Hej w tym filmie chciałbym Wam pokazać, jak działa protokół WiFi w inteligentnych domach. Przedstawić jego wady i zalety. Jest to technologia bezprzewodowa najbardziej popularna, która jest często używana do sterowania urządzeniami domowymi. Jest tak powszechna, że urządzenia Smart komunikujące się na poprzez WiFi można znaleźć popularnych marketach.
Co to jest protokół WiFi?
Protokół WiFi to technologia bezprzewodowa, która wykorzystuje częstotliwość 2,4 GHz lub 5 GHz. Pozwala ona na przesyłanie dużej ilości danych w szybkim tempie. Jednak warto pamiętać, że w Automatyce domowej wykorzystywana jest najczęściej częstotliwość 2,4 GHz.
Jak działa protokół WiFi?
Protokół WiFi wykorzystuje sieć punkt-punkt, co oznacza, że każdy węzeł może komunikować się tylko z jednym innym węzłem.
Jednym z ważniejszych elementów w przypadku projektowania Twojej sieci komunikacyjnej WiFi jest dobór odpowiedniego routera.
Jakie warunki powinien spełniać router do inteligentnego domu?
Warto zadbać o to, aby nasz router obsługiwał standard WiFi 6. To dlatego, że routery WiFi 6 lepiej sobie radzą z większą liczbą urządzeń oraz użytkowników korzystających z internetu jednocześnie.
Powinien wykorzystywać technikę dostępu OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) – w której to każdy użytkownik otrzymuje indywidualny zestaw kanałów do transmisji danych. W OFDMA każdy kanał jest zmodulowany za pomocą różnych kodów OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), co umożliwia jednoczesne przesyłanie sygnałów z wielu różnych użytkowników na tej samej częstotliwości. Dzięki temu OFDMA jest w stanie efektywnie wykorzystać dostępny zasób częstotliwości i zapewnić wysoką przepustowość w sieciach o dużej liczbie użytkowników.
Wydajność dla wielu urządzeń
Router do smart home powinien też korzystać z technologii MU-MIMO. Umożliwia ona przesyłanie w tym samym czasie danych do wielu urządzeń bez redukcji wydajności, dzięki temu, że dzieli pasmo na strumienie. W routerze bez technologii MU-MIMO każde urządzenie czeka w kolejce na obsłużenie, co znacznie redukuje przepustowość.
Router powinien także pracować w trybie Dual-Band albo Tri-Band czy nawet Quad-Band (w tzw. Wi-Fi 6E), czyli dwu, trzy- czy czteropasmowym. Oznacza to, że router może korzystać z dwóch lub trzech pasm łączności. Wi-Fi 6E dodaje jeszcze pasmo 6 GHz. Dzięki temu część urządzeń, które nie potrzebują bardzo dużej przepustowości, może korzystać z sieci w paśmie 2,4 GHz, a te najbardziej wymagające – w paśmie 5 GHz. Pozwala to uzyskać optymalną wydajność w sieciach domowych, z których aktywnie korzysta wielu użytkowników naraz i wiele różnych sprzętów jednocześnie.
Tak upraszczając routery obsługujące wielopasmowość najłatwiej jest rozpoznać po liczbie anten. Te, które mają sześć lub osiem anten, wspierają Tri-Band, a urządzenia do czterech anten pracują w technologii Dual-Band.
W przypadku korzystania z technologii WiFi w automatyce domowej, warto zadbać o jakość i szybkość połączenia internetowego u dostawcy internetu. Część urządzeń smart jakie będziemy wykorzystywać w integracji z Home Assistant można zmodyfikować i połączyć z siecią lokalnie, ale niestety nie wszystkie.
Zalety protokołu WiFi
- Wygoda i łatwość konfiguracji – ze względu na dużą popularność tego typu urządzeń są one dość powszechne a kupić możemy je nawet w Biedronce, Castoramie czy Auchan.
- Nie wymaga dodatkowego sprzętu – do ich instalacji nie potrzebujemy dodatkowej bramki, koordynatora czy innego dedykowanego urządzenia. Wystarczy nam router.
- Koszty – ze względu na dużą popularność, nieskomplikowaną technologię oraz brak dodatkowych kosztów certyfikacji, cena urządzeń jest niższe niż w przypadku innych technologii (tj. Zigbee czy Z-Wave)
- Szybkość – Protokół WiFi oferuje szybkie prędkości transmisji danych, co jest ważne dla wielu aplikacji inteligentnego domu.
- Zasięg – Protokół WiFi ma duży zasięg, co oznacza, że urządzenia mogą być połączone z siecią WiFi nawet z dużej odległości.
- Dostępność i koszt urządzeń – Urządzenia WiFi są powszechnie dostępne i niedrogie.
- Tworzenie urządzeń DIY – dla wielu osób sporą zaletą jest możliwość tworzenia indywidualnych rozwiązań. Można ja tworzyć za pomocą płytek programowalnych np. ESP8266 lub ESP32 (które to posiadają łączność WiFi), a po zainstalowaniu oprogramowania ESP Home lub Tasmota komunikują się z serwerem Smart Home lokalnie.
Wady protokołu WiFi
- Bezpieczeństwo: Ze względu na połączenie tych urządzeń w większości przypadków przez chmurę producenta musimy mieć na względzie, że dane są przesyłane do zewnętrznej firmy. Oczywiście, możemy część urządzeń połączyć lokalnie, ale i tak w znacznej większości przypadków musimy w pierwszej kolejności skorzystać z połączenia przez aplikację producenta, która działa w chmurze. Jako, że dane wysyłane są do internetu, ważne jest, aby stosować silne hasła i szyfrowanie.
- Zużycie energii: Urządzenia WiFi mogą zużywać więcej energii niż urządzenia innych protokołów bezprzewodowych.
- Obciążenie sieci przy dużej liczbie urządzeń. Nie wszystkie routery będą stabilnie działać.
Podsumowanie
Protokół WiFi to popularna technologia, która jest często używana do zastosowań w inteligentnych domach. Ma wiele zalet, takich jak szybkość, zasięg i dostępność. Urządzeń korzystających z łączności WiFi warto używać w przypadku gdy mamy możliwość podłączenia ich do stałego źródła zasilania oraz gdy przesyłana jest duża liczba danych a ich rezultat chcemy mieć szybko dostępny. Podczas przygotowywania koncepcji własnego Smart Home warto mieć na względzie to, że WiFi może być podatny na ataki a w przypadku sensorów bateryjnych szybciej się rozładowywać niż urządzenia innych protokołów bezprzewodowych.
