Вполне вероятно, что в обозримом будущем мы окажемся во вселенной умных городов, умного транспорта и умных домов, где не только наши холодильники, но и магазины, в которых мы закупаем провизию, а также грузовики, на которых нам доставляют эту еду, соединены между собой. Однако, если абстрагироваться от фантастических предположений, пусть и звучащих весьма правдоподобно, и сосредоточить свое внимание на реальности, на том, что происходит здесь и сейчас, мы увидим, что на данный момент умный дом играет основную роль в развитии философии Интернета вещей (Internet of Things, IoT).
Сегодня, являясь главной движущей силой Интернета вещей, рынок умных домов стремительно растет. Так, известная в телекоммуникационной сфере аналитическая компания IHS Technology предрекает, что рынок умных домов будет ежегодно расти на 56 % в течение ближайших трех лет. Кроме того, согласно прогнозу не менее известной в мире консалтинговой компании Strategy Analytics, к 2018 году около 224 млн. домохозяйств по всему миру будут оборудованы, по крайней мере, одной инсталлированной системой умного дома.
Само понятие IoT ворвалось в нашу жизнь относительно недавно, но лежащая в основе Интернета вещей технология существует и развивается рядом с нами уже более 10 лет в виде различных коммуникационных протоколов, которые позволяют окружающим нас устройствам, или, если хотите, «вещам», общаться друг с другом по относительно недорогой и энергоэффективной беспроводной связи. Тем не менее, не все протоколы, как мы обсудим позже, созданы по схожему образу и подобию и, соответственно, не могут считаться равнозначными и одинаково эффективными.
Беспроводный протокол связи Z-Wave, специально разработанный для полноценной домашней автоматизации, соответствует всем критериям, необходимым для реализации полноценных и эффективных IoT-решений и систем. Он — беспроводной, недорогой в эксплуатации, а также выгодно отличается низким энергопотреблением. Все это позволяет этому протоколу стать надежной и практичной технологией для применения в IoT. И это также объясняет, почему по состоянию на сегодняшний день около 80 % коммуникаций умного дома используют Z-Wave.
На данный момент более 1500 продуктов, которые поддерживают протокол Z-Wave, доступно от более чем 375 производителей. В общей сложности, сегодня в мире используется около 50 млн. Z-Wave-устройств, каждое из которых представляет собой конечную точку IoT.
Сейчас Интернет вещей в основном используется для реализации концепции умного дома, домашней автоматизации и безопасности, а также автоматизации и безопасности различных бизнес-процессов в жилых и коммерческих объектах. Ожидается, что разнообразие вариаций использования и, соответственно, количество различных приложений и устройств, которые поддерживают IoT, будет стремительно увеличиваться еще в течение долгого времени.
Благодаря данной беспроводной радиотехнологии различные устройства безопасности с батарейным питанием, такие как датчики открытия дверей/окон, дверные замки и датчики движения могут полноценно функционировать в течение года или даже больше, прежде чем возникнет необходимость в замене элемента питания. Устройства для автоматизации дома, такие как термостаты или охранные устройства умного дома, например, датчики дыма/CO, также могут с помощью Z-Wave работать больше года без замены батарейки. И поэтому все основные поставщики услуг обеспечения безопасности дома используют Z-Wave, не забывая при каждом удобном случае подчеркивать получаемые коммерческие преимущества от использования Z-Wave.
Кто-то может предположить, что Wi-Fi должен стать естественным протоколом для IoT. Но Wi-Fi не соответствует двум из трех критериев, упомянутых выше: он сравнительно недешевый, и он прожорлив с точки зрения питания, что делает использование батареек непрактичным, так как их заряда хватает на сутки или двое. Другой технологией во многом по функциональным характеристикам схожей с Z-Wave является ZigBee. Но ее использование затруднено из-за отсутствия стандартизации и, как следствие, функциональной несовместимости, которая возникает из-за большого количества вариаций, предлагаемых различными производителями. Bluetooth также иногда обсуждается в качестве альтернативы для коммуникационного протокола IoT, так как уже существует его широкая поддержка в различных коммуникационных устройствах, включая мобильные телефоны, компьютеры и акустические системы, а также эта технология поддерживается устройствами нового поколения, пользующихся массовым спросом, такими как умные браслеты и датчики здоровья, которые подключаются по беспроводной сети к смартфонам. Но против Bluetooth играет то, что это технология прямого соединения двух периферийных устройств, а не механизм для подключения к сети.
В основе решения Z-Wave лежит технология распределенной интеллектуальной mesh-сети, которая позволяет самим устройствам создавать сеть со встроенными технологиями повторителя и защищенной связи для, например, дверных замков и других устройств, требующих повышенных мер безопасности.
Одной из насущных проблем в Интернете вещей является создание экосистем, которые бы могли работать как единое целое. В этом вопросе Z-Wave также является уникальной в своем роде беспроводной технологией, благодаря особому вниманию при сертификации решений от разных производителей к совместимости на уровне приложений. Функциональная совместимость, пожалуй, является самым большим конкурентным преимуществом технологии Z-Wave, если учесть, что на данный момент на рынке доступно более 1500 сертифицированных устройств от более чем 375 независимых производителей. Они включают в себя различные датчики безопасности, светорегуляторы и выключатели, термостаты, дверные замки, центральные контроллеры и многое другое. И каждое из этих устройств без каких-либо проблем может работать друг с другом.
Координацию развития протокола Z-Wave и контроль за сертификацией решений, позволяющей гарантировать их совместимость с другими решениями, осуществляет Z-Wave Alliance, открытый консорциум, объединяющий на сегодняшний день более 375 независимых производителей продукции и поставщиков услуг на основе Z-Wave. Помимо прочего протокол включает в себя все типы устройств и их параметры, облегчая тем самым предсказуемость ситуации, когда новое устройство присоединяется к сети.
Американская компания Sigma Designs является крупнейшим мировым производителем радиокомпонентов Z-Wave. Японская компания Mitsumi также изготовляет радиочипы Z-Wave. Работая в тесном сотрудничестве с открытым консорциумом Z-Wave Alliance над реализацией протокола, компания Sigma Designs занимает выгодное положение в авангарде IoT-революции, как сегодня, так и в будущем.
