Jeśli szukasz budowy sieci urządzeń inteligentnego domu, prawdopodobnie słyszałeś o Z-Wave i ZigBee. Są to protokoły bezprzewodowe, które zostały zaprojektowane z myślą o automatyce domowej. Mają one pewne cechy, takie jak niska moc i wysoka niezawodność, które są niezbędne w zastosowaniach inteligentnego domu. Mają jednak pewne istotne różnice, które wyjaśnię wkrótce. Mam nadzieję, że pomogę Ci zacząć układać tę układankę automatyki domowej, abyś mógł wybrać produkty, które najlepiej pasują do Twoich potrzeb.

Konfiguracja sieci

większość osób zna sieci WiFi. Sieć WiFi jest zwykle określana jako sieć gwiazdowa. W sieci star każde urządzenie komunikuje się bezpośrednio z (i tylko z) centralnym hubem. Jeśli urządzenie znajduje się poza zasięgiem centralnego koncentratora, nie będzie ono częścią sieci.

w sieci star urządzenia mogą komunikować się bezpośrednio z koncentratorem

zarówno Z-Wave, jak i ZigBee są uważane za sieci mesh. W sieci mesh sygnał pochodzi z centralnego koncentratora, podobnie jak w sieci gwiazdowej. Urządzenia nie muszą jednak komunikować się bezpośrednio z centralnym koncentratorem. Sieć mesh pozwala każdemu urządzeniu w sieci działać jako repeater i przekazywać sygnał do innego urządzenia. Dzięki temu sieci mesh są bardziej wszechstronne. Mogą pokonywać większe odległości, a nawet pokonywać przeszkody.

sieć mesh pozwala urządzeniom innym niż hub działać jako repeatery

sieci Z-Wave obsługują do czterech przeskoków między kontrolerem a urządzeniem docelowym. Sieci ZigBee nie są ograniczone do określonej liczby chmieli.

sieć Z-Wave jest ograniczona do 232 urządzeń. Sieć ZigBee teoretycznie może mieć podłączone do niej urządzenia 65k. Jednak na pewno napotkasz problemy z przepustowością na długo przed zbliżeniem się do tej liczby.

w zdecydowanej większości zastosowań domowych ani limit hopu, ani całkowity limit urządzeń nie powinny być czynnikiem ograniczającym.

ile mocy zużywają Z-Wave i ZigBee?

zarówno ZigBee, jak i Z-Wave mają bardzo małą moc. Zużywają ułamek mocy wymaganej przez WiFi. Jest to główna zaleta, która sprawia, że są tak popularnym wyborem dla urządzeń inteligentnego domu. Istnieje wiele aplikacji, które nie będą miały dostępu do zasilania przewodowego. Urządzenia te muszą być zasilane bateriami.

niektóre urządzenia wykorzystujące Z-Wave lub ZigBee mogą pracować na pojedynczej baterii przez kilka lat. Takie urządzenie próbujące utrzymać połączenie WiFi byłoby martwe w ciągu kilku dni.

jednak urządzenie działające jako repeater będzie wymagało większej mocy. Z tego powodu urządzenia zasilane bateryjnie są zwykle zaprogramowane tak, aby nie działały jako repeatery. Jest to ważne, aby pamiętać podczas budowania sieci.

interoperacyjność Inteligentnego Domu

nikt nie chce mieć inteligentnego domu, który potrzebuje pięciu różnych koncentratorów i pięciu różnych aplikacji, aby go kontrolować. Produkty Smart home mają ułatwić Ci życie, a nie bardziej skomplikowane. W prawdziwie inteligentnym domu twoje inteligentne produkty muszą być w stanie łatwo komunikować się ze sobą.

Jeśli kupisz nowy produkt automatyki domowej, powinien on bezproblemowo zainstalować w Twoim systemie automatyki domowej. Co więcej, wraz z wydaniem nowych produktów powinno być pewne zapewnienie, że twoje stare produkty będą działać z nowymi.

