Итак, вы решили добавить немного киберпанка в своё будничное существование. Хотите чтобы подсветка в коридоре включалась когда вы ночью крадетесь поссать или кофе утром заваривался одной кнопкой прямо из постели. Умный дом, интернет вещей, IoT или как там всё в этом году это называют. Буду по-старинке называть это всё #домдурачок, так на мой взгляд точнее.

Недавно я переехал в новую квартиру и решил заморочиться по домашней автоматизации. Раз уж покупать лампочки, то почему бы не взять сразу умные. Захожу в гугл, а там и HomeKit, и Alexa, и Philips Хуе, и целое ведро электроники от Xiaomi. Спалось весьма беспокойно. Никто ж не сказал, что для умного дома тоже надо быть умным.

Сегодня я расскажу как устроен современный домашний IoT, с чего начать автоматизацию своей панельки и как быстро вас взломают.

В зоопарке домашней автоматизации всё меняется так быстро, что даже статьи 2013 года на хабре сегодня выглядят как наследие диких племён. Чтобы разобраться что сейчас модно-молодёжно, а что уже считается говном мамонта, пришлось серьёзно загуглиться. Сэкономлю вам несколько вечеров одной картинкой.

Здесь есть отличная новость — у всего этого дерьма очень низкий порог входа и нет обязательных частей. Начать можно с чего угодно. Нет денег на хабы — просто крадёте в ближайшем магазине Wi-Fi-лампочек типа Xiaomi Yeelight, подключаете всё через приложение и та-да, у вас дом-дурачок. Понравилось, крадёте еще и хаб, суёте всё в Apple HomeKit и теперь можно пугать кота пока сидишь на работе. Домашная автоматика это весело!

Провода или нет?

Лет пять назад любой знакомый куплюктерщик сразу бы всё объяснил — умный дом надо делать исключительно на промышленных реле и заложить минимум пять дублирующих каналов слаботочки, чтобы отказоустойчивость была как у боинга, не меньше.

Так вот пока он штробил стены, технологии шагнули вперёд и беспроводные решения в принципе стали стандартными. Не только потому что никто не хочет ломать стены, особенно в съемных квартирах. Даже в новых домах ничего сложнее управления светом с разных выключателей не городят — попросту нет смысла. Вся эта моднейшая автоматика через пять-десять лет станет артефактом мезозойской эры.

Сегодня выбирают беспроводные протоколы, ведь они дают кучу плюсов:

• Можно менять конфиг хоть каждую неделю. Неудобно стоит выключатель в коридоре — отклеили от стены, переставили, профит.
• Wi-Fi работает там, где проводов просто не может быть. Можно поставить датчик на почтовый ящик или в баню. Телефон автоматически приконнектится, оказавшись в зоне действия.
• Любой модуль легко апгрейдится простым выбрасыванием на помойку (ну прямо как макбук!)
• Всё это наконец-то доступно людям без перфоратора и диплома магистра автоматики

Минусы у них тоже есть. Приходится думать о безопасности всей затеи, использовать протоколы с шифрованием, защищаться от помех, ну и раз в год-два бегать везде менять батарейки. Благо о последнем все датчики умеют предупреждать заранее. По сравнению с необходимостью каждый раз перестраивать полдома — всё это лишь мелкие неприятности.

Три волшебных слова, которые нужно помнить сегодня — Wi-Fi, ZigBee и Z-Wave. Если года три назад еще были сомнения, теперь всё ясно — эти протоколы выжили, остальные сдохли и ладушки. Если кто-то будет вам рассказывать про X10, OneWire или Lutron Connect — гоните динозавра ссаными тряпками обратно на завод. Не то чтобы это плохие протоколы, но в домашних устройствах они вымирающе редки.

Особняком стоит Bluetooth, который как бы гиперпопулярен везде, но в домашней автоматизации вечно как пятая нога. Типичный дом-дурачок — это зоопарк технологий, где чудом уживаются пятнадцать радиоканалов, но вот тот сраный блютус-чайник Xiaomi никак не хочет. Так и ждешь пока он сгорит, наконец, чтобы купить новый с чем-нибудь нормальном. Избегайте.

ZigBee и Z-Wave

В начале двухтысячных всем стало ясно, что домашняя автоматизация неистово грядёт, а встраивать в каждую лампочку Wi-Fi нерационально. Так появились два протокола — ZigBee и Z-Wave. Оба супер-дешевы ($1 за чип), энергоэффективны и для потребителя по сути одинаковы. Разница лишь в лицензировании и частотах, но такая незначительная, что даже гикам на это насрать.

