Умный дом ZigBee или Wi-Fi

Обновлено: 21.11.2024

Если вы инвестировали в умный дом, вам, несомненно, нужно было узнать, что означают Zigbee и Z-Wave. Короче говоря, это протоколы связи, и именно они определяют работу ваших устройств. Некоторые продукты используют Zigbee, а другие полагаются на Z-Wave. До недавнего времени Wi-Fi считался слишком нестабильным для поддержки ваших продуктов для умного дома, но времена меняются, и технологии наверстывают упущенное — быстро! Давайте сравним Zigbee и Z-Wave с Wi-Fi и выберем систему, которую вам лучше использовать.

Важность Wi-Fi для умного дома

На данный момент практически у каждого есть маршрутизатор Wi-Fi, но до недавнего времени соединение считалось слишком нестабильным для надежной поддержки ваших умных домашних устройств. Однако ситуация меняется: Google и Alexa полагаются на Wi-Fi для работы и становятся центрами умного дома по умолчанию. Раньше слишком много устройств вызывало застревание журналов, но ситуация меняется, поскольку маршрутизаторы становятся более стабильными, а ваша домашняя сеть Wi-Fi становится более надежной. Подумайте об этом — вы уже полагаетесь на Wi-Fi для потоковой передачи, Интернета и многого другого. Вскоре такие вещи, как ваш дверной звонок, розетки, выключатели света и многое другое, также могут работать через ваш Wi-Fi, и, конечно же, производители ожидают этого. Он становится новым значением по умолчанию.

Z-Wave и Zigbee: что это такое?

Z-Wave и Zigbee – это недорогие беспроводные сети, в чем-то похожие на Wi-Fi, но предназначенные для размещения всего необходимого для работы беспроводного "умного дома". Это немного похоже на Bluetooth, но оба считаются более стабильными, используют меньше данных и имеют более широкий радиус действия.

Z-Wave использует беспроводную ячеистую сеть, чтобы ваши устройства могли взаимодействовать друг с другом. Это закрытый стандарт, принадлежащий Silicon Labs. Напротив, Zigbee, работающий аналогично, имеет открытый код и никому не принадлежит.

За и против

И у Zigbee, и у Z-Wave есть свои плюсы и минусы. Одним из самых больших преимуществ Zigbee является то, что, будучи открытым кодом, он никуда не денется в ближайшее время, хотя это не означает, что все продукты Zigbee совместимы друг с другом. Philips Hue смогла внести изменения в протокол (помните, что это открытый исходный код), что потребовало наличия их концентратора для работы их продуктов.

Z-Wave с его закрытым протоколом совместим только с другими продуктами Z-Wave, так же как Zigbee совместим только с Zigbee. Но главным преимуществом Z-Wave является то, что он имеет гораздо больший радиус действия, чем Zigbee. Продукты Zigbee должны находиться в пределах 60 футов друг от друга. Z-Wave достигает 500 футов!

У Z-Wave меньше проблем с перегрузкой

Таким образом, в сети Z-Wave гораздо меньше перегрузок, поскольку она работает на более низкой радиочастоте – 908,42 МГц. Частота Zigbee ближе к частоте Wi-Fi — 2,4 ГГц, что означает гораздо большую перегрузку.

Z-Wave и Zigbee — точки отказа

Это может быть одной из самых больших проблем для Z-Wave и Zigbee. Оба они полагаются на отдельные корпоративные облака, а это означает, что если компания разорится и облака перестанут работать, то же самое произойдет и с вашими продуктами. Это произошло, когда Best Buy решила уйти из бизнеса умного дома, и все их продукты под брендом Insignia потеряли свои возможности умного дома. С Wi-Fi такой опасности нет.

Низкий барьер входа для устройств Wi-Fi

Во-первых, Wi-Fi намного дешевле, чем Z-Wave или Zigbee, просто потому, что они работают в уже существующей беспроводной сети. Смарт-хабы также поначалу сложно освоить. Концентраторы, работающие через Wi-Fi, такие как Google Assistant и Amazon Alexa, хоть и не такие мощные, но максимально удобные для пользователя.

Устройства Wi-Fi обычно дешевле

Еще одна причина, по которой Wi-Fi может иметь преимущество перед Z-Wave и Zigbee, заключается в том, что эти продукты намного дешевле и их легче найти. Конечно, это не всегда так, но имейте в виду, что продукты для умного дома Z-Wave и Zigbee существуют дольше, чем продукты с Wi-Fi, и они дешевле только потому, что цена с годами упала. Продукты для умного дома с Wi-Fi выводятся на рынок по более низким ценам, и, вероятно, со временем они будут снижаться еще больше.

Устройства Z-Wave и Zigbee совместимы не со всеми концентраторами

Всегда сложно проверить, установлены ли на концентраторе Z-Wave или ZigBee последние версии драйверов, чтобы убедиться, что ваши продукты для умного дома работают. Даже в этом случае они не всегда совместимы друг с другом. С продуктами для умного дома с Wi-Fi вам не нужно об этом беспокоиться. Продукты Wi-Fi полагаются на предоставленные API, такие как Google и Alexa, для выполнения всей работы по совместимости, поэтому забудьте об обновлении драйверов или беспокойстве о проблемах совместимости.

