Casa Inteligente Apple: detalhes da organização dos sistemas de controle residencial da empresa “maçã”

Muitos fabricantes conhecidos de eletrônicos e software estão atualmente desenvolvendo uma direção promissora e lucrativa de automação integrada de espaços residenciais. Um desses desenvolvimentos é a casa inteligente Apple HomeKit.

O gigante americano conquistou uma reputação impecável, baseada na qualidade de seus produtos. Esta é a razão pela qual você deve definitivamente conhecer este projeto interessante.

Convidamos você a aprender sobre os princípios de funcionamento e capacidades funcionais da casa inteligente, vantagens e desvantagens do sistema automatizado da Apple. Para aqueles que planejam usar o framework HomeKit, as informações sobre os dispositivos que podem ser integrados sem problemas no complexo fechado serão úteis.

Princípios de funcionamento da casa inteligente

A conexão dos dispositivos de automação da Apple é implementada através do framework HomeKit, que funciona sob o controle de dispositivos iPhone, iPad ou Apple TV. Ele permite projetar e integrar os módulos do projeto de casa inteligente.

O HomeKit encontra e registra os elementos que serão incluídos no projeto. Em seguida, o usuário pode definir os cenários de funcionamento, estabelecendo assim a ordem das ações automáticas na casa ou em seus cômodos individuais.

Uma das vantagens da automação da Apple é que o dispositivo de controle e informação está sempre à mão

Existem vários tipos de cenários simples que podem ser implementados usando a automação residencial HomeKit.

O sistema da Apple pode reagir aos seguintes eventos:

• Mudança no estado do ambiente. Se a temperatura no cômodo exceder o valor definido, o sistema de ar condicionado será ativado.
• Chegada de um determinado horário do dia ou dia da semana. Ativação da iluminação externa à noite.
• Recebimento de instruções do usuário. Ligar a TV por comando de voz.
• Mudança na localização dos moradores. Desligamento automático das luzes se todas as pessoas saírem de casa.

Com base em modelos, o usuário pode projetar cenários ainda mais complexos. Tudo isso pode ser considerado programação de alto nível com uma interface intuitiva, familiar para proprietários de dispositivos fabricados pela Apple.

Em 2014, a empresa implementou para HomeKit a conexão à função de seu assistente de voz em nuvem, Siri. Após as palavras “olá Siri”, é possível dar um comando de voz (por exemplo, “acenda a luz na cozinha” ou “abra a porta da frente”) e a casa inteligente reagirá a ele.

O assistente de voz Siri é familiar aos proprietários de dispositivos Apple por outros aplicativos, portanto, não será necessário aprender especificamente a usá-lo.

No início, havia muitas reclamações sobre a Siri, mas agora o progresso no desenvolvimento do controle por voz de perguntas e respostas levou a uma melhoria significativa no funcionamento dessa funcionalidade. No entanto, o sistema Siri ainda nem sempre “entende” corretamente as solicitações do usuário. A versão em russo deste serviço está disponível no iOS versões 8.3 e superiores.

Dispositivos gerenciados pelo HomeKit

O sistema HomeKit é fechado. Para que os dispositivos sejam reconhecidos sem artifícios adicionais (por exemplo, com serviços especiais como HomeBridge), eles devem ser certificados pela Apple. Portanto, a quantidade de elementos da casa inteligente não é tão variada quanto para projetos feitos com tecnologia “open sources”.

Localização de acessórios para a Rússia

Há poucos acessórios para casa inteligente oficialmente destinados para uso na Rússia. Todos estão listados no site oficial da Apple. O principal vetor de promoção dessa área são os EUA, onde alguns padrões diferem dos europeus. Principalmente isso se refere aos parâmetros de fornecimento elétrico.

Também surgem problemas com a possibilidade de usar dispositivos projetados para o mercado americano, especialmente com fechaduras.

O padrão americano Deadbolt é projetado para 1/2 ou 3/4 de volta da chave, e não para ciclos completos de 180°. Portanto, junto com o SmartLock, será necessário encomendar e instalar um mecanismo de travamento.

Os dispositivos compatíveis com Apple HomeKit são identificados por este ícone. Você pode ver sua localização e características no manual do dispositivo ou na documentação técnica.