В них есть плюшки специально для IoT-зоопарка. Оба, например, умеют строить децентрализованную сеть между устройствами. Не надо думать в какой комнате ставить точку доступа, чтобы была нормальная зона покрытия — устройства (но не все) умеют сами передавать сигналы друг другу. Теперь вы живёте не только в киберпанке, но и в блокчейне. Модно.

В общем, выбирайте любой, в крайнем случае никто не запрещает использовать сразу оба. Я выбрал ZigBee по одной причине: европейские производители типа IKEA, Bosch, Phillips, Siemens делают всё на ZigBee и в ближайших ТЦ все полки завалены именно ими. Когда мне будет грустно, я пойду в ближайший супермаркет, наберу корзинку свежих гаджетов и буду играть. Китай, кстати, тоже почти весь щас идёт на ZigBee.

Z-Wave же больше популярен в Штатах, из-за чего часто возникает диссонанс — во всех обзорах на модных сайтах пишут про гаджеты Z-Wave, ализары с хабра, не особо задумываясь, их переводят, а потом в комментах все сидят удивляются почему это у нас ничего на Z-Wave не делают. Не тупите и имейте это в виду. Если вдруг вам захочется заказать модный термостат с Кикстартера, велика вероятность, что он будет на Z-Wave.

Однако у тандема ZigBee + Z-Wave есть один существенный минус. Точнее был — ублюдошные производители ранних гаджетов, придумавшие «гениальный» ход:, а давайте навернём поверх немного говнокода и запретим нашим гаджетам общаться с гаджетами других производителей. Купил лампочку Phillips и теперь хер перейдешь на более дешевые Bosch и OSRAM. Нельзя, хотя по факту они работают на одном протоколе.

Когда всех мудаков прижали, они хором закукарекали, мол, «мы делали это ради вашей же безопасности», ВЗЛОМАЮТ и ко-ко-ко. Сейчас все стали более либеральными, та же IKEA вполне поддерживает лампочки Phillips. Но репутация ZigBee подорвана и если вы всё еще не разбираетесь — просто берите умную колонку и собирайте те гаджеты, на которых написано «HomeKit Compatible» или «Works with Alexa» (об этом всём будет ниже).

Wi-Fi

У Wi-Fi есть главное преимущество — он есть в каждом смартфоне. Apple и Google не особо планируют вставлять какой-то там ZigBee в свои девайсы, а производителям оказалось проще хернуть Wi-Fi в свои розетки и лампочки, чем убеждать людей купить хаб.

Так вышло, что на устройства на самом неподходящем для этого протоколе, сегодня самый большой спрос. Люди так привыкли к слову Wi-Fi, что проще будет в следующей его версии засунуть в него плюшки от ZigBee и продать как «поддержку умного дома», чем пытаться научить всех новому протоколу. Прям вангую, так и будет.

Минусов у Wi-Fi при этом куча — роутер офигевает от количества устройств, в дальнем углу квартиры не ловит, микроволновка наводит помехи, постоянно лагает, да и стоят устройства в четыре-пять раз дороже аналогов. Но придётся со всем этим жить, ведь другой планеты у меня для вас нет.

Зато Wi-Fi стал первым оплотом универсальности и спасения во всей IoT-истории. Даже моя мёртвая бабушка может купить лампочку и датчик движения в М.Видео соединить их через HomeKit на своём iPad Pro и вуаля, доктор, у меня домдурачок. Порог вхождения просто нулевой.

Знать протоколы — хорошо, но нам надо решать проблемы реального мира. Чтоб гирлянда на балконе включалась после заката или унитаз светился розовым пока ты, так сказать, на важном заседании. Здесь нужны высокоуровневые решения, которые позволят подключить устройства, настроить сценарии и желательно пошарить сей киберпанк с женой или соседом.

Сегодня джентльменский набор таков:

Подключение устройств Кто-то делает это автоматически сканируя сеть, другие требуют ввода пин-кода с коробки или сканирования QR-кода. От способа подключения зависит и степень защищенности — чем проще, тем менее секьюрно. На этом этапе всегда надо думать о шифровании.

Создание комнат или групп Объединив несколько лампочек в группу можно управлять ими с одного выключателя или прокричав «Siri, включи свет на кухне». Комнаты не обязательно должны быть разделены физически. Группа «кухня», например, включит только потолочный светильник и LED-подсветку рабочей поверхности. В гостиной вообще может быть целая куча напольных ламп, каждую из которой раньше пришлось бы включать отдельным выключателем.