Что происходит с умным домом с питанием от Wi-Fi, когда отключается электричество?

Хотя "Умный дом" с Wi-Fi может звучать великолепно, у многих людей возникает вопрос: что произойдет, если отключится электричество? Многие предполагают, что если отключится электричество, ваши умные продукты станут бесполезными. Это не обязательно так. Продукты Wi-Fi обычно имеют встроенные батареи. Если отключится электричество, они должны продолжать работать до тех пор, пока хватает батарей. Есть некоторые исключения. Такие устройства, как умные колонки и умные дисплеи, не будут работать. Ни интеллектуальное освещение, ни что-либо, питающееся от умной розетки. Однако умные замки, умные гаражные ворота и умный термостат имеют резервные батареи. Это означает, что вы буквально не останетесь на морозе, даже если отключится электричество. Даже самые умные камеры видеонаблюдения будут работать! (Источник)

Одно несомненное преимущество выделенного концентратора, такого как тот, который использует Z-Wave и Zigbee, заключается в том, что их концентраторы не полагаются на облако, как это делает Wi-Fi. Так что даже в случае сбоя питания все должно работать.

Wi-Fi, Z-Wave и Zigbee: что выбрать?

В конце концов, все зависит от того, чего вы хотите. Для доступного и экономичного умного дома вы не ошибетесь с Wi-Fi, где такие программы, как Google и Alexa, делают всю тяжелую работу. Но если вам нужна специализированная локальная сеть, которую вы можете точно настроить, вам могут больше понравиться более дорогие варианты, предлагаемые Z-Wave и Zigbee.

Z-Wave, Zigbee и Wi-Fi – ведущие технологии умного дома. В этой статье мы подробно рассмотрим каждый из них, чтобы помочь вам выбрать то, что лучше всего подходит для вашего дома.

Какая технология лучше?

Z-Wave, Zigbee и Wi-Fi — ведущие технологии беспроводной связи для умного дома, но они несовместимы друг с другом. Хотя можно создать систему умного дома, полностью основанную только на одном из них, лучший и более гибкий подход — выбрать продукты, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям, а затем связать их вместе с помощью мультитехнологического центра (например, HomeTroller). В этой статье мы рассмотрим сходства и различия каждой технологии, чтобы вы могли сделать наиболее осознанный выбор.

Z-волна

Эта технология была разработана в начале 2000-х годов датской компанией Zensys. Это технология ячеистой сети с низким энергопотреблением, работающая в диапазоне 800–900 МГц. Диапазон прямой видимости часто указывается более 100 футов, но стены, полы, потолки, приборы и мебель могут значительно уменьшить его. Несмотря на это, интеллектуальные продукты Z-Wave с питанием от сети работают как повторители, и это обычно решает любые проблемы с диапазоном отдельных устройств.

Товары

Z-Wave используется во многих устройствах для умного дома. Низкое энергопотребление позволяет использовать его в различных устройствах с батарейным питанием. Вот некоторые из наиболее популярных категорий товаров:

Совместимость хаба

Z-Wave поддерживается в самом широком диапазоне самых популярных мультитехнологичных центров, включая HomeSeer, SmartThings, Hubitat, Vera и другие. Он также поддерживается рядом программ для умного дома, включая HomeSeer, Indigo и программами, использующими OpenZWave. Обратите внимание, что Z-Wave не поддерживается (напрямую) умными колонками Amazon или Google. Однако умные колонки могут управлять устройствами Z-Wave с помощью мультитехнологического концентратора.

Совместимость

С момента создания Z-Wave все продукты прошли процедуру сертификации функциональной совместимости. Цель этого процесса состояла в том, чтобы обеспечить совместимость продуктов во всей экосистеме Z-Wave, и в основном это было очень успешно. Широкая функциональная совместимость сыграла очень важную роль, помогая Z-Wave достичь наивысшего уровня внедрения в отрасли. На момент написания этой статьи в мире насчитывается более 3000 сертифицированных продуктов Z-Wave.

Тем не менее, стоит отметить, что в первые годы процесс сертификации не был идеальным и не применялся последовательно от продукта к продукту. Хотя эти проблемы в значительной степени устранены, самая большая проблема в будущем лежит на производителях ступиц. Поскольку сама технология продолжает развиваться, производителям концентраторов важно идти в ногу со временем, добавляя новейшие функции.

Доступность

Устройства Z-Wave обмениваются данными на частотах, определенных для региона и регулируемых государством. В США продукты используют частоту 908 МГц. В Европе это 868 МГц. В мире используется около дюжины различных частот. Есть несколько компаний, которые производят продукты Z-Wave для всех или большинства этих регионов. Однако многие производители ограничивают свои запасы США и/или Европой.

