Умный дом Apple: тонкости организации систем управления домом от “яблочной” компании

Многие известные производители электроники и программного обеспечения сейчас развивают перспективное и доходное направление комплексной автоматизации жилого пространства. Одной из таких разработок стал умный дом Apple HomeKit.

Американский гигант заслужил безупречную репутацию, основанную на качестве его продукции. Это является причиной, по которой нужно обязательно ознакомиться с этим интересным проектом.

Предлагаем узнать о принципах работы и функциональных возможностях умного дома, преимуществах и недостатках автоматизированной системы от Apple. Тем, кто планирует использовать фреймворк HomeKit, пригодиться информация об  устройствах, которые без проблем можно интегрировать в закрытый комплекс.

Принципы работы умного дома

Подключение устройств автоматизации у Apple реализовано через фреймворк HomeKit, который работает под управлением устройств iPhone, iPad или AppleTV. Он позволяет проектировать и объединять модули проекта умного дома.

HomeKit находит и регистрирует элементы, которые будут включены в проект. Затем пользователь может задать сценарии их работы, устанавливая, таким образом, порядок автоматических действий в доме или его отдельных помещениях.

Одно из преимуществ автоматизации от Apple заключается в том, что устройство управления и информирования всегда под рукой

Существуют различные типы простых сценариев, которые можно реализовать с применением домашней автоматизации HomeKit.

Система от Apple может реагировать на следующие события:

• Изменение состояния среды. Если температура в комнате превысит заданный показатель, то произойдет включение системы кондиционирования.
• Наступление определенного времени суток или дня недели. Включение придомового освещения ночью.
• Получение указаний от пользователя. Включение телевизора по голосовой команде.
• Изменение положения жильцов. Автоматическое выключение света, если все люди покинули дом.

На основе шаблонов пользователь может проектировать и более комплексные сценарии. Все это можно считать высокоуровневым программированием с интуитивно-понятным интерфейсом, привычным для владельцев устройств, произведенных Apple.

В 2014 году компания реализовала для HomeKit подключение к функции принадлежащего ей облачного голосового помощника Siri. После слов “привет Сири”, можно подать звуковую команду (например, “включи свет в кухне” или “открой входную дверь”) и умный дом среагирует на нее.

Голосовой помощник Siri знаком владельцам устройств от Apple по другим приложениям, поэтому специально обучаться работе с ним не придется

Сначала к Сири было много нареканий, однако сейчас прогресс в развитии голосового вопросно-ответного управления привел к значительному улучшению работы этого функционала. Однако все же система Siri не всегда правильно “понимает” требования пользователя. Русскоязычная версия этого сервиса доступна в iOS версий 8.3 и выше.

Устройства под управлением HomeKit

Система HomeKit является закрытой. Для того чтобы устройства распознавались без дополнительных ухищрений (например, с помощью специальных служб типа HomeBridge), они должны быть сертифицированы Apple. Поэтому количество элементов умного дома не так разнообразно как для проектов, выполненных по технологии “open sources”.

Локализация аксессуаров для России

Аксессуаров умного дома, которые официально предназначены для использования на территории России, немного. Все они представлены на официальном сайте Apple. Главный вектор продвижения этого направления – США, где некоторые стандарты отличаются от европейских. В основном это касается параметров электроснабжения.

Также проблемы c возможностью использования устройств, которые рассчитаны на американский рынок, возникают с замками.

Американский стандарт Deadbolt рассчитан на 1/2 или 3/4 оборота ключа, а не на полные циклы в 180°. Поэтому вместе со SmartLock придется выписывать и монтировать запорный механизм.

Приборы, совместимые с Apple HomeKit обозначены вот таким значком. Посмотреть их локализацию и характеристики можно в паспорте устройства или в технической документации

Таких примеров несоответствий стандартов множество. Специалисты интернет-магазинов, предлагающих аксессуары для HomeKit, не всегда осведомлены о таких тонкостях, а часто просто не предупреждают об этом клиентов.

Поэтому ответственность за работоспособность приобретенных устройств, которые не предназначены для нашей страны, лежит исключительно на покупателе.

Лампы и световые модули

Apple предлагает российским покупателям всего 3 LED-лампы бренда Lifx, которые работают от напряжения 220 В и имеют стандартный резьбовой цоколь E27:

• Lifx A60 – многоцветная лампа, потребляет 11 Вт, при максимальной яркости в 1100 лм;
• Lifx Mini A60 – менее габаритный аналог предыдущей модели; тоже многоцветная, потребляет 9 Вт, при этом выдавая яркость 800 лм;
• Lifx Mini Day & Dusk A60 – эта лампа аналогична предыдущей модели, только работает в белом или желтом спектре. Если нет необходимости в цветном освещении, то лучше брать ее, так как она на треть дешевле.