Задание сцен Мои любимые примеры сцен — «смотрю кино», «ночной блоггинг» и «кродусь ночью в туалет». В случае с кино, например, свет приглушается, под телевизором включается LED-подсветка, а лампочки выбирают цвет, наиболее подходящий к теме фильма. Бегущего по лезвию, например, приятнее всего смотреть в тёмно-оранжевом освещении. Переливающиеся лампочки так хорошо нагнетают саспенса, что на реддите уже есть целые треды с подборками тем к популярным фильмам.

Программирование сценариев Из классики — «доброе утро», «я дома» и «я ухожу». Для каждого случая можно настроить порядок действий и активацию нужных сцен.

Так, приходя домой с работы, я всегда включаю определённый набор освещения в коридоре и комнате. Уходя — хочу весь его выключить. Утром у меня настроено включение кофеварки, в которую я заранее с вечера ставлю фильтр. Последнюю часть непонятно как автоматизировать, но даже в таком варианте очень помогает выжить с утра. В планах добавить туда разные плюшки типа включения утренней музыки, чтения сводок погоды, пробок и списка планов на день — обо всём этом в конце поста.

Из менее очевидных сценариев, у меня есть «я подхожу». Домдурачок автоматически по геолокации моего айфона определяет, что я близко, и включает гирлянду на балконе, чтобы она радовала мой глаз пока я иду мимо. Приятно. Дешево. Киберпанк.

Мобильные приложения — рак современности. Они ничего не умеют и их единственная цель это затащить вас в экосистему одного бренда и заставить купить еще говна с правильным логотипом. Всё это как никогда актуально и здесь.

Xiaomi Mi Home, Bosch Smart Home, даже IKEA имеет своё приложение. В интернетах есть целые сайты, полностью посвященные новостям о появлении новых и закрытии очередных многообещающих IoT-стартапов. С ежедневными обновлениями. Хотите тоже окунуться в этот чан с IoT — смело прыгайте. Рекомендую глянуть на приложение от Phillips, оно самое интересное. Там есть сцены настроения и поддержка игр, кино и музыки.

Когда я обдумывал свой дом-дурачок, отсутствие привязки к производителю было одним из главных требований. Хватит у меня удобных облачных экосистем по подписке за две чашки кофе, мне достаточно рабства у Apple.

Если отложить гиковские поделия (о них будет далее), для простого смертного выбор сегодня один — Apple HomeKit. Внезапно, да. Как бы хейтеры ни хейтили.

Apple HomeKit — чуточку не говно

HomeKit доступен только эпплоёбам типа нас (что минус), но при этом самый универсальный и нормальный SDK. Он позволяет управлять устройствами, создавать скрипты, программировать сцены и по защищенным каналам пробрасывать всё это наружу хоть через пять фаерволлов в один клик. Он не привязан к производителю устройств и не закроется через полгода как ваш любимый IoT-стартап, который, естественно, в десять раз лучше этого вашего хоумкита.

Конечно, в идеальном мире хотелось бы чтобы Apple заопенсорсил HomeKit, дал возможность поднимать его локально и сделал приложение под Android, но это всё влажные сны динозавров.

Технически HomeKit — это приложенька на вашем iPhone, iPad, Apple TV или HomePod, которая через обычный Wi-Fi по кондовому советскому HTTP общается с устройствами через шифрованный канал. Внутри это база данных со скриптами, которые можно безопасно шарить с друзьями и добавлять новые устройства с помощью чтения QR-кода на упаковке, который создает ключи для end-to-end шифрования. Десять RSA из десяти, короче.

Киллер-магическая-фича — всё это максимально использует имеющиеся у вас дома устройства и эппловский iCloud. Так, например, можно добавить лампу в туалете в HomeKit, уехать в другой город и нажать «выключить». HomeKit пошлет сигнал через iCloud, тот пошлет пуш-уведомление на лежащий дома iPad или AppleTV, который по шифрованному Wi-Fi-каналу выключит эту лампу пока кто-то там сидит. Браво, Мориарти!

Минуса два. Во-первых, HomeKit всегда означает Wi-Fi, других реализаций нет. То есть все пятьдесят умных ламп будут беспощадно гонять http-запросы по всему дому. Во-вторых, любое HomeKit-совместимое устройство должно быть сертифицировано Apple. А по их правилам в каждой должно быть end-to-end шифрование — что, безусловно, очень правильно, но в реальности дорого.