Zigbee и Wi-Fi: основные отличия

Протокол Zigbee, основанный в 2003 году, представляет собой открытый стандарт связи, основанный на стандарте IEEE 802.15.4, который также управляет другими низкоскоростными сетями, такими как 6LoWPAN и Thread. «Пчела» в названии Zigbee была вдохновлена зигзагообразным танцем медоносных пчел, когда они передают сообщения в непосредственной близости друг от друга. Таким образом, Zigbee был задуман как маломощный протокол ближнего действия с низкой скоростью передачи данных в диапазоне 2,4 ГГц для эффективной связи между "сетчатыми" устройствами.

Максимальная скорость Zigbee составляет 250 кбит/с, что является пустяком по сравнению с Wi-Fi, но не в этом причина его популярности. Как показано, объект устройства Zigbee (ZDO) находится на более высоком прикладном уровне по сравнению с физическим (PHY) уровнем, на котором работает радиосвязь 2,4 ГГц (и 915 МГц). Такой дизайн подходит для более длительного времени автономной работы, характерного для устройств Zigbee. Таким образом, устройства Zigbee потребляют на несколько порядков меньше энергии по сравнению с радиоустройствами Wi-Fi, которые работают в аналогичном диапазоне 2,4 ГГц.

Архитектура стека Zigbee (Источник: Zigbee Alliance)

Созданный в 1997 году, Wi-Fi представляет собой протокол беспроводной сети, основанный на стандартах IEEE 802.11. Его пропускная способность намного выше: от 32 Мбит/с (802.11a/b/g) до 700 Мбит/с (802.11ax), также известная как Wi-Fi 6. Первоначально использовалась для подключения компьютеров и сетевых устройств в локальной или глобальной сети, Wi-Fi быстро развился, чтобы поддерживать связь для смартфонов, интеллектуальных колонок, интеллектуального телевизора и других умных потребительских бытовых приборов. Стандарты Wi-Fi во всем мире поддерживаются Wi-Fi Alliance, который обеспечивает совместимость и совместимость продуктов Wi-Fi.

В отличие от Zigbee, который использует устройство-координатор (концентратор) для присоединения к узлам Zigbee, Wi-Fi управляется с помощью беспроводных маршрутизаторов, устройств Mi-Fi или портативных точек доступа. Кроме того, в отличие от Zigbee, Wi-Fi потребляет больше энергии аккумулятора, и большинство коммерческих устройств, совместимых с Wi-Fi, имеют чип Wi-Fi для связи с точкой беспроводного доступа, т. е. маршрутизатором Wi-Fi.

Технические различия между продуктами Wi-Fi и Zigbee гораздо подробнее.Это объясняет основные преимущества и недостатки каждой технологии по сравнению с другой. И почему каждый из них подходит для разных приложений умного дома.

Zigbee и Wi-Fi: где Zigbee лучше

1. Обратная и прямая совместимость

Согласно Zigbee Alliance, одним из ключевых преимуществ продуктов, сертифицированных Zigbee, является то, что они предназначены для совместимости с устаревшими и будущими версиями Zigbee. Обратная совместимость позволяет новейшим устройствам Zigbee 3.0 снова объединяться в вашу существующую сеть. В то же время более старые устройства Zigbee могут подключаться к сетям Zigbee 3.0 на основе разрешенной политики безопасности и посредством беспроводных обновлений. С Zigbee, если у вас уже есть устройства умного дома, развернутые в сети, вы можете быть уверены, что они будут совместимы с новыми узлами Zigbee.

Конечно, Wi-Fi не обладает этим преимуществом в полной мере. Хотя вы можете использовать Wi-Fi 6 с предыдущими стандартами, прямой совместимости не существует для устройств, предназначенных для более ранних версий Wi-Fi.

2. Отказоустойчивость

Как Zigbee, так и Wi-Fi используют разные сетевые топологии. Zigbee организован вокруг сетки, где каждый узел общается не только с «Координатором», но и с другими узлами, что приводит к лучшей отказоустойчивости. Если один из узлов нарушен/поврежден, это не влияет на остальную сеть. Есть причина, по которой промышленная автоматизация (IIoT) использует такие сети, как Zigbee и Z-wave. Те же преимущества применимы и к умным домам.

Сеть Zigbee Mesh

Сеть Wi-Fi обычно устроена по топологии "звезда" (хотя можно создать сетку Wi-Fi) с маршрутизатором и повторителями. Если один из повторителей Wi-Fi в сети поврежден, то неисправность будет передана всем конечным узлам, подключающимся к нему.

Топология Wi-Fi Star с повторителями

3. Расширение охвата

Вместо добавления повторителей вручную, как в сети Wi-Fi, Zigbee позволяет каждому узлу Zigbee действовать как повторитель. Пока ваш ZDO включен, он может служить точкой ретрансляции для передачи сигналов на конечный узел. Таким образом, чем больше устройств Zigbee вы купите, тем больше вы расширите свой охват (хотя вы должны быть обеспокоены нарушением сигнала из-за слишком большого количества узлов Zigbee).