Z-Wave Interoperability

Z-wave jest zastrzeżoną technologią. Oznacza to, że jest własnością i jest utrzymywana przez prywatną organizację. Sigma Designs jest właścicielem i licencjonuje technologię Z-Wave. Prowadzi również Z-Wave Alliance, który kontroluje certyfikację wszystkich urządzeń Z-Wave.

poszukaj logo Z-wave, aby zapewnić interoperacyjność

dużym punktem sprzedaży Z-wave jest jego interoperacyjność. Z-Wave Alliance dba o to, aby każde urządzenie Z-wave spełniało rygorystyczne standardy. Każde urządzenie z certyfikatem Z-Wave będzie współpracować z każdym kontrolerem z certyfikatem Z-Wave. Istnieje ponad 600 producentów, którzy produkują łącznie ponad 2100 produktów z certyfikatem Z-Wave. Każdy z nich będzie mógł podłączyć się bezpośrednio do istniejącej sieci urządzeń Z-Wave.

większość urządzeń z certyfikatem Z-Wave wyświetli logo Z-Wave. Używanie logo bez odpowiedniej certyfikacji jest niezgodne z prawem.

Zigbee Interoperability

ZigBee jest otwartym standardem bezprzewodowym, który jest utrzymywany przez Zigbee Alliance. ZigBee Alliance to grupa firm, które wspierają jego rozwój.

największym uderzeniem ZigBee przeciwko niemu jest postrzegany brak interoperacyjności. Główną przyczyną tego było zamieszanie z ich programem certyfikacji. Istnieją dwa poziomy certyfikacji. Jeden certyfikuje sprzęt, a drugi oprogramowanie.

możliwe jest, że produkt może uzyskać certyfikat sprzętu, ale jego oprogramowanie nie. Rezultatem są produkty, które nadają sygnał ZigBee, ale nie przy użyciu odpowiedniego oprogramowania ZigBee. Produkty takie jak ten mogą być oznaczone jako „ZigBee-ready”. Klient może kupić produkt, oczekując, że będzie działał ze wszystkimi innymi produktami ZigBee, ale nie będzie.

w rzeczywistości istnieje wiele interoperacyjnych produktów ZigBee. Po prostu ma złą reputację z powodu luźnego procesu certyfikacji. Aby upewnić się, że produkt Zigbee jest w pełni zgodny z protokołem Zigbee, musisz tylko upewnić się, że produkt korzysta z certyfikatu Zigbee Home Automation.

jaki jest zasięg sygnału?

dzisiejszy inteligentny dom rozszerza się o Garaż, a nawet Podwórko. Świetny protokół bezprzewodowy musi być w stanie dotrzeć do wszystkich zakątków domu i poza nim. Nie mogę powiedzieć, efektywny zasięg sygnału bezprzewodowego w domu, ponieważ rzeczywisty zasięg w domu będzie zależeć od wielu czynników.

Co mogę powiedzieć, to to, że dla tego samego poziomu mocy, praca na wyższej częstotliwości zmniejszy zasięg sygnału. ZigBee pracuje z częstotliwością 2,4 GHz w porównaniu do 908 MHz Z-Wave. Wyższa częstotliwość pozwala ZigBee przesyłać więcej danych, ale zmniejsza zasięg sygnału.

dolny zasięg zmniejsza się jeszcze bardziej, gdy występują przeszkody. Sygnał o wysokiej częstotliwości będzie podróżował przez przeszkody, takie jak ściany, mniej efektywnie niż sygnał o niskiej częstotliwości.

sygnał Z-Wave między dwoma węzłami może podróżować do 330 stóp w warunkach zewnętrznych, bez przeszkód. Jednak znacznie zmniejsza się w domu. Ściany i inne przeszkody łączą się z różnymi źródłami zakłóceń elektrycznych, aby zmniejszyć efektywną odległość. Dokładniejsze wytyczne dotyczące instalacji w domu to 100 stóp bez przeszkód i 50 stóp ze ścianami pomiędzy.

zasięg wolnej przestrzeni ZigBee wynosi ok.

jak niezawodny jest sygnał?

inteligentny produkt musi być niezawodny. Sterowanie zamkiem drzwi lub kompletnym systemem zabezpieczeń wymaga bardzo niezawodnego połączenia. UrzÄ … dzenia te majÄ … uczyniÄ ‡ nasze ĺľycie prostszym i bezpieczniejszym. Po wysłaniu polecenia oczekujesz, że produkt zostanie połączony i otrzymasz polecenie. Kiedy coś nie działa konsekwentnie lub przestaje działać całkowicie, może to być ogromne źródło frustracji. W najgorszym wypadku, może nawet narazić Cię na niebezpieczeństwo.