Хотел бы я вернуться лет на 70 назад и показать Алану Тьюрингу, что у нас теперь end-to-end шифрование в каждой сраной лампочке!

Никто не хотел соблюдать требования Apple, потому что пользователям всё равно насрать, а конкурировать с китайскими лампочками за $10 как-то надо. Потому их начали обходить — лампочки продолжили делать на дешевых радио-протоколах типа ZigBee и Z-Wave, но для коммуникации со HomeKit и вообще смартфонами начали делать специальные прослойки — хабы.

Хаб (шлюз, gateway) — это коробочка размером с пачку сигарет, преобразующая сигналы от лампочек и розеток в понятный Wi-Fi.

Хаб позволяет управлять ZigBee-устройствами со смартфона, что даёт вам уникальную возможность не покупать Wi-Fi лампочки по $40, а отдать единоразово $30–40 и потом закупать дешевый ZigBee по $15–20. То есть окупается примерно на втором-третьем гаджете. Всё это звучит логично, пока в дело не вступает рыночек и маркетинг, деля все хабы на три категории.

Сегодня каждый производитель лампочек и розеток выпускает свой хаб, с которым работают только его лампочки и розетки. В любом магазине электроники их миллион, отличаются они ничем и все мы ждём когда они уже отправятся на свалку истории. Потому что стандарты давно придуманы и надо их развивать, а не костыли свои огораживать.

Производители тоже начинают догадываться. Та же IKEA, например, позволяет подключать к себе лампочки Phillips, но при этом не позволяет использовать свои лампочки с чужими брендовыми хабами. Корпоративные войны очень смешные.

Несмотря на огороженность, брендовые хабы полезны если вам ну прямо совсем влом заморачиваться, а хочется просто купить, воткнуть и поиграть пару недель. Моя гиковская душонка здесь протестует, ведь я за те же $30 куплю Raspberry Pi и буду страдать, но для большинства людей это будет абсолютно адекватный выбор. Плюсом иногда дают красивое приложение.

Ссылки:

• Phillips Hue Bridge
• IKEA TRÅDFRI
• Aqara Hub
• Apple TV

Спасением от брендов с огороженными экосистемами должны были стать универсальные хабы. Сразу по пять протоколов, от Wi-Fi до Bluetooth, весёлое коммьюнити гиков с пулл-реквестами и мобильными приложениями!

Но все обосрались.

В начале декады с этой идеей на кикстартер вышли сразу несколько проектов. Среди них был хаб SmartThings, который собрал $1.2 млн, а потом еще и поднял раунды на $3 млн и $12.5 млн от инвесторов. В 2014 его купил Samsung за $200 млн, задизайнил под себя новую игрушку, выпустил пару гаджетов и в целом подзабил. Любимым развлечением пользователей SmartThings сегодня стало пойти домой и обнаружить, что свет не включается потому что у Samsung опять упало облако.

Новых игроков рынок не принял, потому что хайптрейн убежал к умным колонкам. Сегодня новые универсальные хабы хоть появляются ежемесячно, но я не вижу ни одного достойного. Примерно через год каждый из них разорится и закроется потому что ух ты, никогда такого не было и вот опять.

Ссылки:

• Samsung SmartThings
• Logitech Harmony Hub
• Wink Hub 2

Несмотря на проклятье самсунга, SmartThings всё еще остаётся лучшим выбором, если вы уверенный пользователь ПК, хотите чуть больше простора для автоматизации, а окунаться в прыщепроблемы с Raspberry пока не планировали. В общем для гиков с реальной жизнью.

Сюда относится всё, что можно собрать с друзьями-линуксоидами по пьяни на Raspberry Pi. Сейчас DIY решения просты как батины сапоги — сделать хаб на распберри легче, чем поставить пиратскую игру на пэка. Залил образ на карту, вставил, подождал пока загрузится — профит, вы великолепны.

Голый Raspberry Pi без дополнительных приблуд позволит управлять Wi-Fi и Bluetooth-устройствами, соединит девайсы разных вендоров в одном месте и даст приятные фичи типа загрузки прогноза погоды, определения присутствия по подключенным к Wi-Fi телефонам с помощью NMAP или зон геолокации, и возможности пробросить всё это добро в HomeKit.

Потом идешь на Amazon, докупаешь модули для ZigBee или Z-Wave (по ссылкам проверенные лично мной модели) и вот у тебя поддержка всего зоопарка от Xiaomi, Phillips, IKEA или что там еще, прямо из коробки. Я без проблем подружил лампочки IKEA, выключатели OSRAM и датчики Xiaomi через платку RaspBee.