4. Нет необходимости каждый раз вводить пароль

В сетях Wi-Fi вводить пароль каждый раз при добавлении нового устройства может быть утомительно. Это может показаться более утомительным из-за любого отключения устройства или других проблем с обслуживанием.

Ввод пароля при добавлении устройства в сеть Wi-Fi

С другой стороны, протокол Zigbee поддерживает функцию под названием "службы обнаружения устройств", поскольку все конечные точки Zigbee имеют уникальные шестнадцатеричные идентификаторы устройств, как показано ниже для датчика движения Philip Hue. Клиентский узел автоматически обнаруживается и подключается к сети, что устраняет необходимость вводить пароли вручную.

5. Меньше зависимости от облака

По сравнению с устройствами, совместимыми с Wi-Fi, конечные устройства Zigbee меньше зависят от облачных обновлений. Хотя они обслуживают обновления по беспроводной сети (OTA), все устройства Zigbee работают в своей собственной сетке. Таким образом, они не зависят от поставщика. Таким образом, если производитель устройства перестанет поддерживать одну или несколько функций, это не повлияет на полевые операции существующих развертываний. Умные центральные компании, такие как Hubitat, идут еще дальше, используя Zigbee, чтобы добиться независимости от поставщика и облачного контроля.

Умный центр Hubitat Elevation

6. Поддержка концентраторов умного дома

Zigbee-совместимые устройства легко поддерживают концентраторы умного дома. Если вы хотите объединить все устройства в вашей сети, вам нужен эффективный центр умного дома. И это может произойти только тогда, когда все конечные устройства, включая датчики, лампы, камеры и аксессуары, беспрепятственно подключаются и обмениваются данными без помех. Вот почему большинство интеллектуальных концентраторов, включая динамики Alexa, стали совместимыми с Zigbee.

Конечно, если принять во внимание центры умного дома, предоставляемые Apple, Google и Amazon, они также широко используют Wi-Fi. Но многие концентраторы, такие как Insteon, Hubitat или Control4, используют Zigbee. Владельцы умных домов, которым требуется централизованное управление через концентратор, легко выиграют от большего количества устройств Zigbee.

7. Устройства с низким энергопотреблением

Как объяснялось выше, устройства Zigbee предназначены для работы в режиме пониженного энергопотребления. Это дает больше времени ожидания и более непрерывную работу. Более длительное время работы от батареи достигается за счет скорости передачи данных, а при максимальной скорости 250 бит/с вы можете использовать Zigbee только для домашней автоматизации.

8. Типы поддерживаемых устройств

Zigbee становится универсальным выбором для управления HVAC, управления освещением, управления энергопотреблением, мониторинга освещения, мониторинга окружающей среды и коммерческих зданий. Ниже представлен ряд Zigbee-совместимых устройств, доступных у Tuya Smart, ведущего производителя домашней автоматизации. Некоторые из приложений, обычно используемых с Zigbee, включают беспроводные и многофункциональные шлюзы, интеллектуальные переключатели, диммеры, светодиодные лампы (например, лампы Philip Hue) и другие многоцелевые компоненты. Вы не можете допустить, чтобы они перестали работать из-за проблем со скоростью Wi-Fi.

Подключенные устройства ZIgbee (примеры)

Где Wi-Fi лучше, чем Zigbee

1. Стоимость

Смарт-устройства Zigbee могут быть заведомо дороже, чем устройства Wi-Fi, предназначенные для той же основной цели. Это связано с тем, что устройства Wi-Fi уже давно существуют на рынке. Кроме того, для данного приложения больше производителей устройств могут поддерживать устройства Wi-Fi, а не Zigbee. Это может ограничить выбор. Однако стоимость Zigbee несколько смягчается тем, что вам не нужно приобретать ретрансляторы отдельно. Каждое устройство Zigbee служит повторителем расширения.

Сравнение стоимости интеллектуального коммутатора Zigbee и Wi-Fi на Amazon

2. Диапазон

Проблема с большинством устройств Zigbee заключается в том, что они лучше работают на коротких расстояниях из-за коротковолновой физики. Для сравнения, дальний Wi-Fi может поддерживать расстояние до 100 метров. Это означает, что они менее подвержены помехам сигнала по сравнению с устройствами Zigbee. В любом случае сигналы Zigbee оказываются слабее, что может увеличить искажения и ухудшение сигнала, если на небольшом расстоянии находится слишком много устройств Zigbee. Современные сети Wi-Fi преодолели этот барьер благодаря улучшению качества обслуживания, что сделало их менее уязвимыми к проблемам с сигналом.

3. Интеграция устройств

Подключиться к Wi-Fi на устройстве IoT проще, чем через Zigbee. Чип Wi-Fi устанавливается практически на любую плату IoT, которая оснащена радиомодулем Wi-Fi, позволяющим подключаться к любой точке беспроводного доступа. Интеграция устройств с использованием Zigbee намного сложнее, поскольку требуется датчик Zigbee, который необходимо приобретать отдельно и интегрировать в плату IoT.