Все лампы поддерживают режим свечения не на полную мощность. Для этих приборов не нужен концентратор или другие элементы, так как все необходимое уже интегрировано в них.

Такие лампы часто используют при освещении спален и гостиных залов. Они дорогие, потому устанавливать их по всему дому будет накладно

У Lifx есть еще 8 моделей ламп, но они рассчитаны на цоколь E26, типичный для систем освещения в США и Канаде. Их придется адаптировать к нашим стандартам подключения.

Есть и устройства других производителей, например, Feit Electric или Koogeek, которые тоже работают совместно с HomeKit. У них могут быть другие особенности: так лампа Feit OM60 работает от 120 В, поэтому на линию будет необходимо установить понижающий трансформатор.

Помимо ламп, для освещения можно использовать и другие решения. Стильное дизайнерское изделие – световая панель Nanoleaf Light Panels, которая имеет регулировку яркости и цвета.

Она состоит из LED-модулей, каждый из которых имеет форму правильного треугольника с длиной каждой стороны около 25 см. Их можно комбинировать, создавая оригинальные узоры.

Максимальное количество модулей в одной конструкции – 30 штук. Их вес невелик, поэтому секции можно клеить на двустороннюю ленту. Хотя у производителя можно заказать фирменные болты крепления

В комплекте с панелью идет модуль Rhythm. Он является аудиовизуализатором, передающим сигнал на элементы в соответствии со звуковым фоном. Эту комбинацию часто используют для оформления ночных клубов.

Еще одним стильным устройством является беспроводный пульт управления Nanoleaf Remote. Он выполнен в форме додекаэдра (двенадцатигранника). С помощью HomeKit можно задать 12 режимов работы панелей, а для их выбора достаточно поставить Nanoleaf Remote на одну из граней. Простым вращением этого пульта можно добавлять или уменьшать яркость панелей.

Интеллектуальные выключатели и розетки

Постоянно носить с собой по дому iPhone не очень удобно. Поэтому для выполнения стандартных действий можно использовать установленные в любом месте выключатели.

Модель Eve Button от компании Elgato представляет собой портативную кнопку. С помощью таких устройств управляют приборами и запускают сценарии, когда под рукой отсутствует iPhone. Ее можно носить с собой или прикрепить в удобном для пользователя месте.

Для работы с этой моделью в качестве домашней станции требуется настроить iPad c iOS v.11.4 или Apple TV с tvOS v.11. Кнопка распознает однократное, двойное или длительное нажатие, поэтому для нее можно разработать 3 различных сценария. Она работает от литиевых батареек форм-фактора CR2032.

Все функционирующие от электросети модели этой и других фирм (Fibaro, iDevice, Koogeek и др.) рассчитаны на 120 В, поэтому для России их не поставляют.

Лицевая панель кнопки только черного цвета, поэтому она не всегда удачно вписывается в интерьер. Длина и ширина объекта: 54 мм, глубина: 13 мм

Решить вопрос интеграции электроприборов в умный дом, которые не поддерживают технологию HomeKit, можно при помощи розеток. Они работают по стандарту Apple и могут подавать питание или отключать его. Выбор локализованных для России приборов тоже не очень впечатляет: доступна всего одна модель Elgato Eve Energy.

Существует пять версий с различными размерами этого устройства. Для России нужно заказывать “европейский” вариант. Максимально допустимая сила тока – 11 А, а значение напряжения должно лежать в диапазоне от 100 до 240 В.

Розетка также работает как счетчик, поэтому с помощью HomeKit можно контролировать расход электроэнергии тех приборов, которые через нее запитаны.

У этого же производителя и у многих других фирм (iDevice, Koogeek, Legrand, Vocolink) есть розетки для умного дома под американский стандарт 120 В.

Системы вентиляции и кондиционирования

Пока что для России фирма Apple не сертифицировала ни одного вентилятора, кондиционера, обогревателя или системы очистки воздуха. Причина типична для электроприборов, работающих под управлением HomeKit – параметры электросети. Те модели, которыми можно управлять со смартфона, рассчитаны на напряжение 100-120 В.