Набор фич у DIY-хабов примерно одинаков — подключение устройств через глючный веб-интерфейс на бутстрапе, интеграция через жопу с внешними сервисами типа IFTTT, создание сценариев автоматизации и дизайн дашбордов в стиле «я у мамы кулхацкир», которые можно потом отобразить на старом айпаде где-нибудь в коридоре, как был у меня во времена дом-дурачок 1.0.

Некоторые идеи ну прям копия наших велосипедов на питоне в 2012-м. То же слежение за геолокацией айфона через Find my Phone — прямо мой дивный мир костылей! Работает, естественно, так же (((стабильно))).

Ссылки:

• OpenHab
• Home Assistant
• Home Bridge
• Domoticz

Кому интересно — я выбрал Home Assistant, потому что он модный и на питоне. Как и ожидалось, сначала всё хорошо и богато, а потом боль, страдание, программирование. Я много-то не прошу, но когда их специальное облако, которое даже за деньги, тупо выдает ошибку при авторизации, на губах снова чувствуется незабываемый привкус опенсорса.

На мой технофашистский взгляд им вообще не место в обзоре, но надо отдать им должное — они внесли немного стандартизации в весь этот зоопарк. Кому лень заморачиваться по протоколам — просто берите любой из трёх и собирайте вокруг дом-дурачок из девайсов с иконкой «Работает с…». Точно не прогадаете.

Сегодня на рынке три главных игрока — Amazon Echo с Алексой, Google Home с Google Assistant и Apple HomePod с чушкой Siri. Все три не поддерживают русский язык, не работают без интернета, зато умеют отвечать на простые вопросы и запускать сценарии. Последнее и есть то самое «управление умным домом», о чём обожают писать горе-журналисты.

Технически, умный ассистент — это пара так себе динамиков, куча направленных микрофонов и железо уровня китайского low-end смартфона на андроиде. Внутри только простая нейросетка для распознавания речи, дальше всё через облако. Коммуникация с внешними устройствами только по Wi-Fi, поэтому никаких вам дешевых розеток, но есть исключение — Amazon Echo Plus, в котором есть поддержка ZigBee. Никто больше об этом не подумал.

Плюсы-минусы ассистентов для себя я расписал в таблице ниже. Чисто субъективно — это главные их отличия, остальное примерно одинаково.

Гикам умного ассистента можно брать как голосовой активатор сценариев. Сегодня это по сути единственное на что они годятся в реальной жизни. Остальное — влажные мечты их отделов продаж. По недавним опросам 85% пользователей тупо слушают на них музыку.

Я активно тестировал все три и на мой взгляд даже от камня пользы больше. Но даже хейтерское сердечко растаяло, когда я в первый раз попросил Siri выключить свет, лёжа в кровати. Конечно, Siri поняла меня только с пятого раза и я выглядел в тот момент как идиот, но ощущения были киберпанковыми. Даже немного проорал и кекнул. Чуть-чуть.

Сам пока не выбрал никакой, но сильнее всех смотрю на Алексу.

upd: Пока писал этот пост, на амазоне началась черная пятница, где Echo Dot раздавали всего по 29 евро. Нелегально дешево, пришлось взять. Теперь у меня есть Алекса, как наванговал :(

Любой айтишный диайвай сводится к закупке нового говна с микроконтроллерами внутри. Переходим к самому главному — как накупить кучу гаджетов и не обосраться.

В случае с обычными лампами-датчиками-розетками всё просто. Их на рынке такая тьма, что решающим фактором становятся самые отбитые мелочи типа, вот, у икеевской розетки блямба некрасивая свисает, а у OSRAM светодиодик прямо в глаз бьет. Дилемма.

Немаловажный фактор здесь — совместимость с имеющимся говном. Я переезжал раз пять и в домах всегда уже жили местные устройства — от обычных выключателей света, до приводов рулонных штор, старых термостатов, а на новой хате меня вообще ждёт олдскульный интерком из 90-х, который связывает табличку с моей фамилией на улице с динамиком внутри по одножильному проводу. К каждой такой штуке нужен особый подход и нельзя просто сказать «да бери кщьюоме, нормально работают!» Тут начинается настоящий DIY со всем вытекающим весельем.

Пока я выбирал, я разделил всех производителей на группы. С вероятностью 90% ваш выбор будет стоять между ними.