4. Безопасность

По сравнению с Zigbee Wi-Fi обеспечивает более высокий уровень безопасности. Поскольку Zigbee является технологией с открытым стандартом, Zigbee-устройства разных производителей более совместимы друг с другом, чем Wi-Fi. Например, вы не можете использовать мобильное приложение Tuya Smart для запуска навыков Amazon Alexa по Wi-Fi, если вы еще не синхронизировали приложения ранее. С другой стороны, все устройства Zigbee говорят на одном и том же универсальном языке. Таким образом, приложения от разных поставщиков являются кросс-совместимыми, что создает большие риски для безопасности.

5. Потребительские приложения Интернета вещей

Предлагая гораздо более высокую пропускную способность, Wi-Fi определенно больше подходит для потребительских приложений IoT, таких как умные колонки, видеозвонки с помощью портала Facebook, умные тумбочки и другие повседневные действия.Вы не можете использовать Zigbee даже для отправки электронной почты, поэтому он не подходит для любых потребительских приложений IoT, которые могут требовать постоянного взаимодействия с пользователем. Они действительно больше подходят для умной домашней автоматизации.

Wi-Fi или Zigbee: что лучше для умного дома?

В приведенном выше сравнении Zigbee и Wi-Fi мы рассмотрели их соответствующие преимущества и недостатки. Хотя Zigbee получает больше баллов, если вы ищете большую автономию и свободу от контроля поставщиков, еще слишком рано объявлять Zigbee нашим победителем конкурса. Оба сетевых протокола имеют собственные приемлемые критерии для использования в умном доме. Если вы только начали строить умный дом, возможно, вам лучше использовать совместимые с Wi-Fi устройства, которые синхронизируются с Alexa, Google Home и другими динамиками. Кроме того, вам не нужно покупать смарт-концентратор.

Но если вы хотите несколько модификаций в своем доме с умным освещением, шторами, выключателями, термостатами и другими функциями автоматизации здания, наличие Zigbee-совместимых устройств и центра умного дома лучше удовлетворит ваши потребности. Другими словами, Zigbee предназначен для более продвинутых пользователей умного дома.

По теме:

Увлекаюсь Интернетом вещей с начала 2016 года. Люблю исследовать проблемы, возможности и тенденции, связанные с тем, что становится третьей волной Интернета.

Никогда не пропустите

Будьте в курсе наших еженедельных обзоров последних тенденций в мире IoT.

Регистрируясь, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности, а европейские пользователи соглашаются с политикой передачи данных.

Я помню, как впервые начал разбираться в умных домах. Я с радостью использовал несколько динамиков Echo (на основе WiFi), но я также начал слышать такие термины, как «Zigbee» и «Z-Wave». Я также (очевидно) знал о Bluetooth, но в основном видел его использование в наушниках и мобильных телефонах: поэтому казалось странным, что Philips Hue нового поколения также поддерживает Bluetooth.

Короче говоря, чем больше я читал об умных домах, тем больше путался в различных протоколах связи (например, Zigbee, Z-Wave, WiFi и Bluetooth), которые, казалось, сосуществовали в пространстве умного дома. Один лучше другого? Можете ли вы просто придерживаться одного из них?

В настоящее время наиболее популярными протоколами для умного дома являются WiFi и Zigbee, а Z-Wave и Bluetooth менее популярны. Но все они имеют свои преимущества, и в крупномасштабном умном доме, скорее всего, будет сочетаться каждое из них.

Краткий обзор Zigbee, Z-Wave, WiFi и Bluetooth

Мой мост Philips Hue v2 «говорит» на Zigbee, а не на WiFi.

Большинство из нас слышали о Wi-Fi и Bluetooth, и вы, возможно, также видели упоминание о Zigbee, если изучали Philips Hue или Amazon Echo Plus. Но в любом случае, я хотел кратко пробежаться по ним ниже. Чтобы получить более подробные пояснения, ознакомьтесь с конкретными разделами позже.

В следующих четырех разделах каждый протокол связи рассматривается более подробно. Вы также можете перейти к разделу "Какой из них лучше?!", чтобы узнать больше о том, какой протокол вы используете. должен пойти с.

Подробный обзор Zigbee

Zigbee определяется в соответствии со стандартом IEEE 802.15.4 (который также включает его «конкурирующий» Thread, протокол на основе Google/Nest, который является частью проекта Connected Home over IP).

Zigbee описывается как "самоформирующаяся, самовосстанавливающаяся ячеистая сеть". Это означает, что как только устройство Zigbee подключается к сети, оно начинает искать другие устройства Zigbee и автоматически начинает создавать сеть связанных устройств. Каждое устройство Zigbee может выступать в качестве «хостингового» узла в сети, что означает, что оно может повторять сообщения Zigbee на другие узлы в сети:

Несколько интеллектуальных источников света Hue, соединяющиеся друг с другом и мостом для формирования ячеистой сети.

