Kommunikationsprotokoll

protokoll

Det som gör att olika smarta produkter kan kommunicera med varandra är att de har ett gemensamt språk, ett så kallat protokoll eller en kommunikationsstandard, att kommunicera över. De vanligaste i Sverige är:

  • 433 MHz – 433 MHz är egentligen inte ett protokoll utan, uppenbarligen, en frekvens. Inom Smarta Hem så nämns dock ofta 433 MHz i sammanhanget som ett protokoll. 433 MHz beskrivs ibland som “Nexa-kompatibelt”.
  • Z-wave – ett protokoll med stöd för mesh och (i de flesta fall) kryptering och som är optimerat för hemmabruk
  • ZigBee – protokoll för trådlös överföring
  • Wifi – Det vanliga trådlösa nätverket du har hemma som du använder för allt annat kan också användas för att styra ditt smarta hem.
  • Bluetooth LE – En variant av Bluetooth med bantade möjligheter men betydligt mindre energiåtgång än “vanlig” Bluetooth.
  • Ethernet – IP-baserat protokoll via fast kabel. Det som du använder när du kopplar in “internet till datorn” via kabel.
  • KNX – KNZ är en internationell standard för fastighetsautomation och en ihopslagning av ett antal äldre protokoll. Till skillnad från flera andra protokoll här så gäller protokollet inte enbart över radiovågor utan också över sk. “twisted pair”, elnätet och vanlig internetkabel.
  • X.10 – En äldre teknik som utvecklades 1975 och som först gick via elledningar men senare över 433 MHz där man skiljer på envägs och tvåvägs-enheter (tvåvägsenheterna har kommandobekräftelse vilket envägsenheterna inte har). Det finns ett mycket stort utbud av produkter till X.10 men nackdelarna är många.
  • Thread – Thread är ett IP-baserat protokoll (IPv6) med syfte att skapa ett säkert protokoll för smarta hem och Sakernas Internet (Internet of Things) med låg energiförbrukning, hög förmåga till mesh och framtidssäkrat. Projektet stöttas av bland annat Apple, Google Nest, Samsung, ARM Holdings, Qualcomm, NXP, Silicon Labs, Big Ass Solutions, Somfy, OSRAM, Tyco International och Yale. Läs mer på Threadgroup.org
  • Insteon – Läs mer på Insteon.com

Övriga protokoll

  • NXT by Nexa – Ett protokoll utvecklat av svenska Nexa utvecklat för längre räckvidd, högre säkerhet och enkelhet.
  • System Nexa – Ett annat protokoll av svenska Nexa för 433 MHz
  • io-homecontrol – ett tvåvägsprotokoll utvecklat av Somfy och Velux.

Vad skiljer sig protokollen åt?

Det som skiljer kommunikationssätten åt är bland annat:

  • Räckvidden – Rent generellt gäller att ju högre frekvens ett protokoll använder sig av desto
  • Kryptering – Kryptering gör det mycket svårare att avlyssna trafiken mellan produkterna i ditt smarta hem. Du vill ju tex inte att information om huruvida du är hemma eller om larmet är avslaget ska vara okrypterat. Det finns olika standarder för kryptering och vissa (tex 433 MHz) är helt okrypterade.
  • Mesh-möjlighet – ett möjlighet att koppla samman produkter i sig och förlänga räckvidden genom att en enhet förlänger signalen till nästa
  • Elförbrukning – en mycket stor faktor i sammanhanget och då framförallt för sensorer och dylikt som drivs på batterier. Skillnaden kan vara monumental. Mellan Wifi och Z-wave kan skillnaden på batterilivslängder bli en halv dag (Wifi) gentemot ett år (Z-Wave). Detta gör ju förstås att Wifi-produkter får strömförsörjningen direkt från elnätet.
  • Bandbredd – Hur snabbt går det att kommunicera över systemet.
  • Maximalt antal produkter som kan kopplas upp mot systemet
  • Kommandobekräftelse – det vill säga om man får bekräftelse på att det kommandot man skickade till enheten faktiskt utfördes.
  • Pris på produkterna – något som också kommer tillbaka till hur komplex tekniken är. Ju enklare teknik desto enklare kan produkterna vara, vilket leder till låga priser.

Om det kan tyckas vara lite svårt att förstå skillnaderna mellan olika protokoll, frekvenser, standarder, krypteringar, mesh-stöd och liknande så behöver du inte känna dig dum. Det ÄR rätt krångligt att förstå och inte helt enkelt att jämföra de olika standardprotokollen med varandra.

Jämförelse av protokoll för smarta hem

Nedan följer olika sätt att jämföra de olika kommunikationsprotokollen, dels lite mer tekniska aspekter och dels mer utifrån hur man kan använda protokollen.

Tekniska aspekter

ProtokollFrekvensMesh-stödMax antal
enheter
KrypteringMax räckvidd inomhus
433 MHz433 MHzNejObegränsatNej30 m
Z-Wave /
Z-Wave Plus
868 MHzJa232Ja*30 m
ZigBee868 MHz / 2.4 GHzJa65.000Ja, 128-bit20 m
Wifi2.4/5 GHzNej254Ja50 m
Bluetooth LE2.4 GHzJaOlikaJa, 128-bit50 m

* Z-Wave har vissa produkter som inte är krypterade. Z-Wave Plus har med sin “Standard 2” en mycket stark kryptering (enligt intresseorganisationen Z-Wave Alliance).

Användningsaspekter


ProtokollKommando-
bekräftelse
HastighetEnergi-
förbrukning
Prisnivå
433 MHzNejLågMkt lågMkt låg
Z-Wave /
Z-Wave Plus
JaMedelLågLåg
ZigBeeJaMedelLågMedel
WifiJaMkt högMkt högHög
Bluetooth LEJaHögLågHög

Kommande kommunikationsprotokoll och standarder

Det finns en hel del brister och svårigheter med de existerande protokollen som gör det svårt att få till smarta hem där produkterna kan kommunicera effektivt och enkelt med varandra. Det har gjort att det utvecklats och utvecklas nya kommunikationsprotokoll att lösa dessa problem. Eftersom utvecklingen går snabbt inom detta område kan informationen här snabbt bli föråldrad och dessa protokoll kan gå från “kommande/framtida” till nuvarande. Här är några exempel på protokoll vi lär se mer av i framtiden men som inte används i nuläget (feb 2020).

Connected Home IP (CHIP)

Connected Home IP (förkortat CHIP) är ett initiativ för att skapa en öppen standard för kommunikation över IP mellan smart hem-produkter – det vill säga samma protokoll som används i internettrafik.

Läs mer på ConnectedHomeIP.com