..

Thread un Matter

Jo vairāk gudro ierīču, jo vairāk paranojas un arī dezinformācijas. Zinu ka daudziem ir bail no gudrām lampām, kas “spiego ko tu dari” vai piesārņo tavu lokālo datortīklu, bet ne viss no tā ir patiesība. Es pat teiktu, ka maz no tā ir patiesība.

Vēl pirms pāris gadiem bija tā, tu nopērc kaut kādus sensorus vai lampiņas un tev jāpērk arī “Hub”, t.i. centrāle, kas strādā tikai ar tā paša rāžotāja aksesuāriem. Reizēm tu varēji izmantot viena tipa lampas pie cita tipa Huba (Ikea un Hue mācēja saprasties), bet nevarēji lietot visus hubus vienlaikus, kā arī zuda dažādas funkcijas, ja lietoji ierīci pie sveša huba. Daudzi tehniskāki entuziasti slavē Zigbee, kā uzticamu un stabilu alternatīvu “Uz wifi balstītiem” aksesuāriem un kritiski skatās arī uz Matter Over Thread, kas ir jauns, vienots standarts uz kuru pāriet ļoti daudzi ražotāji. Te nu rodas pārpratums, jo Thread nav WIFi.

Zigbee un Thread: Viens radio, dažādas pieejas

Gan Zigbee, gan Thread izmanto vienu un to pašu bezvadu frekvenci un tehnoloģiju (IEEE 802.15.4). Svarīgi atcerēties — ne Thread, ne Zigbee “nedzīvo” jūsu Wi-Fi tīklā, tie ir atsevišķi signāli, kas netraucē tavām mājas ierīcēm ne IP līmenī, pat ne (pārsvarā) WiFi spektra līmenī, jo Zigbee un Thread lieto citu kanālu plānu un ļoti šaurus kanālus, kas lielākoties netraucē WiFi ierīču kanāliem. Jā, viss izmanto vienu 2.4GHz spektru (arī tava mikroviļņu krāsns), bet Zigbee lieto ļoti šaurus kanālu platumus, tie pārsvarā tev netraucēs, bet ja gribi 100% tīru spektru savam WiFi, tev ir diezgan viegli WiFi rūterī uzlikt citu WiFi kanālu, lai absolūti pārliecinātos, ka nekas nepārklājas. Nu un kā jau rakstīju, Zigbee/Thread kanāla platums ir vismaz 10 reizes šaurāks par tipisko WiFi kanālu. Nu un kā pēdējais arguments, nevienam jau mūsdienās vairs datorā nevajadzētu izmantot 2GHz WiFi, tagad ir 5 un 6GHz WiFi, kas vēl vairāk nodrošinās, ka gudrās ierīces nepārklājas ar lielā ātruma ierīču spektriem.

Thread būtībā var uztvert kā “Zigbee v2”. Tas nav Zigbee, bet tas ir tas pats fiziskais komunikācijas veids, kuram ir uzlabotas protokola iespējas. Tas, protams, ir vienkāršojums, jo Zigbee nekur nav pazudis, Thread ir paralēli izstrādāts risinājums, bet fonā abi izmanto to pašu IEEE 802.15.4 bezvadu radio, to pašu spektru un ir līdzvērtīgi no tā aspekta, ka tie nav WiFi un abi spēj darboties offline.

Kā minēju, Zigbee: Varēja izmantot tikai vienu koordinatoru (hubu). IKEA Trådfri, Philips Hue, Aqara u.c. visi lietoja Zigbee, bet tev bija izvēle: vai nu lietot katram ražotājam savu hubu (nodalīti tīkli), vai arī pirkt universālu Zigbee dongle priekš Home Assistant un pārcelt visas ierīces tur. T.i. nevarēja kontrolēt ierīces vienlaikus no dažādiem hubiem.

Zigbee pasaulē vienā tīklā var būt tikai viens koordinators. Ja tas izslēdzas, viss tīkls apstājas.

Thread: darbojas ļoti līdzīgi, bet papildus tas tagad lieto IPv6 un tagad tīklā var būt (un var nebūt) vairāki Border Router vienlaicīgi (piemēram, Apple HomePod, Ikea Dirigera un Home Assistant serverī iesprausts Thread USB dongle). Ja viens izslēdzas, tīkls pats sevi pārregulē un turpina strādāt caur citu “izejas ierīci”. Thread aksesuāri veido tādu kā pašregulējošu mesh tīklu, tāpat kā Zigbee, tie runā viens cauri otram. Ja tava lampa ir ļoti tālu pagrabā, nav vajadzīgs būt kaut kādas centrāles tuvumā, signāli izstaigās cauri citiem aksesuāriem. Te jāpiemin, ka ne visi aksesuāri strādā kā atkārtotāji, uz mazām baterijām dzīvojošie sensori signālus neatkārto un tāpēc spēj dzīvot no baterijām ļoti ilgu laiku (tas attiecas gan uz Thread, gan Zigbee, arī šajā aspektā tie ir identiski).

IPv6, kas tas vispār ir? Es to nemāku!