В связи с этим Zigbee является довольно устойчивой сетью, поскольку даже в случае отказа одного из узлов взаимосвязанная структура узлов означает, что они могут продолжать работу, несмотря на неисправный узел. Это может включать в себя общение узлов с новыми узлами (т. е. формирование новых отношений), а может быть, в этом нет необходимости, поскольку топология сети (то, как она структурирована и организована) уже достаточно эффективно структурирована.

Я знаю, что вышеизложенное содержит много модных словечек… что все это означает на практике? Хорошо:

Вам не нужно вводить пароли для каждого нового устройства, как в случае с WiFi. Устройства Zigbee могут находить друг друга без необходимости ввода дополнительных паролей, а весь процесс на всех этапах шифруется ключами AES-128.
Вы можете автоматически расширить радиус действия своей сети Zigbee, просто добавив дополнительные устройства (например, лампочки Zigbee). Это позволит наружным устройствам (или устройствам в хозяйственных постройках) подключаться к вашей основной сети, в отличие от Wi-Fi, который может быть ненадежным, когда вы выходите на улицу, и поэтому требуются усилители сигнала.
Различные устройства гораздо лучше взаимодействуют друг с другом. Например, вы можете настроить ряд различных лампочек и световых полос на основе Zigbee через приложение Philips Hue, даже от других компаний. Я сделал это сам — я сделал свою собственную световую полосу Zigbee, а затем я мог управлять ею через приложение Hue. Это можно сравнить с продуктами на основе WiFi, которые часто привязаны к своим собственным приложениям — например, вы не сможете управлять лампочкой Kasa Smart в приложении LIFX!

С учетом всего вышесказанного, Zigbee на самом деле очень похож на WiFi во многих отношениях: он работает в диапазоне радиочастот 2,4 ГГц и имеет аналогичный диапазон по умолчанию для многих реальных настроек WiFi. , и для этого требуется какое-то управляющее устройство (устройство типа концентратора/маршрутизатора) где-то в сети.

Черт возьми, в некоторых случаях он может мешать работе Wi-Fi из-за использования радиодиапазона 2,4 ГГц. Я использую и Wi-Fi, и Zigbee, и никаких помех не было, но, тем не менее, это возможно.

Одна из разочаровывающих особенностей Zigbee заключается в том, что он разработан как маломощный и недорогой протокол. Хотя устройства Zigbee обычно потребляют меньше энергии, они обычно стоят дороже, чем аналогичные устройства WiFi. Это означает, что вы часто можете переплачивать за устройство для умного дома Zigbee по сравнению с устройством с Wi-Fi.

Подробнее о Z-Wave

Логотип Z-Wave

В начале этой статьи я упомянул, что Z-Wave почти идеален для умных домов: у него хороший радиус действия (обычно 100 метров), он работает в диапазоне радиочастот 800–900 МГц (поэтому он не будет конфликтовать с Wi-Fi), он обеспечивает хорошую совместимость между элементами Z-Wave (как и Zigbee), а также отличается низким энергопотреблением.

Короче говоря, его радиус действия может конкурировать с лучшими сетями Wi-Fi, но он потребляет гораздо меньше энергии, ни с чем не конфликтует, а разные устройства Z-Wave хорошо работают вместе. Так почему же Z-Wave не взял верх?

Ну, во-первых, для Z-Wave требуется отдельный концентратор (точно так же, как для Zigbee), что мгновенно делает его менее желательным, чем устройства WiFi, которые будут «просто работать», поскольку WiFi-маршрутизатор уже есть в каждом доме.

Во-вторых, эффект масштаба означает, что устройства Z-Wave стоят дороже (как и Zigbee). В конце концов, производить устройства Wi-Fi гораздо дешевле, потому что чипы и компоненты Wi-Fi широко доступны, в отличие от Z-Wave и Zigbee, у которых меньше единиц продукции/доступно и, следовательно, более высокая удельная стоимость.

В-третьих, до недавнего времени Z-Wave была по сути закрытой системой: одна компания отвечала за производство радиочипов Z-Wave и за поддержку большей части стандарта Z-Wave. третьим лицам открыто создавать устройства Z-Wave.

Тот факт, что новые компании должны стать платными членами Z-Wave (и Zigbee), на мой взгляд, сдерживает эти стандарты. В конце концов, если вы изобрели совершенно новое умное домашнее устройство, которое вам очень нравится, захотели бы вы платить 10 000 долларов в год, чтобы стать официальным производителем Z-Wave? Или вы бы просто добавили чип Wi-Fi, сэкономив себе 0 долларов в год и избавившись от головной боли?

…а еще есть (не)надежный Wi-Fi!

Я держу в руках WiFi-роутер BT Home Hub.

А, Wi-Fi. У меня — и у многих других — есть отношение любви/ненависти к WiFi. В конце концов, когда это работает, это великолепно: в среднем в доме есть 11 устройств, подключенных к Wi-Fi, а объем интернет-данных (пропускная способность), который мы используем, утроится в ближайшие несколько лет из-за видео. стриминговые сервисы (например, YouTube и Netflix) становятся все более популярными.