Há muitos exemplos dessas incompatibilidades de padrões. Os especialistas de lojas online que oferecem acessórios para HomeKit nem sempre estão cientes desses detalhes e, frequentemente, simplesmente não avisam os clientes sobre isso.

Portanto, a responsabilidade pelo funcionamento dos dispositivos adquiridos que não são destinados ao nosso país é exclusivamente do comprador.

Lâmpadas e módulos de luz

Apple oferece aos compradores russos apenas 3 lâmpadas LED da marca Lifx, que funcionam com tensão de 220 V e possuem o soquete roscado E27 padrão:

• Lifx A60 – lâmpada multicolorida, consome 11 W, com brilho máximo de 1100 lúmens;
• Lifx Mini A60 – um análogo menos volumoso do modelo anterior; também multicolorida, consome 9 W, enquanto produz brilho de 800 lúmens;
• Lifx Mini Day & Dusk A60 – esta lâmpada é semelhante ao modelo anterior, mas funciona apenas no espectro branco ou amarelo. Se não houver necessidade de iluminação colorida, é melhor escolhê-la, pois é um terço mais barata.

Todas as lâmpadas suportam o modo de brilho não na potência máxima. Para esses dispositivos, não é necessário um concentrador ou outros elementos, pois tudo o que é necessário já está integrado neles.

Essas lâmpadas são frequentemente usadas na iluminação de quartos e salas de estar. Elas são caras, portanto instalá-las em toda a casa será dispendioso.

A Lifx tem mais 8 modelos de lâmpadas, mas elas são projetadas para o soquete E26, típico para sistemas de iluminação nos EUA e Canadá. Elas terão que ser adaptadas aos nossos padrões de conexão.

Existem também dispositivos de outros fabricantes, como Feit Electric ou Koogeek, que também funcionam com o HomeKit. Eles podem ter outras características: por exemplo, a lâmpada Feit OM60 funciona com 120 V, portanto será necessário instalar um transformador redutor na linha.

Além das lâmpadas, outras soluções podem ser usadas para iluminação. Um produto elegante e moderno é o painel de luz Nanoleaf Light Panels, que possui ajuste de brilho e cor.

Ela consiste em módulos LED, cada um com a forma de um triângulo equilátero com aproximadamente 25 cm de lado. Eles podem ser combinados para criar padrões originais.

O número máximo de módulos em uma única construção é de 30 unidades. O peso deles é pequeno, portanto as seções podem ser coladas com fita dupla face. Embora seja possível encomendar parafusos de fixação originais do fabricante.

Acompanhando o painel, vem o módulo Rhythm. Ele é um visualizador de áudio que transmite sinal para os elementos de acordo com o fundo sonoro. Essa combinação é frequentemente usada para decorar casas noturnas.

Outro dispositivo elegante é o controle remoto sem fio Nanoleaf Remote. Ele tem a forma de um dodecaedro (poliedro de doze faces). Com o HomeKit, é possível definir 12 modos de funcionamento dos painéis, e para selecioná-los basta colocar o Nanoleaf Remote em uma das faces. Girando simplesmente esse controle, é possível aumentar ou diminuir o brilho dos painéis.

Interruptores e tomadas inteligentes

Carregar o iPhone constantemente pela casa não é muito conveniente. Portanto, para realizar ações padrão, pode-se usar interruptores instalados em qualquer lugar.

O modelo Eve Button da empresa Elgato é um botão portátil. Com esses dispositivos, controla-se aparelhos e ativa-se cenários quando o iPhone não está à mão. Pode-se carregá-lo consigo ou fixá-lo em um local conveniente para o usuário.

Para trabalhar com este modelo como estação doméstica, é necessário configurar um iPad com iOS v.11.4 ou Apple TV com tvOS v.11. O botão reconhece toque único, duplo ou prolongado, portanto, podem-se desenvolver 3 cenários diferentes para ele. Ele funciona com pilhas de lítio no formato CR2032.

Todos os modelos que funcionam com eletricidade desta e de outras empresas (Fibaro, iDevice, Koogeek etc.) são projetados para 120 V, portanto, não são fornecidos para a Rússia.

