Chytrá žárovka vypadá zvenku jako o něco delší LED. Uvnitř baňky se ale vedle sebe tísní tři různá zařízení: svítící čipy, napájecí elektronika a malé rádio, které poslouchá povely z aplikace. Právě tahle sestava rozhoduje o tom, jestli se dá žárovka plynule ztlumit, v jakém stavu naskočí po výpadku proudu a proč jí klasický stmívač na zdi škodí.

Co je uvnitř baňky

LED čipy jsou vlastní zdroj světla. U žárovek s nastavitelnou bílou jsou v baňce dva druhy diod, teplé a studené, a výsledný odstín vzniká poměrem mezi nimi. Barevné modely přidávají další kanály. Část z nich má pro bílou samostatné diody, část ji míchá z barev a právě u téhle skupiny bývá bílé světlo horší než u jednodušší žárovky s laditelnou bílou za srovnatelné peníze.

Driver je napájecí zdroj. Dioda se nedá zapojit přímo do zásuvky, potřebuje řízený proud a mnohem nižší napětí, než je v rozvodech. Právě driver bývá první částí, která odejde, protože kondenzátory v něm stárnou teplem. Diody přitom mívají životnost delší než elektronika, která je napájí, takže chytrá žárovka obvykle zhasne kvůli driveru.

Rádiový modul je čip s anténou a vlastním firmwarem, tedy vnitřním softwarem. Přijímá povely, hlásí zpátky svůj stav a stará se o připojení k síti. Rádio musí být napájené i tehdy, když žárovka nesvítí, jinak by nemělo jak přijmout příkaz k rozsvícení. A pak je tu nudná část, na které záleží nejvíc. Teplo z diod i z driveru musí někam odejít. Proto mají chytré žárovky delší tělo a kovovou nebo keramickou spodní část, v uzavřeném svítidle bez odvětrání se elektronika přehřívá a životnost tomu odpovídá.

Wi-Fi, Zigbee, nebo Bluetooth

Rozdíl mezi typy žárovek je hlavně v tom, jakým rádiem mluví. Každé rádio má svůj protokol, tedy sadu pravidel pro posílání povelů, a volba protokolu určí, co všechno budete muset dokoupit kolem.

Wi-Fi žárovka se připojí přímo k domácímu routeru a nepotřebuje žádnou další krabičku. To je hlavní důvod, proč se prodává nejvíc. Cenou je místo v síti, protože každá žárovka zabere jednu adresu a u starších routerů dojde volná kapacita rychleji, než člověk čeká. Část modelů navíc posílá každý povel přes server výrobce, takže při výpadku internetu nefunguje ani ovládání z telefonu ležícího v téže místnosti.

Zigbee žárovka se k routeru nepřipojuje. Mluví vlastním rádiem a potřebuje bránu, tedy hub, který její povely překládá do domácí sítě. Napájené prvky si přitom mezi sebou postaví síť typu mesh, kde každý přeposílá zprávy dál. Sdružení Connectivity Standards Alliance, které Zigbee spravuje, popisuje tuhle topologii jako samoorganizující se a samoopravnou. Prakticky to znamená, že žárovka v koupelně za nosnou zdí obvykle dosáhne na bránu přes jinou žárovku v chodbě. Brána samotná ale kritickým místem zůstává, protože bez ní se do sítě nic nového nepřihlásí.

Bluetooth žárovka se páruje přímo s telefonem. Zprovoznění trvá minutu, dosah je krátký a ovládání mimo domov obvykle nefunguje, dokud se nepřidá brána. Pro jednu lampičku u postele to stačí, pro byt ne.

Do toho vstupuje Matter, tedy novější standard, který má zajistit, aby zařízení různých značek fungovala dohromady. Podle Connectivity Standards Alliance běží nad sítěmi Wi-Fi a Thread a k prvnímu spárování používá Bluetooth Low Energy. Thread je samostatná bezdrátová síť postavená na IPv6 a na standardu IEEE 802.15.4, jak ji popisuje sdružení Thread Group, a stejně jako Zigbee pracuje jako mesh. Nálepka Matter na krabici ale neznamená, že bude fungovat úplně všechno. Podporu konkrétní žárovky ve vašem systému si ověřte u výrobce, protože se mění s aktualizacemi. Co si výběrem protokolu zavřete a co otevřete, rozebírá průvodce systémy chytré domácnosti.

Watty už neříkají skoro nic

Na obalu jsou dvě čísla, která se pletou. Příkon ve wattech udává spotřebu. Světelný tok v lumenech udává, kolik světla žárovka vydá.

U klasických žárovek stačilo znát watty, protože poměr mezi spotřebou a světlem byl u všech podobný. U LED to neplatí a rozdíly mezi výrobci jsou velké. Nařízení Komise v přenesené pravomoci (EU) 2019/2015 o energetickém označování světelných zdrojů proto pracuje s takzvaným užitečným světelným tokem v lumenech a s příkonem v zapnutém stavu ve wattech a ukládá dodavatelům, aby byl štítek vytištěný na obalu.

