Senzory a komunikace
Každé IoT zařízení dělá jednu ze dvou věcí: něco zjišťuje, nebo něco vykonává. A aby se o tom dozvěděl zbytek světa, musí se nějak připojit k síti.
Senzory a aktory
Pomůže nám srovnání s lidským tělem. Senzor (čidlo) je smyslový orgán: měří fyzikální veličinu – teplotu, vlhkost, světlo, pohyb, polohu – a převádí ji na číslo. Aktor je sval: dostane povel a něco fyzicky udělá, třeba sepne relé, otočí ventilem topení nebo zamkne dveře.
Spousta zařízení má obojí. Chytrý termostat měří teplotu senzorem a topení ovládá aktorem.
Jak vypadá zpráva
Co vlastně senzor po síti posílá? Nejčastěji krátkou zprávu ve formátu JSON:
{
"deviceId": "teplomer-obyvak",
"timestamp": "2026-10-01T08:15:00+02:00",
"temperature": 21.4,
"humidity": 48,
"battery": 87
}Celá zpráva má kolem sta bajtů. Běžná webová stránka má i s obrázky několik megabajtů, tedy desetitisíckrát víc.
Všimněme si časového razítka (timestamp). Bez něj by číslo 21,4 nemělo žádnou cenu, protože bychom nevěděli, kdy platilo. A poslední řádek ukazuje, že zařízení hlásí i samo sebe – kolik mu zbývá baterie.
JSON není pravidlem. Stejná data mohou přijít i jako řádek CSV, jako XML nebo jako holá posloupnost bajtů bez názvů. Takovou podobu zvolí hlavně ta nejúspornější zařízení, protože každý bajt navíc stojí baterii. Pro zařízení, která si těch pár bajtů navíc mohou dovolit, je JSON nejčastější formát. Je dobře lidsky čitelný a je to univerzální de facto standard pro přenos dat.
Brána
Úsporná zařízení často neumí mluvit s internetem napřímo. Potřebují bránu (gateway), která posbírá zprávy z okolních čidel jejich úsporným „jazykem“ a přepošle je dál přes běžné připojení k internetu. Doma to bývá malá krabička (tzv. hub) u routeru, například Ikea DIRIGERA nebo Philips Hue Bridge.
Obrázek ukazuje celou cestu dat: senzor měří, brána sbírá, cloud ukládá a vyhodnocuje a aplikace ukáže výsledek uživateli. Cloudu se budeme věnovat v další kapitole.
Komunikační technologie
Volba technologie je vždycky kompromis mezi dosahem, rychlostí přenosu a spotřebou energie. Nemůžete mít všechno najednou.
| Technologie | Dosah | Rychlost | Spotřeba | Typické užití |
|---|---|---|---|---|
| Wi-Fi | desítky metrů | vysoká | vysoká | kamera, chytrá televize |
| Bluetooth | metry | střední | nízká | hodinky, fitness náramek |
| Zigbee, Thread | desítky metrů, síť ze zařízení | nízká | nízká | čidla a žárovky v domácnosti |
| NB-IoT | kilometry, síť operátora | nízká | nízká | vodoměry, sledování zásilek |
| LoRaWAN | kilometry | velmi nízká | velmi nízká | měřiče v terénu, zemědělství |
Zařízení na baterii, které má vydržet měsíce až roky, si Wi-Fi dovolit nemůže. Proto vznikly technologie, které jednou za čas odešlou pár bajtů a zbytek času spí.
Zigbee a Thread navíc tvoří síť ze samotných zařízení (tzv. mesh): zprávy si předávají jako štafetu, takže síť dosáhne mnohem dál, než by zvládlo jediné zařízení. Každá další žárovka v domě se tak stane dalším běžcem ve štafetě.
Potkáte se s tím hned při nákupu: žárovka na Zigbee bez brány nefunguje, i když na krabici stojí „chytrá“. Na obalu se proto vyplatí hledat, jakou technologií zařízení komunikuje.
Podívejte se, co je standard Matter a proč se na něm dohodli výrobci, kteří spolu jinak soupeří – Apple, Google i Amazon. Jaký problém chytrých domácností řeší?