O painel frontal do botão é apenas na cor preta, portanto, nem sempre se encaixa bem na decoração. Comprimento e largura do objeto: 54 mm, profundidade: 13 mm

Resolver a integração de aparelhos elétricos na casa inteligente que não suportam a tecnologia HomeKit é possível com tomadas. Elas funcionam no padrão Apple e podem fornecer ou desligar a energia. A seleção de dispositivos localizados para a Rússia também não é muito impressionante: apenas um modelo está disponível, o Elgato Eve Energy.

Existem cinco versões com diferentes tamanhos deste dispositivo. Para a Rússia, é necessário encomendar a versão “europeia”. A corrente máxima permitida é de 11 A, e a tensão deve estar na faixa de 100 a 240 V.

A tomada também funciona como medidor, portanto, com o HomeKit, pode-se controlar o consumo de energia dos aparelhos que estão ligados através dela.

Deste mesmo fabricante e de muitas outras empresas (iDevice, Koogeek, Legrand, Vocolink) há tomadas para casa inteligente no padrão americano de 120 V.

Sistemas de ventilação e ar condicionado

Até agora, para a Rússia, a Apple não certificou nenhum ventilador, ar condicionado, aquecedor ou sistema de purificação de ar. O motivo é típico para aparelhos elétricos que funcionam com HomeKit – os parâmetros da rede elétrica. Os modelos que podem ser controlados pelo smartphone são projetados para tensão de 100-120 V.

Os padrões de fornecimento de energia em muitos países são diferentes. Isso se expressa em diferentes tensões e formatos de tomadas. Ao comprar aparelhos pela internet, é necessário verificar se eles são projetados para o nosso país.

A empresa Hunter fabrica 4 modelos de ventiladores de teto, com largura de 54″, que funcionam com o sistema Apple. Tecnicamente, eles são praticamente idênticos e diferem apenas no design.

Por enquanto, apenas os condicionadores de ar Haier passaram pela certificação Apple. Sua empresa subsidiária General Electric Company lançou uma linha com potência de 8000-12000 BTU para o mercado americano. Um modelo é fabricado pela empresa principal apenas para o mercado da China.

O aquecedor a óleo De’longhi Multi-Dynamic Heater com potência de 1,5 kW é fabricado para o mercado do Japão. Ele possui 5 níveis de intensidade de aquecimento e funciona com tensão de 100 V.

Purificadores de ar (Air Purifier) para o mercado dos EUA são fabricados pela empresa taiwanesa CviLux Corporation (marca O’pro9) e pela coreana Coway Corporation.

Sensores para casa inteligente

Os sensores são o grupo mais numeroso e diversificado de elementos de qualquer casa inteligente. A Apple oferece 4 modelos variados para uso na Rússia. Todos eles são fabricados pela empresa alemã Elgato.

A estação meteorológica Eve Degree determina e exibe na tela a temperatura, umidade e pressão atmosférica. Funciona com pilhas do formato CR2450. Grava dados no serviço em nuvem da Apple.

O corpo da estação é feito de alumínio anodizado. Ela é totalmente sem fio e pode ser usada tanto em casa quanto ao ar livre.

O analisador de ar interno Eve Room mostra a qualidade (presença de compostos orgânicos voláteis), a temperatura e a umidade do ar no ambiente. Possui função de gravação de medições, portanto é possível acompanhar a dinâmica dos parâmetros observados.

As informações são exibidas no display do dispositivo. As dimensões do analisador são 54*54 mm. A alimentação pode ser tanto da rede elétrica CA através de um adaptador quanto de pilhas.

O sensor de contato Eve Door & Window destina-se a indicar o estado da porta ou janela – se estão abertas ou fechadas. O dispositivo é sem fio e funciona com uma pilha do formato ER14250. A transmissão de dados é feita pela tecnologia Bluetooth.

O sensor de movimento sem fio Eve Motion destina-se a detectar o movimento em sua área de atuação. Ele funciona via Bluetooth e a alimentação é feita por pilhas substituíveis do formato “AA”.