Но хотя Wi-Fi много делает для каждого домохозяйства, также часто кто-то в доме кричит "Интернет не работает?", только чтобы ответить всем остальным. «Нет, меня это устраивает» — и это просто сбой WiFi на устройстве одного человека. Или чтобы поток Netflix время от времени зависал на несколько секунд.

И это после недавних улучшений WiFi: я помню 5+ лет назад, когда я регулярно видел отключения устройств, или 10+ лет назад, когда вам нужно было настраивать WiFi канал, чтобы не конфликтовать с Wi-Fi соседей.

Но, конечно же, Wi-Fi широко распространен, поэтому неудивительно, что многие умные устройства, в том числе все устройства начального уровня, работают через Wi-Fi.

В 1997 году Wi-Fi был официально принят в качестве стандарта — стандарта 802.11, который в настоящее время включает в себя различные изменения и улучшения, такие как «802.11n» и «802.11ac» (последний представляет Wi-Fi с частотой 5 ГГц, более быстрый и потенциально более надежный). на короткие расстояния).

WiFi работает на устройствах с небольшим чипом Wi-Fi внутри, и они подключаются к сети Wi-Fi, обычно предоставляемой вашим интернет-маршрутизатором, но потенциально могут быть отдельной сетью от точки доступа Wi-Fi, расширителя WiFi или точки доступа.

Каждое устройство предоставит пароль WiFi для сети (при условии, что это зашифрованная сеть, что должно быть в 99,9% случаев!), а процесс, известный как DHCP, затем предоставит устройству IP-адрес. Это локальный адрес в сети (используемый для внутренней связи, т. е. одно устройство взаимодействует с другим), и он отличается от внешнего IP-адреса сети, предоставленного вашим интернет-провайдером.

Одним большим недостатком такого подхода является то, что приходится вводить новый пароль WiFi для каждого нового устройства, которое вы подключаете, включая умные фонари, которых у вас могут быть десятки. И если вы затем поменяете свой интернет-маршрутизатор, вам придется бегать по дому, сбрасывая множество устройств, или изменить SSID (имя/ключ) маршрутизатора, чтобы он совпадал со старым. Ни один из вариантов на самом деле не идеален.

Bluetooth: не только для наушников и мобильных телефонов!

Настройки Bluetooth моего телефона и сопряженные устройства

Помню, когда я был намного моложе, мои друзья передавали рингтоны друг другу через инфракрасный порт. Затем Bluetooth стал более распространенным, и стало намного проще передавать файлы друг другу.

С тех пор популярность Bluetooth действительно возросла, и хотя он больше не используется для обмена файлами (чаще для этого используется загрузка в облачное хранилище и/или WhatsApp через Wi-Fi), он отлично подходит для потоковой передачи музыки на беспроводные наушники. и использовать его в машине для звонков и музыки. Мои смарт-часы также используют его как основной способ передачи данных туда и обратно.

А как насчет Bluetooth в умном доме? Что ж, он использовался в новых лампочках Philips Hue — вы можете загрузить отдельное приложение Hue Bluetooth, которое позволяет вам управлять лампочками, не покупая отдельный мост Hue за 70 долларов, что очень удобно.

Кроме того, умные колонки, такие как Amazon Echo и линейка Google/Nest Home, поддерживают Bluetooth как способ потоковой передачи музыки.

Кроме того, Bluetooth редко используется в умных домах. Я думаю, это связано с тем, что у него низкая скорость передачи данных (пропускная способность), а это означает, что он является прямым конкурентом Zigbee и Z-Wave — двух технологий, которые используются в умных домах намного дольше.

Тем не менее, его использование в умных домах является многообещающим, и его включение в качестве поддерживаемой базовой технологии Connected Home over IP (подробнее об этом позже) является хорошим знаком.

Сравнение Zigbee, Z-Wave, WiFi и Bluetooth

Прежде чем я расскажу, какой из этих четырех коммуникационных протоколов является «лучшим» и, вероятно, у него хорошее будущее в умных домах, я хотел бы сделать краткое краткое изложение некоторых ключевых моментов на английском языке:

Так какой же из них «лучший»?!

Домашний концентратор SmartThings поддерживает Wi-Fi, Zigbee и Z-Wave.

Молодец, что дочитал до этого места! Итак… каков ответ на вопрос о смысле жизни?! Извините, я имею в виду, какой протокол связи для умного дома является «лучшим»?

Возможно, вы сможете предсказать ответ, но: это зависит от обстоятельств! Хотя мне не нравится этот ответ, он зависит от того, что вы хотите от своего умного дома.

Если вы только начинаете работу со своим умным домом, имеет смысл приобретать умные устройства, работающие в основном с Wi-Fi, потому что в противном случае вам понадобится концентратор, совместимый с Zigbee/Z-Wave, а это дополнительные расходы.Другими словами, если вы хотите попробовать интеллектуальное освещение, что вы предпочтете: 30 долларов США за умную RGB-лампу довольно хорошего качества или 100 долларов США за RGB-лампу Philips Hue + мост Zigbee?