Стандарты подачи электроэнергии во многих странах отличаются. Это выражается в разном напряжении и форме розеток. При приобретении по интернету приборов нужно убедиться, что они рассчитаны на нашу страну

Компания Hunter выпускает 4 модели потолочных вентиляторов, шириной 54″, которые работают с системой Apple. Технически они практически идентичны и отличаются только дизайном.

Пока что только кондиционеры Haier прошли сертификацию Apple. Его дочернее предприятие General Electric Company выпустили линейку с мощностью 8000-12000 BTU для американского рынка. Одну модель выпускает головное предприятие только для рынка Китая.

Масляный обогреватель De’longhi Multi-Dynamic Heater мощностью 1,5 кВт выпускают для рынка Японии. Он имеет 5 ступеней интенсивности нагрева и работает от напряжения 100 В.

Очистители воздуха (Air Purifier) для рынка США выпускают тайваньская компания CviLux Corporation (бренд O’pro9) и корейская Coway Corporation.

Датчики для умного дома

Датчики – самая многочисленная и разнообразная группа элементов любого умного дома. Apple предлагает 4 разноплановых модели для использования на территории России. Все они производства немецкой компании Elgato.

Погодная станция Eve Degree определяет и выводит на экран температуру, влажность и атмосферное давление. Работает от батареек форм-фактора CR2450. Записывает данные в облачный сервис Apple.

Корпус станции выполнен из анодированного алюминия. Она полностью беспроводная и ее можно использовать как в доме, так и на улице

Комнатный анализатор воздуха Eve Room показывает качество (наличие летучих органических веществ), температуру и влажность воздуха в помещении. Присутствует функция записи измерений, поэтому можно отследить динамику наблюдаемых показателей.

Информация выводится на дисплей устройства. Размеры анализатора 54*54 мм. Питание может быть как от сети переменного тока через адаптер, так и от батареек.

Контактный датчик Eve Door & Window предназначен для индикации состояние двери или окна – открыты они или закрыты. Устройство беспроводное и работает от батарейки форм-фактора ER14250. Передача данных осуществляется по технологии Bluetooth.

Беспроводной датчик движения Eve Motion предназначен для определения процесса перемещения в зоне его действия. Он работает по Bluetooth, а питание происходит от сменных батареек формата “AA”.

Среди датчиков, которые Apple не предлагает по разным причинам для России, можно выделить те, которые не дублируют функции устройств от Elgato:

• Fibaro Flood Sensor – устройство от польской фирмы предназначено для сигнализации протечек воды;
• Netatmo Healthy Home Coach – этот прибор от французской компании дублирует функции домашней метеостанции, измеряя температуру и влажность, но еще он дает показатель концентрации углекислого газа и уровень шума;
• Netatmo Smart Smoke Alarm – датчик дыма с функцией немедленного оповещением владельца смартфона о возникшей проблеме.

Эти датчики можно купить и в России в различных интернет-магазинах.

Интернет-устройства и мультимедиа

Apple не внесла ресиверы, колонки и сетевые мосты в перечень продукции, которую она предлагает в России. Тем не менее купить эти аксессуары можно и в крупных сетях и, тем более, через Интернет.

У Apple есть собственные колонки – Apple HomePod. Их просто настраивать и они хорошо подходят для создания звукового фона в умном доме

Apple разработала собственный протокол беспроводной передачи потовых мультимедийных данных по локальной сети между своей продукцией и другими устройствами – AirPlay. Он был внедрен еще в 2004 году и назывался AirTunes, а в 2017 году вышла версия AirPlay2. Подключить колонки и ресиверы к HomeKit можно, если они поддерживают этот стандарт.

С помощью приложения Home, владелец iPhone или iPad может произвести гибкую настройку мультимедийной аппаратуры. Ее можно будет использовать как одиночный источник звука или сгруппировать в стереопары и мультирумы.

Для HomeKit подходят многие модели ресиверов известной японской компании Denon, которая специализируется на производстве оборудования Hi-End класса. Также доступны три модели серии Uniti английской фирмы Naim.

Помимо Apple HomePod на AirPlay2 могут функционировать колонки других фирм:

• датской Bang&Olufsen;
• японской Denon;
• датской Libratone;
• японской Marantz;
• английской Naim;
• американской Sonos.

Для удаленного управления умным домом из мобильного приложения нужно специальное устройство, которое производители называют по-разному:

• сетевой мост (Bridge) – Apple, Philips;
• смарт хаб (Smart Hub) – Amazon, Google, Samsung;
• шлюз (Gateway) – IKEA, Xiaomi.

Если в доме есть Apple TV, то оно вполне может справить с этой функцией, однако при его отсутствии придется или приобретать устройство от Apple или покупать и настраивать более дешевый сетевой мост.