Entre os sensores que a Apple não oferece para a Rússia por diversos motivos, podemos destacar aqueles que não duplicam as funções dos dispositivos da Elgato:

• Fibaro Flood Sensor – dispositivo da empresa polonesa destinado a sinalizar vazamentos de água;
• Netatmo Healthy Home Coach – este dispositivo da empresa francesa duplica as funções de uma estação meteorológica doméstica, medindo temperatura e umidade, mas também fornece a concentração de dióxido de carbono e o nível de ruído;
• Netatmo Smart Smoke Alarm – detector de fumaça com função de alerta imediato ao proprietário do smartphone sobre o problema.

Esses sensores podem ser comprados também na Rússia em várias lojas online.

Dispositivos de internet e multimídia

Apple não incluiu receptores, caixas de som e pontes de rede na lista de produtos que oferece na Rússia. No entanto, é possível comprar esses acessórios em grandes redes e, ainda mais, pela Internet.

A Apple tem suas próprias caixas de som – Apple HomePod. Elas são fáceis de configurar e são ótimas para criar um fundo sonoro na casa inteligente.

A Apple desenvolveu seu próprio protocolo de transmissão sem fio de dados multimídia em rede local entre seus produtos e outros dispositivos – AirPlay. Ele foi introduzido em 2004 e se chamava AirTunes, e em 2017 foi lançada a versão AirPlay2. É possível conectar caixas de som e receptores ao HomeKit se eles suportarem esse padrão.

Com o aplicativo Home, o proprietário de um iPhone ou iPad pode realizar uma configuração flexível do equipamento multimídia. Ele pode ser usado como uma única fonte de som ou agrupado em pares estéreo e multissalas.

Para HomeKit, são compatíveis muitos modelos de receptores da conhecida empresa japonesa Denon, especializada na produção de equipamentos de classe Hi-End. Também estão disponíveis três modelos da série Uniti da empresa inglesa Naim.

Além do Apple HomePod, outras caixas de som podem funcionar com AirPlay2:

• da dinamarquesa Bang&Olufsen;
• da japonesa Denon;
• da dinamarquesa Libratone;
• da japonesa Marantz;
• da inglesa Naim;
• da americana Sonos.

Para controlar remotamente a casa inteligente a partir de um aplicativo móvel, é necessário um dispositivo especial, que os fabricantes chamam de diferentes formas:

• ponte de rede (Bridge) – Apple, Philips;
• smart hub (Smart Hub) – Amazon, Google, Samsung;
• gateway (Gateway) – IKEA, Xiaomi.

Se houver uma Apple TV em casa, ela pode muito bem cumprir essa função, porém, na sua ausência, será necessário adquirir um dispositivo da Apple ou comprar e configurar uma ponte de rede mais barata.

Esquema de controle remoto de dispositivos de casa inteligente usando ponte de rede. Não serão necessários conhecimentos especiais na área de informática para configurar tal sistema.

Existem mais de 20 empresas que oferecem bridges de rede compatíveis com HomeKit. A lista delas está disponível no site da Apple.

Sistemas de segurança e detecção

Para HomeKit, atualmente existe apenas um sistema de segurança abrangente, desenvolvido pela corporação americana Honeywell. Ele é baseado no controlador Lyric Controller LCP500.

Para a Rússia, este dispositivo não é adequado, pois o controle por voz suporta apenas 4 idiomas: inglês, francês, espanhol e português. Além disso, sua alimentação elétrica é projetada para 110 V.

A Apple recomenda para a Rússia usar apenas uma câmera em seu sistema HomeKit, fabricada pela empresa D-link – um conhecido fabricante taiwanês de equipamentos de telecomunicação.

O modelo Omna 180 Cam HD possui a maioria das funções tecnológicas modernas:

• resolução Full HD 1080;
• ângulo de visão 180°;
• suporte a microSD;
• transmissão de som bidirecional;
• visão noturna.

Conectar esta câmera à casa inteligente permite enviar gravações de vídeo para os dispositivos do usuário quando há detecção de movimento. Isso é possível usando o software Apple a partir do tvOS v. 10.1 ou iOS v. 10.1.

Para outros países, câmeras de vídeo que funcionam com HomeKit são fabricadas pela suíça Logitech, pelas francesas Netatmo e Somfy.

