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同為智慧家居服務,Z-Wave和ZigBee誰會勝出?

眼下最火的話題就要數物聯網了,而物聯網下又分為智慧城市、智慧家居等等。那大家是知道的,在還沒有一個統一的行業規定前,連線方式可謂是百花齊放,不說別的,NB-IoT、LoRa、eMTC、藍芽這些大家都應該知道,其實還有很多,就比如今天要介紹的這二位,也是眼下最熱門的兩種智慧家居連線方式,Z-Wave和ZigBee

我們先了解一下他倆究竟是怎麼一回事

Z-Wave

Z-Wave是由丹麥公司Zensys所一手主導的無線組網規格,其工作頻帶為908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲),採用FSK(BFSK/GFSK)調製方式,訊號的有效覆蓋範圍在室內是30m,室外可超過100m,適合於窄寬頻應用場合。

每個Z-Wave網路都擁有自己獨立的網路地址;在網路內每個節點的地址都由控制節點分配,所有網路內節點的分配,都由主控制節點負責,其他控制節點只是轉發主控制節點的命令。超出通訊距離的節點,可以通過控制器與受控節點之間的其他節點,以路由的方式完成控制。

採用小資料格式傳輸,40kb/s的傳輸速率足以應對,早期甚至使用9.6kb/s的速率傳輸。與同類的其他無線技術相比,擁有相對較低的傳輸頻率、相對較遠的傳輸距離和一定的價格優勢。

隨著通訊距離的增大,裝置的複雜度、功耗以及系統成本都在增加,相對於現有的各種無線通訊技術,Z-Wave技術將是最低功耗和最低成本的技術,有力地推動著低速率無線個人區域網。多用於住宅、照明商業控制以及狀態讀取應用,例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災檢測等。

ZigBee

ZigBee我之前有介紹過,是基於IEEE802.15.4標準的低功耗區域網協議。根據國際標準規定,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通訊技術。這一名稱來源於蜜蜂的八字舞。

其特點是近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低資料速率。主要適合用於自動控制和遠端控制領域,可以嵌入各種裝置。

簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網路協議。ZigBee協議從下到上分別為物理層、媒體訪問控制層、傳輸層、網路層、應用層等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。
我們從這幾個角度來比較下二者

速率:ZigBee工作在20~250kbps的速率,分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始資料吞吐率。所以在速率上ZigBee會在工業自動化領域或醫療裝置領域略勝一籌。

功耗:ZigBee在低耗電待機模式下,2節5號乾電池可支援1個節點工作6~24個月。Z-Wave的功耗也不大,不過會隨著通訊距離的增大,功耗會不斷增大。

距離:剛剛前面也介紹過了,Z-Wave的傳輸距離在30~100m之間。ZigBee的傳輸距離也不是很遠,傳輸範圍一般介於10~100m之間,在增加發射功率後,亦可增加到1~3km。

安全性:ZigBee提供了三級安全模式,包括無安全設定、使用訪問控制清單防止非法獲取資料以及採用高階加密標準的對稱密碼,以靈活確定其安全屬性。Z-Wave系統是採用AES128加密,銀行級加密安全係數高,難破解,市面上很多高檔小區別墅都採用Z-Wave系統。

成本:ZigBee通過大幅簡化協議,降低了對通訊控制器的要求,而且ZigBee免協議專利費。每塊晶片的價格大約為2美元。Z-Wave技術專門針對窄帶應用並採用創新的軟體解決方案取代成本高的硬體,因此只需花費其它類似技術的一小部份成本就可以組建高質量的無線網路。

通過以上幾個角度來比較看來,二者在不同的應用場景中還是有很大差別的,在工業自動化領域或醫療裝置領域,還是ZigBee好一點,畢竟ZigBee傳輸速率更高,效能也更穩定一些,但佈線比較複雜;而在家庭應用的話,還是Z-Wave好,主要是Z-Wave無需佈線,即插即用,且價格便宜。而且Z-Wave當時的定義就是智慧家居領域,而zigbee主要是應用在遠端抄表,路燈故障排查等等工業應用上,只是後來被應用在智慧家居領域。

這就是班妹對智慧家居領域的一些看法,不過在智慧家居領域中,NB-IoT,WiFi也是佔很大比重的,如果有對這方面感興趣的,歡迎大家來和班妹討論。