Viena no Thread lielākajām priekšrocībām — tas izmanto IPv6, bet savā nodalītajā Mesh tīklā. Pat ja tavs mājas Wi-Fi rūteris ir vecs un atbalsta tikai IPv4, vai neesi neko konfigurējis priekš IPv6 atbalsta, Thread ierīces izveidos pašas savu “iekšējo” IPv6 tīklu. Border Router (piemēram, Apple HomePod vai SkyConnect dongle) kalpo kā izejas punkts, kas nogādā datus no šī privātā tīkla līdz tavam Home Assistant serverim (precīzāk, Matter serverim).

Kas ir Matter?

Thread, tāpat kā Zigbee, ir komunikāciju standarts radīts priekš IEEE 802.15.4 bezvadu radio ierīcēm. Savukārt Matter ir “valoda”, kurā ierīces sarunājas. Pateicoties Matter, tagad ir daudz vienkāršāk lietot dažādu ražotāju aksesuārus kopā. Iepriekš katrs ražotājs varēja izmantot savas specifiskas nianses, kas ne vienmēr bija savstarpēji savietojamas. Matter ir beidzot ieviests vienots valodas standarts, bet kā jau rakstu, tā ir valoda, kas nav piesaistīta konkrētam fiziskajam slānim. Matter var strādāt arī caur WiFi un Ethernet.

Ja pērkat ierīci, pievērsiet uzmanību, jo Matter valodu var lietot arī WiFi ierīces. Lielākās priekšrocības ir tieši Thread.

  • Matter-over-Thread: Sensors vai spuldzīte izmanto Thread mesh tīklu. Tas ir ātri, stabili un patērē maz enerģijas. Visi jaunie IKEA sensori un citas mūsdienu IoT lietiņas ir Matter over Thread un tieši tajās ir visas priekšrocības. Pievērs uzmanību un jaunās ierīces iegādājies tieši ar Thread logo.
  • Matter-over-Wi-Fi: Ierīce slēdzas pa tiešo pie Wi-Fi rūtera. Tā dabū savu IP adresi un ar Multicast palīdzību atrod Matter serveri. Šīm ierīcēm nav “mesh” priekšrocību un tām jāatrodas stabilā Wi-Fi zonā.

Multi admin priekšrocības

Tev ir Home Assistant uz servera un Apple HomePod viesistabā. Tu nopērc jaunu Matter-over-Thread sensoru.

  1. Tu noskenē kodu ar telefonu, un sensors pievienojas Thread tīklam.
  2. Tu vari šo sensoru koplietot vienlaicīgi gan ar Apple Home lietotni, gan ar Home Assistant. Nav jāizvēlas viena sistēma.
  3. Ja tavs Home Assistant serveris uz brīdi pazūd (pārstartējas vai tiek konfigurēts), sensors joprojām strādās tavā Apple Home lietotnē, jo tas ir vienota tīkla dalībnieks, nevis piesaistīts vienam hubam.

Protams pagaidām mēdz būt dažādas jauno tehnoloģiju nepilnības un viss nav tik perfekti, kā būtu jābūt. Man Home Assitant gadījumā vispirms vajadzēja iet uz Thread konfigurācijas sadaļu un izvēlēties opciju “Copy Thread credentials”, lai HA izmantotu to pašu Apple veidoto Thread tīklu, nevis taisītu savu alternatīvo tīklu. Nākamais, kāpēc man nekas nestrādāja, jo mans Matter serveris dzīvo Dockerī uz Linux Debian, bet kaut kādu iemeslu dēļ viņš bija ignorējis Apple tumbas IPv6 advertisements par tam zināmo Thread IPv6 tīklu, Debians bija klausījies tikai Gateway advertisements. Man nācās pievienot statisku IPv6 route uz Apple tumbu, lai Matter to var sasniegt. Bet tā ir tehniska nianse, kas varētu būt tieši mana setup vaina.

Mākoņi

Visbeidzot nobeigumā atkārtošu, ka nevienā no variantiem, ne Zigbee, ne Matter over Thread nav nepieciešams ne Cloud, ne pieeja internetam, ne ziņošana uz šaubīgiem ķīniešu serveriem. Šajā aspektā Thread un Zigbee ir viens un tas pats (lai gan, tu vari piekļūt mājām attālināti, ja ražotājs piedāvā pieeju savam hubam, vai tu pats sataisi pieeju savam Home Assistant, bet tas nav priekšnosacījums lai tavas ierīces darbotos. Arī Thread ir pilnībā offline saderīgs).

Ja tev jau ir strādājošs tīkls un tevi viss apmierina, tev neko nav jāmaina. Man personīgi gan patīk jaunā iespēja lietot vienlaikus “Hey Siri” lai kontrolētu gaismas un vienlaikus veidot komplicētas automatizācijas Home Assistant, izmantojot tās pašas gaismas. Agrāk es tā nevarēju. Jauniem lietotājiem arī vieglāk iesākt gudrās mājas veidošanu ar IKEA Dirigera centrāli, dažām lampiņām un sensoriem, bet vēlāk, pieaugot vēlmēm un prasībām, atliek uzinstalēt Home Assistant un savienot to ar IKEA, vecā sistēma paliek, bet klāt nāk jaunas iespējas. Arī to agrāk nevarēja.