Fechaduras que funcionam sob o controle da Apple não são vendidas para a Rússia.

Os modelos fabricados para outros países podem ser divididos aproximadamente em duas categorias:

• revestimentos para o dispositivo de travamento;
• mecanismo completo com componentes eletrônicos.

Ao adquirir revestimentos, é necessário saber o tipo de fechadura para a qual eles são projetados.

Fechadura da empresa americana Schlade. O modelo Sense Smart Deadbolt pode ser aberto com chave ou inserindo um código de quatro dígitos. Quando o estado muda, um sinal é enviado para os dispositivos Apple.

As fechaduras podem funcionar apenas com chave ou também ter uma tela sensível ao toque digital para inserir o código.

Cortinas automáticas para janelas

Cortinas motorizadas controladas pela Apple são projetadas para ajuste automatizado da luz no ambiente. Elas podem ser fechadas ou abertas por comando do usuário ou conforme um cronograma definido.

A Apple não oferece essas soluções para o nosso país, portanto, se desejar usar a tecnologia de cortinas automatizadas, é necessário encomendar por conta própria um modelo de uma das três empresas:

• americana Lutron – cortinas Serena Motorized Shades;
• chinesa Dooya – modelo Smart Curtain;
• francesa Netatmo – cortinas Velux Active.

Para comunicação com dispositivos Apple, junto com as cortinas da empresa Lutron é necessário adquirir a bridge de rede Caseta Wireless.

Portões de garagem mecanizados

Portões de garagem deslizantes ou basculantes não são tão populares na Rússia. Portanto, a Apple não oferece à venda dispositivos para sua abertura automática.

A pequena proporção de portões deslizantes e elevatórios na Rússia deve-se à baixa percentagem de habitações privadas em relação a edifícios multifamiliares, bem como às baixas temperaturas que danificam o mecanismo.

Se desejar, pode adquirir dispositivos de controle para portões deslizantes por conta própria, mas é preciso entender que os comandos de voz só poderão ser dados em inglês.

Os controladores das seguintes empresas são compatíveis com o HomeKit:

• italiana Nice;
• americana LiftMaster;
• inglesa Chamberlain.

Todos os controladores são projetados para funcionar com os atuadores de portão fabricados por essas mesmas empresas.

Outras soluções certificadas

A empresa Elgato desenvolveu mais dois dispositivos originais para o HomeKit, que também foram localizados para a Rússia.

O sistema de irrigação Eve Aqua destina-se a automatizar o sistema de irrigação do jardim ou estufa. Pode ser controlado automaticamente com o HomeKit. Foi implementada a funcionalidade de fornecimento de água conforme programação. O dispositivo é um conector de mangueira e funciona com pilhas do tipo AA.

No sistema de irrigação Eve Aqua está integrado um sensor de fluxo que pode interromper o processo de irrigação ao atingir o volume definido.

A válvula termostática Evo Termo permite definir cenários de aquecimento personalizados. Com ela, é possível regular a temperatura conforme a hora do dia. Ela é fixada na entrada do radiador com uma conexão roscada. Este dispositivo funciona com duas pilhas do tipo AA.

Prós e contras do sistema Apple

A Apple está longe de ser a primeira empresa a desenvolver seu próprio sistema de casa inteligente. Entre os maiores fabricantes de eletrônicos e software, podemos citar Google, Microsoft, Amazon, Samsung e Xiaomi.

Além disso, existem sistemas abertos, como os baseados em placas Arduino ou Raspberry.

Principais vantagens do HomeKit

A primeira e mais óbvia vantagem do Apple HomeKit é a facilidade de conexão. Para integrar um dispositivo à casa inteligente, não são necessários conhecimentos específicos de eletrônica, elétrica ou programação. Praticamente qualquer pessoa é capaz de enroscar uma lâmpada no soquete ou fixar um sensor leve na parede.

Os proprietários de luminárias para HomeKit não precisam entender como usar um capacitor para suavizar a oscilação, pois ele já está incorporado nas lâmpadas. Já para aqueles que montam uma casa inteligente no nível de eletrônica e componentes, esse conhecimento é essencial.