Но по мере того, как вы покупаете все больше и больше интеллектуальных устройств, вы можете обнаружить, что подключение десятков интеллектуальных устройств к маршрутизатору нецелесообразно. Да, вы можете купить несколько высококачественных маршрутизаторов, которые поддерживают сотни WiFi-устройств, но на самом деле большинство домохозяйств просто используют маршрутизатор по умолчанию, который им поставляет их интернет-провайдер, и это может привести к проблемам с десятками подключенных активных WiFi-устройств. смарт-устройства.

На данном этапе покупка концентратора Zigbee (например, моста Philips Hue или Amazon Echo Plus) может иметь смысл, потому что вы можете купить достаточно надежные устройства Zigbee и снять нагрузку с интернет-маршрутизатора. Это хороший вариант для интеллектуального освещения, потому что существует довольно много интеллектуальных источников света Zigbee, включая лидера рынка Philips Hue.

Наконец, если вас больше интересуют интеллектуальные датчики, вы обнаружите, что многие из них на самом деле основаны на Z-Wave (как и устройства для открывания гаражных ворот). Это также включает систему сигнализации Ring, чьи датчики движения и прикосновения используют Z-Wave.

Обратите внимание, что я сказал «наконец-то» и еще не упомянул Bluetooth?! Это потому, что до сих пор почти нет интеллектуальных устройств, поддерживающих Bluetooth. Новые лампы Philips Hue поддерживают Bluetooth (с ограниченной функциональностью интеллектуального освещения), а также Zigbee (что дает полный набор функций).

Идея заключается в том, что вы можете узнать об интеллектуальном освещении с помощью Bluetooth — с помощью своего смартфона, — но затем, когда вы захотите серьезно заняться этим, вы переключитесь на Zigbee и купите мост Philips Hue. Так что прямо сейчас вы не можете использовать умный дом с поддержкой только Bluetooth.

Поэтому я бы резюмировал этот ответ так:

Если вы только начинаете использовать устройства для умного дома, купите умные устройства с поддержкой Wi-Fi. Не беспокойтесь о концентраторах Zigbee или Z-Wave.
Хотите получить много умного освещения? Приобретите концентратор Zigbee, например Philips Hue Bridge или Amazon Echo Plus.
Хотите получить множество интеллектуальных датчиков? Приобретите концентратор, поддерживающий Z-Wave, например концентратор SmartThings.

Убьет ли «Подключенный дом через IP» Zigbee, Z-Wave, WiFi и/или Bluetooth?!

Несколько ведущих поставщиков умных домов «объединились», чтобы помочь сделать этот стандарт.

Возможно, вы слышали о технологии Connected Home over IP (CHIP) — довольно новой разработке для умного дома, в которой Zigbee, Google, Amazon и множество других компаний совместно разработали новый стандартный способ обмена данными между интеллектуальными устройствами. друг друга.

Что интересно в этом проекте, так это то, что технологии на основе Zigbee, WiFi и Bluetooth включены в технический стек CHIP, а Z-Wave – нет.

Другими словами, Z-Wave были вынуждены внести некоторые структурные изменения, чтобы попытаться остаться актуальными/конкурентоспособными.

Хотя новый стандарт (CHIP) не уничтожит Z-Wave сам по себе — тем более, что устройства и концентраторы Z-Wave, очевидно, могут продолжать работать независимо от этого другого проекта — я подозреваю, что Z-Wave станет немного менее актуальным с течением времени.

Я думаю, это потому, что, хотя Z-Wave является довольно хорошим протоколом для умного дома, он так и не стал таким популярным, как Zigbee (в основном благодаря Philips Hue). И тот факт, что он не попал в крупнейшую разработку умного дома за десятилетие, говорит сам за себя.

Возможно, они выбрали это, но лично я считаю, что CHIP будет хорош для умных домов на основе Zigbee и WiFi, но не так хорош для Z-Wave. Bluetooth, на мой взгляд, останется дополнительной технологией умного дома.

О Тристане Перри

Тристан Перри – разработчик программного обеспечения, увлеченный гаджетами, сделай сам и жильем. Поэтому ему нравилось видеть, как умные дома становятся мейнстримом. Тристан также имеет академическое образование (в области математики и компьютерных наук), поэтому ему нравится разбираться в технических принципах работы умных домашних устройств.

У Тристана около дюжины устройств Amazon Echo, слишком много лампочек и световых полос Philips Hue, множество кольцевых камер и дверных звонков. а также множество других устройств для умного дома (от Reolink, Google Nest, GLEDOPTO и других).

Спасибо, что прочитали эту статью. Надеюсь, она была вам полезна. Подпишитесь на мой канал YouTube, чтобы получать все последние советы, хитрости и обновления для умного дома.

Читайте также: