スマートホームの構築を始めたとき、私はまだ物事を考えたり、間違いを犯したりしていました。しかし、最初から正しく判断できてよかったと思うのは、すべてを Wi-Fi に依存するのではなく、メッシュ ネットワークを使用するという決断をしたことです。
この選択は主にホーム アシスタントなどのサーバーベースのソリューションに当てはまりますが、閉じたスマート ホーム プラットフォームでも活用できます。
スマートホームメッシュネットワークとは何ですか?
スマート ホーム メッシュ ネットワークは、プラグ、スイッチ、センサーなどのデバイスをサーバーまたはハブにリンクするワイヤレス ネットワークです。名前が示すように、これらのネットワークは優れたカバレッジを実現するメッシュを形成します。ネットワーク上の受電装置はリピータとして機能し、家の周囲のネットワークの到達範囲を拡張します。
複数のノードを使用してカバレッジを実現する Wi-Fi メッシュ ネットワークと原理的には似ていますが、スマート ホーム メッシュ ネットワークは、特にこの使用例を念頭に置いて設計されています。スマート ホーム用に選択する際に注意すべき主要なメッシュ ネットワーク テクノロジが 3 つあります。
Zigbee は最も古いものの 1 つで、2005 年に導入され、2010 年代を通じて人気が急上昇しました。これは、古い (遅い) Wi-Fi ネットワークと同じ 2.4 GHz 帯域を使用しており、Zigbee 4.0 が目前に迫っている (2.4 GHz 帯域から離れていく) ため、数回の繰り返しが行われてきました。
Thread はすべてのメッシュ ネットワーク オプションの中で最も新しいもので、2010 年代半ばに初めて導入され、2020 年以降徐々にデバイスが市場に投入されています。また、2.4 GHz 帯域を使用し、主に Matter デバイスで使用されます。 Matter は、理論上、スマート ホーム デバイスがすべての主要なスマート ホーム システムと連携できるようにするクロスプラットフォーム標準です。実際のところ、Matter はまだこのビジョンを完全には実現していません。
最後にZ-Waveです。 Z-Wave および Z-Wave Long Range は 900MHz 帯域を使用します。その結果、Z-Wave は競合技術よりも通信距離が長くなり、理想的な条件下では最大 1 マイルの距離でも通信が可能になります。
アプローチに若干の違いはありますが、これらのネットワークは基本的に同じように機能します。これらにより、サーバーまたはハブとスマート ホーム デバイス間の双方向通信が可能になります。これは、ライトを点灯するなど、デバイスの状態を変更し、この状態の変化を反映する応答を受信できるため、ハブはライトが点灯していることを認識できることを意味します。
これは、一方向通信に基づいて構築された 433MHz のようなテクノロジーよりも優れています。
メッシュ ネットワークが Wi-Fi より優れている理由
Wi-Fi 経由のメッシュ ネットワークを選択すると、多くの重要な利点があります。 1 つ目は冗長性です。これは、スマート ホーム デバイスが Wi-Fi ネットワークに依存せずに動作することを意味します。ルーターがクラッシュした場合でも、ライトをオンにすることができます。メッシュ ネットワーク経由で通信するスマート プラグにネットワーク機器を接続すると、クラッシュしたルーターやモデムを自動的に再起動することもできます。
消費者向けネットワーク機器も不安定になる可能性があります。ルーターは数百台のデバイスのサポートを宣伝しているかもしれませんが、ネットワーク上のデバイスがはるかに少ないと、問題が発生し始める可能性があります。できるだけ多くの電球、スイッチ、センサーを専用のネットワークに配置すると、ルーターの負担が軽減されます。
バッテリー駆動のデバイスは、低電力であるため、メッシュ ネットワークに特に適しています。 Wi-Fi は渇望されるテクノロジーであるため、接触、水漏れ、温度、その他のセンサーは Zigbee、Thread、または Z-Wave に依存することが多くなります。
ネットワークの到達範囲を拡大できる電源付きデバイスがある限り、メッシュ ネットワークでは Wi-Fi デッド ゾーンはあまり問題になりません。安価なスマート プラグを使用してネットワークを強化でき、到達範囲外のゾーンに追加のメッシュ ネットワーク コーディネーター (Power-over-Ethernet オプションを含む) を追加することもできます。
Wi-Fi 経由での接続を避けられないデバイスは常に存在しますが、それが必ずしも問題になるわけではありません。私は HVAC コントローラーとガレージ ドア オープナーを Wi-Fi 経由で Home Assistant に接続していますが、Wi-Fi への依存をできる限り少なくするという私の決定は、25 台のデバイスを持ち、別の Zigbee ネットワークを利用していることを意味します。
Zigbee、Z-Wave、Thread のいずれかを選択する
選択するメッシュ ネットワークは、すでに使用しているもの、予算、および希望するユースケースによって大きく異なります。
Apple Home のような独自のスマート ホーム システムを使用している場合は、おそらく Thread が最善の策です。 Apple の HomePod スマート スピーカーは、多くの Amazon や Google のハブと同様に、スレッド ボーダー ルーターとして機能します。また、IKEA の新しい低価格の Matter over Thread デバイスにもアクセスできます。
予算に余裕のある Home Assistant や Homey ユーザーにとって、Zigbee に勝るものはありません。価格と既存デバイスの豊富な選択肢は、依然として Matter ではなく Zigbee を選ぶ理由の 2 つにすぎません。 IKEAがZigbeeエコシステムから離脱したのは残念だが、安価なZigbeeデバイスはまだたくさんある。
最後はZ-Waveです。これは最も高価なオプションですが、通信範囲、信頼性、およびデバイスの選択を味方にします。 Z-Wave は、Zigbee または Thread ネットワークに伴う 2.4GHz 干渉の問題も回避します。リーチが必要な場合、Z-Wave Long Range に匹敵するものはありません。
ホーム アシスタントを使用する場合は、3 つすべてを一度に実行できます。必要なのは、Zigbee または Thread 用の ZBT-2、Z-Wave およびその長距離バージョン用の ZWA-2 などのアダプターだけです。ホーム アシスタントはこれらのデバイスを相互に連携させるための接着剤であるため、ここでの混合テクノロジーのアプローチには何の問題もありません。
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- 外形寸法図
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83×83×179mm
- 重さ
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157g
ホーム アシスタント コネクト ZBT-2 は、Zigbee と Thread の両方をサポートしていますが、2 つのプロトコルのいずれかを使用するように設定する必要があります。以前のモデルの 4 倍の応答性を提供し、アクセス可能なピンとパッドを備え、改造のために簡単に開けるように設計されています。
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- 互換性
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ホームアシスタント
- 接続性
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Z-ウェーブ
ホーム アシスタント コネクト ZWA-2 Z-Wave アンテナは、シンプルな USB ケーブルを介してホーム アシスタント セットアップに接続します。ハブからの通信範囲は 1 マイル近くあり、このハブを使用すると、敷地内の別棟からでも Z-Wave デバイスをホーム アシスタント セットアップに接続できます。
例として、Zigbee センサーから読み取り値を取得し、Z-Wave スイッチをオンにし、Thread サーモスタットを調整するオートメーションを作成できます。
今はメッシュ ネットワークで「解決」する必要がある問題を抱えていないかもしれませんが、スマート ホームが成長し、Wi-Fi ネットワークが低下し始めると、将来的には自分自身に感謝することになるでしょう。