Z-Wave jest ogólnie uważany za niezwykle niezawodny.

Z-Wave pracuje w paśmie częstotliwości 908 MHz. Nie musi radzić sobie z często zatłoczonym pasmem 2,4 GHz, z którego korzysta ZigBee. Zatłoczone częstotliwości mogą powodować zakłócenia, które spowodują utratę lub zawodność sygnałów.

Możesz również doświadczyć słabej niezawodności, jeśli twoje urządzenia są poza zasięgiem. Ponieważ urządzenia Z-Wave mają większy zasięg niż ZigBee, możesz spodziewać się mniej problemów z niezawodnością wynikających z problemów z Zasięgiem.

w rezultacie Z-Wave jest bardziej niezawodny niż ZigBee. Nie oznacza to, że odpowiednio zaprojektowana sieć ZigBee nie jest całkowicie niezawodna. Ale łatwiej wpaść w kłopoty z ZigBee niż Z-Wave.

Czy mój inteligentny dom będzie bezpieczny?

Automatyka domowa obejmuje czujniki drzwi i okien, zamki w naszych drzwiach oraz monitoring wizyjny naszego domu. Bezpieczeństwo naszych bezprzewodowych danych jest równie ważne jak zawsze.

zarówno Z-Wave, jak i ZigBee używają standardu szyfrowania AES 128. To jest to samo szyfrowanie używane przez banki i rząd. Nikt nie będzie miał kontroli nad inteligentnym domem, hakując szyfrowanie sygnału. To nie znaczy, że niektóre urządzenia nie są podatne na zagrożenia. Chodzi o to, że sam sygnał bezprzewodowy nie jest wrażliwą częścią.

na początku swojej historii Z-wave zyskał reputację niepewnego siebie. Jego reputacja nie była tak naprawdę uzasadniona. Przerwy w zabezpieczeniach, które miały miejsce, były spowodowane błędami wdrożeniowymi firm. Mimo że dostępny był standard szyfrowania wysokiego poziomu, niektóre firmy zdecydowały się go nie używać.

teraz Sojusz Z-Wave wymaga AES 128, aby urządzenie mogło uzyskać certyfikat.

ponadto, Z-Wave Alliance wymaga obowiązkowej implementacji ich nowego frameworka Security 2 (S2) na wszystkich urządzeniach otrzymujących certyfikację. Ta najnowsza aktualizacja zabezpieczeń praktycznie eliminuje ryzyko naruszenia bezpieczeństwa urządzenia podczas procesu integracji. Zmniejsza to poprzedni proces z trzech etapów do jednego, co z kolei zmniejsza zużycie energii i opóźnienia. Ponadto pomaga zapobiegać używaniu urządzeń Z-wave w ataku DDOS. Szczegóły tego, jak to osiągnąć, są nieco poza zakresem tego artykułu, ale jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, Oto wywiad z wiceprezesem Sigma Designs.

Oficjalna opinia TheSmartCave

mimo, że nie trzeba wybierać tylko jednego protokołu, trzymanie się jednego może być korzystne. Sieci Mesh stają się bardziej niezawodne, gdy dodajesz do nich więcej urządzeń. Jedna sieć Z-Wave z 30 urządzeniami będzie bardziej niezawodna niż jedna sieć z-wave z 15 urządzeniami i jedna sieć ZigBee z 15 urządzeniami.

gdybym miał wybrać tylko jedną, wybrałbym Z-Wave. Wierzę, że dla kogoś, kto dopiero zaczyna od automatyki domowej, złożenie wysoce niezawodnej sieci Z-Wave będzie łatwiejsze niż ZigBee. Sojusz Z – Wave ułatwił znalezienie produktów, które będą podłączone bezpośrednio do twojej sieci. Ponadto większy zasięg sygnału i mniejsze zakłócenia zmniejszą ryzyko wystąpienia bardzo frustrujących problemów z niezawodnością.

nadal nie jesteś pewien? Dobra wiadomość jest taka, że nie musisz wybierać tylko jednego. Wiele koncentratorów automatyki domowej, takich jak Samsung SmartThings i Wink hub 2, obsługuje oba protokoły.

chcesz rozpocząć budowę Inteligentnego Domu Z-Wave? Inteligentny termostat to świetne miejsce na początek. Zapraszam do zapoznania się z moją listą inteligentnych termostatów z certyfikatem Z-Wave.