Praktický důsledek pro nákup je jednoduchý. Při výměně staré žárovky se řiďte podle lumenů. Údaj o tom, kolika wattům původní žárovky výrobek odpovídá, je jen orientační přepočet a u dvou žárovek se stejnou nálepkou se skutečné světlo klidně liší. Jedno číslo na štítku nenajdete vůbec, a to odběr rádia při zhasnutém světle. Měření probíhá v zapnutém stavu, takže se pohotovostní spotřeba do energetické třídy nepromítne. Zjistit se dá jedině vlastní zásuvkou s měřením, jak k tomu vede přehled úspory energií s chytrou domácností.

Kelviny: proč jedna bílá není jako druhá

Barevná teplota se udává v kelvinech a označuje se také jako náhradní teplota chromatičnosti. Nařízení Komise (EU) 2019/2020 o požadavcích na ekodesign světelných zdrojů ji definuje jako teplotu Planckova zářiče, jehož vnímaná barva se nejvíc blíží barvě daného zdroje.

V praxi to znamená obrácenou logiku, než by člověk čekal. Nízké hodnoty dávají teplé světlo do žluta, vysoké studené do modra. Klasická wolframová žárovka svítila kolem 2 700 kelvinů a tahle hodnota se drží jako obvyklá teplá bílá pro obývací prostory, kolem 4 000 kelvinů je neutrální bílá do kuchyně a pracovny. Hodnoty nad 6 000 kelvinů působí chladně a v obýváku bývají nepříjemné.

Chytré žárovky umí barevnou teplotu měnit a právě tohle je jejich nejužitečnější funkce, mnohem víc než barvy. Pozor ale na jednu vlastnost, o které se v katalozích nemluví. U žárovek, které bílou míchají z teplých a studených diod, se s barevnou teplotou mění i světelný tok. Nejjasněji obvykle svítí někde uprostřed rozsahu a na krajních hodnotách ubere.

Barevné scény si přitom po prvním týdnu pouští málokdo. Kdo ví, že chce hlavně měnitelnou bílou, dostane za stejné peníze lepší světlo ve variantě bez barevných kanálů.

Index Ra a co s ním

Index podání barev popisuje, jak věrně světlo zobrazí barvy předmětů, nařízení 2019/2020 ho definuje jako průměrnou hodnotu Ra podání barev pro prvních osm zkušebních barev R1 až R8.

Za tou definicí se skrývá praktický háček. Osm testovacích odstínů jsou pastelové barvy střední sytosti a mezi nimi chybí sytá červená, která se testuje až jako devátá v pořadí. Žárovka s obstojnou hodnotou Ra proto může syté červené odstíny zplihle zešednout. V kuchyni se to pozná na mase a na zelenině, v koupelně na vlastní tváři v zrcadle. U nejlevnějších žárovek údaj o podání barev na obalu často vůbec není. Jeho absence bývá spolehlivější informace než většina čísel, která tam napsaná jsou.

Stmívání zevnitř a jeho dolní mez

Stmívání obstarává driver uvnitř žárovky. Napětí v přívodu zůstává celou dobu stejné. Nejběžnější metoda je pulzní řízení, kdy se diody velmi rychle zapínají a vypínají a oko vnímá průměr. Kolik světla vyjde, určí poměr mezi zapnutým a vypnutým časem, levnější drivery kmitají pomaleji a při nízkém jasu se to začne projevovat.

Odtud plyne nejčastější zklamání z chytrého osvětlení. Žárovka se tváří, že jde stmívat od nuly do sta, ale kolem nejnižších hodnot začne viditelně blikat, měnit odstín nebo skočí rovnou do tmy. Dolní mez stmívání se přitom v katalogu neuvádí a poznáte ji až doma.

Kmitání, které si mozek neuvědomí jako blikání, se přesto po hodinách projeví pálením očí nebo bolestí hlavy. Právě proto zavedlo nařízení 2019/2020 pro světelné zdroje uváděné na trh v Evropské unii dvě měřitelné veličiny. Pst LM hodnotí viditelné blikání a podle definice v nařízení znamená hodnota 1 padesátiprocentní pravděpodobnost, že průměrný pozorovatel blikání zaznamená. SVM hodnotí stroboskopický efekt na pohybujících se předmětech a hodnota 1 odpovídá prahu viditelnosti. Nařízení se používá od 1. září 2021.

Měření ale probíhá za definovaných podmínek a nevypovídá o tom, jak se konkrétní kus chová na deseti procentech jasu. Tady pomůže jediná věc. Kupte jednu žárovku, stáhněte ji na minimum a chvíli se na ni dívejte. Teprve pak objednávejte zbytek bytu.

Proč klasický stmívač do hry nepatří

Klasický stmívač na zdi funguje tak, že ořezává část průběhu síťového napětí. Klasické žárovce tím ubral výkon a byl klid. Driver chytré žárovky ale očekává plné síťové napětí a stálý přísun energie pro své rádio. Když dostane ořezaný průběh, projeví se to bzučením, blikáním, nenaběhnutím při zapnutí nebo tím, že se elektronika přehřívá a žárovka odejde předčasně. Některé kombinace fungují měsíc a pak přestanou, což hledání příčiny nijak neusnadňuje.

