в отрасли является чрезвычайно распространённой практикой. Представьте себе умный светильник Xiaomi, который поддерживает только Wi-Fi. Логично, что управлять им при помощи умного выключателя Aqara с поддержкой протокола Zigbee будет невозможно. Но шлюз, который поддерживает и Wi-Fi, и Bluetooth, и Zigbee, связывая умные устройства и гаджеты, служащие для управления ими, в единую сеть, позволяет им с удобством взаимодействовать друг с другом.
Вторая причина – экономичность. Многие устройства умного дома работают от батареек типа CR2032. Это маленькие аккумуляторы в форм-факторе «таблеток», которые обычно обеспечивают работу кухонных весов, настенных часов или других нетребовательных к ресурсам устройств. Очевидно, что, если бы умный гаджет был постоянно сопряжён со смартфоном по Wi-Fi или Bluetooth, зарядки бы хватало ненадолго. А шлюзы позволяют гаджетам пребывать в состоянии покоя большую часть времени, заставляя их активироваться только в момент передачи команды, отданной пользователем.
Xiaomi Gateway 3
Xiaomi Gateway 3 — самый новый и самый функциональный шлюз Xiaomi
Другое дело – какой шлюз купить. На сегодня самым новым является Xiaomi Gateway 3, который можно купить на AliExpress примерно за 1800-2000 рублей. Поскольку это самый современный шлюз, он поддерживает все три беспроводных протокола: Wi-Fi, Bluetooth и Zigbee. Поэтому кажется логичным, что и покупать нужно именно его. Однако всё не так однозначно, поскольку отталкиваться нужно от того, какие устройства умного дома есть в вашем распоряжении и какие из них могут потенциально появиться.
Если вы хотите пользоваться беспроводными выключателями, которые работают исключительно по Zigbee из-за экономичности протокола, умной камерой, умным термостатом или умными шторами, которые открываются автоматически, вам очевидно нужен шлюз с Zigbee. Лично я сам купил себе такой и не нарадуюсь – это очень маленькое устройство, которое не занимает много места, но при этом решает кучу проблем совместимости всех моих гаджетов из смарт-серии.
Можно ли обойтись без шлюза
Некоторые устройства Xiaomi могут использоваться в качестве шлюза сами по себе
Но есть вариант и не тратиться. Например, если у вас уже есть большой светильник Xiaomi и какие-то умные устройства, работающие по Bluetooth. Дело в том, что некоторые светильники могут работать в качестве Bluetooth-шлюза и могут обеспечивать работу совместимых гаджетов. Таким образом вы можете купить один большой светильник, повесить его в основной комнате, а для туалета, ванной и прихожей докупить умные точечники Xiaomi, которые работают по Bluetooth, и связать их с друг с другом. Это позволит вам сэкономить пару тысяч рублей буквально на ровном месте.
Вот ещё устройства, которые могут работать как шлюз (некоторых из них уже нет в продаже):
- Настольные часы Xiaomi
- Умная камера Aqara
- Светильник Yeelight 650
- Светильник Xiaomi Philips 500
- Светильник Yeelight Halo
- Умная колонка Xiaomi
- Прикроватная лампа Xiaomi Mijia Bedside
В моём случае, к сожалению, обойтись без шлюза не обошлось. Во-первых, потому что большие светильники у меня не поддерживают соответствующей функции, а, во-вторых, потому что в моём домашнем парке гаджетов есть устройства с поддержкой всех трёх протоколов. Поэтому у меня просто не было возможности не покупать шлюз, и, если вы рассчитываете расширять ассортимент умных гаджетов, планируйте на будущее покупку Gateway 3. Он оптимальнее других, а стоит не так чтобы очень дорого, особенно, если брать будете на AliExpress.
Обзор шлюза умного дома Xiaomi Mi Smart Home Hub Gateway 3
Шлюз — это элемент умного дома, предназначенный для подключения и поддержки связи датчиков и устройств, работающих по протоколу ZigBee. Сегодня у нас на обзоре 3-я версия шлюза от компании Xiaomi.
Mi Smart Home Hub 3 поставляется в небольшой картонной коробке белого цвета. Комплект глобальной версии довольно скромный: шлюз, кабель питания и руководство пользователя.
Шлюз Сяоми выполнен из матового пластика и имеет форму шайбы. В отличие от предыдущих моделей со встроенной вилкой питания новый хаб можно разместить в любом удобном месте. Для питания используется порт Micro-USB, а для стабильной работы будет достаточно 5В/1А.
На верхней части устройства расположился логотип и световой индикатор. На нижней — некоторые характеристики и QR-код для подключения к Apple HomeKit. По ободку расположились порт Micro-USB и единственная функциональная клавиша.
С помощью этой клавиши можно сбрасывать настройки подключения, выключать сигнализацию и даже подключать датчики без использования смартфона.
Кроме того, многие могли заметить отсутствие LED-подсветки и перфорации под динамик, которые присущи предыдущим моделям. Да, ни того, ни другого действительно нет, но Xiaomi Mi Smart Home Hub Gateway 3 оснащен небольшим зуммером, способным издавать громкий и не самый приятный звук при срабатывании сигнализации.
Gateway 3 стал первый хабом Xiaomi, который поддерживает 3 протокола беспроводного подключения: ZigBee 3.0, Bluetooth 5.0 и Wi-Fi 2,4 ГГц. Последний используется для доступа к всемирной паутине, а остальные — для подключения датчиков и устройств.
Подключение устройства стандартное. Приложение Mi Home, абсолютно любой регион, пара кликов — и все готово. С более подробной инструкцией можно ознакомиться по данной ссылке. Половину основного экрана плагина занимает картинка с радаром, а остальное пространство предназначено для настройки и активации охранных режимов, подключения устройств с протоколом ZigBee и журнала событий.
Предлагается 4 охранных режима. Основной работает на постоянной основе и контролирует важные датчики, такие как датчик дыма, углекислого газа и протечки воды, при их наличии. В остальных режимах вы можете настроить интересующие вас сценарии более детально.
Mi Smart Home Hub Gateway 3 поддерживает большое количество ZigBee-устройств. Максимальное количество подключаемых единиц составляет 32.
Наличие Bluetooth-модуля делает 3-ю версию шлюза универсальной и позволяет подключить не только основные датчики, но и вспомогательные, например, датчик температуры и влажности. Для добавления достаточно перейти в «Настройки» и нажать на пункт «Bluetooth Mesh-шлюз». Хаб просканирует доступные к подключению устройства и автоматически синхронизируется с ними.
После подключения различных датчиков и устройств вы сможете реализовать разнообразные сценарии по принципу «если — затем», назначив нужное действие и условие его срабатывания. Также можно указать точный промежуток времени для работы каждого сценария.
При подключении шлюза в приложении Mi Home c гаджета компании Apple в «Настройках» появляется дополнительный пункт, позволяющий произвести сопряжение с HomeKit. Вместе со шлюзом перенесутся и все датчики, подключенные к нему.
Итоги
Xiaomi Mi Smart Home Hub Gateway 3 обеспечивает стабильное подключение не только для ZigBee-устройств, но и может выступать в качестве BLE-шлюза. Наличие 3 беспроводных протоколов соединения предоставляют универсальность, а удобное питание — возможность наилучшего расположения.
Автор: Андрей Калиновский