Схема удаленного управления устройствами умного дома с использованием сетевого моста. Особых знаний в компьютерной области для настройки такой системы не потребуется

Существует более 20 фирм, предлагающих сетевые мосты, которые совместимы с HomeKit. Их перечень есть на сайте фирмы Apple.

Системы охраны и обнаружения

Для HomeKit пока предназначена единственная охранная комплексная система, разработанная американской корпорацией Honeywell. Она основана на контроллере Lyric Controller LCP500.

Для России это устройство не подходит, так как голосовое управление поддерживает только 4 языка: английский, французский, испанский и португальский. Кроме того, его электропитание рассчитано на 110 В.

Apple предлагает для России использовать в своей системе HomeKit только одну камеру, которую выпускает компания D-link – известный тайваньский производитель телекоммуникационного оборудования.

Модель Omna 180 Cam HD имеет большинство современных технологичных функций:

• разрешение Full HD 1080;
• угол обзора 180°;
• поддержка microSD;
• двусторонняя передача звука;
• ночное видение.

Подключение этой камеры к умному дому позволяет при регистрации движения отправлять видеозапись на устройства пользователя. Это возможно при использовании программного обеспечения Apple начиная с tvOS v. 10.1 или iOS v. 10.1.

Для других стран видеокамеры, работающие совместно с HomeKit, выпускают швейцарская Logitech, французские Netatmo и Somfy.

Замки, которые работают под управлением Apple, для России не продают.

Выпускаемые для других стран модели можно условно разделить на две категории:

• накладки на запорное устройство;
• полноценный механизм с электронной начинкой.

При приобретении накладок необходимо узнать тип замка, на который они рассчитаны.

Замок американской фирмы Schlade. Модель Sense Smart Deadbolt может быть открыта ключом или при наборе четырехзначного кода. При изменении состояния, будет послан сигнал на устройства Apple

Замки могут работать только от ключа или также иметь цифровой сенсорный экран для набора кода.

Автоматические оконные шторы

Моторизированные шторы под управлением Apple предназначены для автоматизированной регулировки света в помещении. Их можно закрыть или открыть по команде пользователя или по заданному расписанию.

Apple не предлагает таких решений для нашей страны, поэтому при желании воспользоваться технологией автоматизированных штор нужно самостоятельно заказать модель одной из трех фирм:

• американской Lutron – шторы Serena Motorized Shades;
• китайской Dooya – модель Smart Curtain;
• французской Netatmo – шторы Velux Active.

Для связи с устройствами Apple в комплекте со шторами компании Lutron нужно приобрести сетевой мост Caseta Wireless.

Механизированные гаражные ворота

Откатные или подъемные гаражные ворота не так популярны в России. Поэтому Apple не предлагает к продаже устройства для их автоматического открытия.

Незначительная доля откатных и подъемных ворот в России обусловлена малым процентным соотношением частного жилья к многоквартирному, а также низкими температурами, которые выводят механизм из строя

При желании можно приобрести устройства управления раздвижными воротами самостоятельно, но нужно понимать, что голосовые команды можно будет давать только на английском языке.

С HomeKit совместимы контроллеры следующих фирм:

• итальянской Nice;
• американской LiftMaster;
• английской Chamberlain.

Все контроллеры рассчитаны на работу с приводами ворот, произведенными этими же фирмами.

Другие сертифицированные решения

Компания Elgato разработала для HomeKit еще два оригинальных прибора, которые локализованы и для России.

Система полива Eve Aqua предназначена для автоматизации оросительной системы сада или теплицы. Ей можно автоматически управлять, используя HomeKit. Реализован функционал подачи воды по графику. Устройство выполнено в виде шлангового соединителя и работает от батареек типа “AA”.

В систему полива Eve Aqua интегрирован датчик расхода, который может прекратить процесс орошения при достижении установленного объема

Термостатический вентиль Evo Termo позволяет устанавливать индивидуальные сценарии отопления. С его помощью можно регулировать температуру в зависимости от времени суток. Его крепят на входе в радиатор с помощью винтового соединения. Работает этот прибор от двух элементов питания типа “AA”.

Плюсы и минусы системы Apple

Apple далеко не первая компания, которая разрабатывает собственную систему умного дома. Среди крупнейших производителей электроники и программного обеспечения можно называть Google, Microsoft, Amazon, Samsung и Xiaomi.

Кроме того, существуют и открытые системы, например, базирующиеся на платах Arduino или Raspberry.