Řešení je jediné. Když je ve zdi stmívač a přechází se na chytré žárovky, musí stmívač pryč. Výměna stmívače za běžný vypínač je zásah do pevné elektroinstalace a patří elektrikáři s oprávněním. Krabice ve zdi je pod napětím i po zhasnutí a není to místo na sobotní experiment.

Stejné pravidlo platí pro spínací moduly za vypínačem, pro relé a pro cokoli v rozvaděči. Žárovka, kterou jen zašroubujete do objímky při vypnutém vypínači, je samozřejmě v pořádku.

Co se stane, když někdo cvakne vypínačem

Chytrá žárovka bez napájení nezmůže nic. Rádio zmlkne, aplikace hlásí nedostupné zařízení a žádná automatizace ji nerozsvítí. Tohle je nejčastější důvod, proč lidé chytré osvětlení po dvou měsících vzdají, a rozdíl mezi ovládáním žárovky a ovládáním vypínače rozebírá průvodce chytrým osvětlením v bytě.

Zajímavější je chování po zapnutí. Žárovka musí vědět, v jakém stavu naskočit, a výrobci to řeší různě. Někdy se vrátí do posledního nastavení, jindy naskočí na plný jas v neutrální bílé. Lepší modely tohle chování nechají nastavit a stojí za to si to hned po instalaci projít. Rozsvícení celého bytu do studené bílé ve tři ráno po výpadku proudu je zkušenost, kterou nemusíte mít.

Řada žárovek se také resetuje do továrního nastavení tím, že se několikrát rychle vypne a zapne. Je to praktické při párování a nepříjemné při krátkodobých výpadcích v síti, kdy proud několikrát blikne. Žárovka pak zapomene, ke které bráně patří.

Výpadek internetu se chová jinak než výpadek proudu. Žárovka řízená lokální bránou reaguje na tlačítka i na scény dál, protože povely nikam ven necestují.

Životnost, firmware a konec podpory

Deklarovaná životnost se u LED vztahuje k diodám a k poklesu jejich světelného toku. O driveru ani o rádiu neříká nic.

Reálné opotřebení řídí teplo a to se v uzavřeném svítidle nemá kam ztratit. Rozdíl mezi otevřeným lustrem a zavřenou koulí v koupelně bývá znatelný a reklamace v takovém případě většinou neuspěje, protože žárovka pracovala mimo podmínky výrobce.

Firmware se v žárovce aktualizuje na dálku a občas se aktualizace nepovede. Výrobci to obvykle spraví další verzí, mezitím ale zůstane v objímce kus skla, který nereaguje. Vypínat aktualizace kvůli tomu nemá smysl, protože právě přes ně se opravují bezpečnostní chyby.

A pak je tu otázka, kterou si při nákupu nikdo neklade. Co se stane, když výrobce ukončí provoz své služby. U Wi-Fi žárovky závislé na cloudu zbude obyčejná LED, kterou ovládá vypínač na zdi. U žárovky pracující lokálně přes otevřený protokol je situace lepší, protože ji obvykle převezme jiná brána. Bezejmenné žárovky z tržišť jsou v tomhle nejrizikovější, protože u nich není jasné ani to, kdo je vyrobil. Podobných omylů se kolem chytrých domácností drží víc a shrnuje je přehled mýtů o chytré domácnosti.

Na co si dát pozor

  • Před nákupem změřte, jestli se delší chytrá žárovka do svítidla vejde, a počítejte s tím, že uzavřená svítidla jí zkracují život.
  • Ve zdi se stmívačem chytrá žárovka spolehlivě nepracuje. Jeho výměnu za běžný vypínač objednejte u elektrikáře s oprávněním.
  • Dolní mez stmívání ani sklon k blikání se na obal nepíšou. Ověřte je na jednom kuse dřív, než objednáte deset.
  • U barevných modelů počítejte s tím, že bílá z nich bývá horší než u žárovky s laditelnou bílou za srovnatelnou cenu.
  • Nastavte si chování žárovky po zapnutí napájení, jinak vám celý byt naskočí na plný jas po každém výpadku.
  • U Wi-Fi žárovek si ověřte, co zvládnou bez internetu. V chodbě a na schodišti to není teoretická otázka.
  • V nájmu se vyplatí držet u žárovek do běžných objímek. Co se dá vyšroubovat, odstěhuje se s vámi, jak popisuje průvodce chytrou domácností do bytu a do nájmu.

Než objednáte zbytek bytu

Chytrá žárovka je nejlevnější vstup do chytré domácnosti a taky nejsnáz zklame, protože se od ní čeká víc, než jeden kus elektroniky v objímce zvládne. Nejvíc rozhodne volba protokolu a kvalita driveru, tedy dvě věci, které nejsou na krabici vidět. Lumeny, kelviny a index podání barev jsou na obalu a dají se porovnat, dolní mez stmívání se dá jen vyzkoušet.

Kdo staví osvětlení na delší dobu, měl by si přitom hlídat ještě jednu věc. Žárovky jedné značky a jedné řady drží stejný odstín bílé, kdežto dokoupený kus z jiné série se v téže místnosti pozná okamžitě.