Tekniken

Smarta hem lösningar kan delas upp i tre kategorier: 

  • styrenheter
  • sensorer 
  • utförare

Styrenheter samlar in data från sensorer och utförare samt fördelar ut kommandon till utförarna som verkställer den faktiska nyttan, tex tänder en lampa. Dessa tre kategorier behöver också ett kommunikationsprotokoll för att fungera tillsammans. Det finns idag flera kommunikationsprotokoll, dels på grund av olika fysiska behov men också på grund av tillverkarnas affärsmässiga val. 

En grundläggande egenskap för kommunikationsprotokollen är den radiofrekvens som används.  Ju längre våg (lägre frekvens) ju lättare har denna att färdas över stora avstånd och genom hinder (väggar, skog etc). Ju kortare våg (högre frekvens) ju svåra att färdas över långa avstånd och svårare att ta sig genom hinder. FM-radio opererar i Sverige på 87,5 – 108 MHz och marin kommunikation (VHF) sker på 156–174 MHz.

Hög frekvens ger möjligheten att skicka mera information (tex video) men till priset av sämre räckvidd och högre effekt på sändaren. Låg frekvens ger möjligheten att skicka mindre information (tex sensorer) med längre räckvidd och lägre effekt på sändaren vilket är bra vid tex batteridrivna enheter. Kommunikationsprotokoll kan vidare fungera linjärt eller som Meshnät. 

 


Linjära nätverk är vanligast förekommande och innebär att en enhet kommunicerar direkt med en annan enhet, vanligtvis styrenheten. Om en enhet går sönder så bryts denna del av nätverket. Ett linjärt nätverks räckvidd beror också enbart på de två kommunicerande enheternas radiomässiga prestanda.

Meshnät är annorlunda och kommunaktionen mellan enheterna är inte linjär (går fram och tillbaka enskilt mellan utförare och övriga enheter). Kommunikationen kan istället ta den väg som bäst gynnar nätverket. Meshnät blir därmed, till skillnad från linjära nätverk, starkare ju flera enheter som ingår. I de fall en enhet faller bort så kan meshnätverk kommunicera via övriga tillgängliga enheter. 

Alla känner idag till Wifi som ursprungligen är ett namn lanserat av branschorganisationen WiFi Alliance för att beskriva teknik baserade på standarder i familjen IEEE 802.11. Dagens WIFI är linjärt nätverk och opererar på två frekvensband 2.4 GHz och 5.0 GHz. WIFI 2,4 och 5.0 GHz kan hantera stora datamängder på räckvidder upp till 100 meter (fritt från hinder) beroende på förutsättningar och standard. För att klara den stora mängden data innehåller WIFI-produkter relativt starka radiosändaren som vanligtvis inte fungerar med batteridrift. Därav kräver enheter med Wifi närmast alltid fast koppling till fastighetens elnät för att fungera bra. Vissa tillverkare envisas ändå med batteridrivna (kameror och liknande) Wifi-enheter och dessa är då programmerade för att ofta befinna sig i viloläge eller som i kamerors fall ta enstaka bilder med sämre upplösning.

2016 lanserades WIFI low energy (WIFI HaLow). WiFi HaLow nyttjar 900 MHz bandet vilket möjliggör kommunikation med batteridrivna enheter och bättre förmåga att tränga igenom väggar eller hinder. WIFI HaLow är dessutom ett Meshnätverk och kombinationen med lägre frekvens innebär att HaLow framöver kommer att bli attraktivt inom området smarta hem. Vi får dock räkna med att det tar några år innan detta protokoll är etablerat.


Bluetooth, framtaget av Ericsson, är en radiokommunikationsstandard för snabb och enkel uppkoppling av trådlösa produkter i första hand mot mobilen. Bluetooth är ett linjärt nätverk men klarar jämfört med Zwave och Zigby större datamängder tack vare att kravet på räckvidd minskats till endast 10 meter.

Även Bluetooth har tagit fram en lågenergivariant kallat BLE. Denna lågenergivariant opererar fortfarande på höga 2.4 GHz men man har löst problemet med energi genom att enheter inom BLE ligger i vila för det mesta och att kommunikationen skickas i paket om 1 MB under bråkdelar av en sekund. Blutooth BLE fungerar också som ett meshnätverk och går därmed att skala upp betydligt. BLE är inte bakåtkompatibelt med vanligt Bluetooth.


Zwave är ett radiokommunikationsprotokoll speciellt framtaget för uppkoppling av många, trådlösa och ibland batteridrivna enheter i ett meshnätverk. Zwave oprererar på 868 MHZ och är bar på att forcera väggar och hinder upp till 30 meter. Zwave är ett strikt reglerat protokoll och därmed kan alla produkter märkta zwave fungera ihop. Zwave är alltid bakåtkompatibelt mellan olika Zwave standarder. Zwave klarar inte att överföra stora mängder data varför överföring av bilder eller video måste ske via annat protokoll. ZWave är idag det största protokollet inom smarta hem med fler än 2 500 produkter anslutna.

Zwave + lanserades för några år sedan och är en uppgraderin av Zwave med följande spec:

  • 50% längre drift för batteridrivna enheter (kräver ej Z-Wave Plus-kontrollenhet).
  • 67% ökning av räckvidden mellan enheter i Z-Wave-nätverkhet.
  • 250% mer bandbredd.
  • Standardiserad metod implementerad för uppgradering av Z-Wave-enheters mjukvara (OTA - Over-the-air) (kräver att OTA implementerats av kontrollenhetstillverkaren).

Sommaren 2017 lanserades den nya säkerhetsklassen S2 som innebär dubblerad säkerhet, minskad energikonsumtion och minskade svarstider. Genom att lägga till ett extra krypteringslager ovanpå existerande har man med denna säkerhetsklass 2*128 bitars kryptering och marknadens bästa säkerhet. Alla nya produkter som licensieras inom Zwave efter sommaren 2017 kommer att ha säkerhetsstandard S2.

Zigbee, stort i USA och används av bland annat Philips och IKEA, är en konkurrent till Zwave. Zigbee opererar på 2.4 GHz och klarar högre dataöverföringar och fler enheter till priset av sämre förmåga att ta sig förbi väggar och hinder. Zigbee är vidare inte lika strikt reglerat varför produkter från olika tillverkare inte alltid fungerar ihop. 


Oerhört spritt och framförallt populärt som enkla fjärrstyrda brytare. System byggda kring radiostandarden 433 MHz är i grund och botten inte tänkta för stora hemautomatiseringssystem. Tack vare kluriga lösningar har branschen lyckats vidareutveckla 433 MHz så att de idag har blivit mera funktionsrika. Systemet är linjärt och kommunikationen i 433 MHz  är endast enkelriktad varför det är mycket svårt att bygga pålitliga och större system över avstånd. 433 MHz är helt okrypterat och säkerhetsmässigt en katastrof, men det som tilltalar är de mycket låga priserna och enkelheten, speciellt om man nöjer med fjärrkontrollen.


JavaScript seem to be disabled in your browser.

You must have JavaScript enabled in your browser to utilize the functionality of this website.