Основные достоинства HomeKit

Первым и самым очевидным преимуществом Apple HomeKit является легкость в подключении. Для того чтобы интегрировать прибор в умный дом, не нужны специфические познания в области электроники, электрики или программирования. Закрутить лампочку в цоколь или прикрепить к стене легкий датчик способен практически любой человек.

Владельцам светильников для HomeKit незачем понимать, как использовать конденсатор для сглаживания мерцания, так как он уже внедрен в лампы. А вот тем, кто собирает умный дом на уровне электроники и деталей, это знание обязательно

Вторым плюсом является возможность использования Apple-устройств для управления домашними приборами. Особенно это касается поклонников фирмы, которым привычен интерфейс iOS-систем.

Нельзя обойти вниманием и помощника Siri, который позволяет использовать голосовые приказы для управления умным домом. Так как спектр команд не очень велик, то система работает почти безупречно и очень редко ошибается. Единственно, что при ее использовании необходим доступ к Интернету.

Еще к плюсам можно отнести то, что все устройства, которые будут помечены о совместимости с HomeKit, проходят сертификацию у Apple. Так как бренд компании относится к “дорогим”, то только высококачественные приборы смогут пройти эту процедуру.

Явные недостатки и проблемы

Apple при привлечении производителей пошла по простому пути – реализовала связующий интерфейс и стала ожидать, когда фирмы будут адаптировать свои устройства под него. Расчет был, очевидно, на раскрученность бренда и многочисленную армию потенциальных клиентов, которые являются фанатами iPhone.

Доля iOS на рынке США достаточно велика, чтобы в Apple могли рассчитывать на востребованность HomeKit. Тогда система получит хороший импульс в развитии

Можно сказать, что развитие концепции HomeKit немного запоздало. Поэтому количество приборов, которые сейчас могут работать под управлением умного дома, невелико. Кроме того, политика фирмы ориентирована прежде всего на рынок США, поэтому для России перечень подходящих элементов совсем незначителен.

Многие приборы, которые могут работать под HomeKit, рассчитаны на электропитание 100-120 В. На самом деле подключить такие устройства несложно, так как можно запитать отдельные элементы или целые цепи через понижающий трансформатор.

А при проведении электропроводки нового дома достаточно заранее предусмотреть контуры с подходящими значениями напряжения.

Надо также отметить, что цена на многие элементы для HomeKit весьма велика. Стоимость системы освещения из 6 самых дешевых ламп Lifx Mini Day & Dusk A60 будет около 20 тысяч рублей. Для сравнения – стоимость платы Arduino MKR WiFi 1010 и 6 светодиодных ламп PLED-T32/115 на 800 лм составляет около 3 тысяч рублей.

Собрать систему освещения на базе Arduino или подобных ей концепций гораздо дешевле. Но для этого нужны специальные знания

Вся автоматизация HomeKit реализована через “сценарии”. То есть полноценного программирования, анализа нескольких каналов информации и запуска событий на основе этих данных пока нет.

Хотя на примере тех же iPhone видно, что Apple сначала отрабатывает базовую функциональность и только потом развивает “интеллект” системы. Поэтому, возможно, HomeKit через некоторое время действительно станет “умным”, а не только автоматизированным.

Кому подойдет “яблочный” умный дом?

Сделать выбор в пользу системы HomeKit можно в том случае, если:

• быть обладателем устройств от Apple и испытывать комфорт от работы с iOS;
• предпочитать более дорогие, но несложные по настройке и эксплуатации решения;
• не требовать от умного дома выполнения каких-либо нестандартных задач и довольствоваться тем функционалом, который предлагает Apple.

Если человек не соответствует хотя бы одному из вышеперечисленных критериев, то нужно обратить внимание на другие предложения. Тем более что тема умного дома сейчас очень популярна, что привело к серьезной конкуренции на рынке автоматизации жилых объектов.

Выводы и полезное видео по теме

Работа с умным домом через HomePod. Примеры обращения к звуковому помощнику Siri:

Обзор устройств фирмы Elgato для Apple HomeKit. Розетка, датчик движения, датчик открытой двери. Управление с помощью Siri:

Работа с лампочками умного дома. Настройка яркости и цвета через iPhone:

Система HomeKit от Apple предлагает дорогие, но очень удобные в настройке и управлении решения для автоматизации управления жилым пространством. Сейчас устройств, которые можно полноценно включить в умный дом не так много, но их список постепенно расширяется.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по организации систем управления умным домом Apple? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом использования автоматизированных комплексов. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Источник