A segunda vantagem é a possibilidade de usar dispositivos Apple para controlar eletrodomésticos. Isso é especialmente relevante para os fãs da empresa, que estão acostumados com a interface dos sistemas iOS.

Não podemos deixar de mencionar o assistente Siri, que permite usar comandos de voz para controlar a casa inteligente. Como o leque de comandos não é muito amplo, o sistema funciona quase perfeitamente e raramente comete erros. A única ressalva é que é necessário acesso à Internet para usá-lo.

Outro ponto positivo é que todos os dispositivos marcados como compatíveis com HomeKit passam pela certificação da Apple. Como a marca da empresa é considerada “cara”, apenas equipamentos de alta qualidade conseguem passar por esse processo.

Desvantagens e problemas evidentes

Ao atrair fabricantes, a Apple seguiu um caminho simples – implementou uma interface de conexão e passou a esperar que as empresas adaptassem seus dispositivos a ela. O cálculo era, obviamente, baseado na popularidade da marca e no vasto exército de potenciais clientes que são fãs do iPhone.

A participação do iOS no mercado dos EUA é grande o suficiente para que a Apple possa contar com a demanda pelo HomeKit. Assim, o sistema receberá um bom impulso em seu desenvolvimento.

Pode-se dizer que o desenvolvimento do conceito HomeKit chegou um pouco tarde. Portanto, o número de dispositivos que podem funcionar sob o controle da casa inteligente é pequeno. Além disso, a política da empresa está focada principalmente no mercado dos EUA, então para a Rússia a lista de elementos compatíveis é muito limitada.

Muitos dispositivos que podem funcionar com HomeKit são projetados para alimentação elétrica de 100-120 V. Na verdade, conectar esses dispositivos não é difícil, pois é possível alimentar elementos individuais ou circuitos inteiros através de um transformador redutor.

E ao realizar a fiação elétrica de uma casa nova, basta prever antecipadamente circuitos com valores de tensão adequados.

Deve-se notar também que o preço de muitos elementos para HomeKit é bastante alto. O custo de um sistema de iluminação com 6 lâmpadas Lifx Mini Day & Dusk A60 mais baratas será de cerca de 200 €. Para comparação, o custo da placa Arduino MKR WiFi 1010 e 6 lâmpadas LED PLED-T32/115 de 800 lúmens é de cerca de 30 €.

Montar um sistema de iluminação baseado em Arduino ou conceitos similares é muito mais barato. Mas para isso são necessários conhecimentos especializados.

Toda a automação do HomeKit é realizada através de “cenários”. Ou seja, programação completa, análise de múltiplos canais de informação e execução de eventos com base nesses dados ainda não existem.

Embora, pelo exemplo dos mesmos iPhones, veja-se que a Apple primeiro trabalha a funcionalidade básica e só depois desenvolve a “inteligência” do sistema. Portanto, talvez o HomeKit realmente se torne “inteligente” em algum momento, e não apenas automatizado.

Para quem serve a casa inteligente “da Apple”?

Pode-se optar pelo sistema HomeKit se:

• for proprietário de dispositivos da Apple e sentir conforto ao usar o iOS;
• preferir soluções mais caras, porém simples de configurar e operar;
• não exigir que a casa inteligente execute tarefas não padronizadas e se contentar com as funcionalidades que a Apple oferece.

Se uma pessoa não atender a pelo menos um dos critérios acima, então é preciso considerar outras ofertas. Até porque o tema da casa inteligente está muito popular atualmente, o que gerou uma séria concorrência no mercado de automação residencial.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Trabalhando com a casa inteligente através do HomePod. Exemplos de comandos para o assistente de voz Siri:

Visão geral dos dispositivos da Elgato para Apple HomeKit. Tomada inteligente, sensor de movimento, sensor de porta aberta. Controle via Siri:

Trabalhando com lâmpadas inteligentes. Ajuste de brilho e cor via iPhone:

O sistema HomeKit da Apple oferece soluções caras, mas muito convenientes para configurar e controlar a automação residencial. Atualmente, não há muitos dispositivos que possam ser totalmente integrados à casa inteligente, mas a lista está gradualmente aumentando.

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