om du funderar på att bygga ett nätverk av smarta hem enheter, har du förmodligen hört talas om Z-Wave och ZigBee. De är trådlösa protokoll som utformades med hemautomatisering i åtanke. De delar vissa egenskaper, såsom låg effekt och hög tillförlitlighet, som är nödvändiga för smarta hemapplikationer. Men de har några viktiga skillnader som jag kommer att förklara inom kort. Förhoppningsvis kan jag hjälpa dig att börja pussla ihop detta hemautomatiseringspussel så att du kan välja de produkter som bäst passar dina behov.

nätverkskonfiguration

de flesta är bekanta med WiFi-nätverk. Ett WiFi-nätverk kallas vanligtvis ett stjärnnätverk. I ett stjärnnätverk kommunicerar varje enhet direkt med (och endast med) det centrala navet. Om en enhet ligger utanför det centrala navets räckvidd kommer den enheten inte att ingå i nätverket.

i ett stjärnnätverk kan enheter bara kommunicera direkt med navet

både Z-Wave och ZigBee anses vara nätnätverk. I ett nätnätverk kommer signalen från det centrala navet precis som star network. Enheter behöver dock inte kommunicera direkt med det centrala navet. Ett mesh-nätverk tillåter varje enhet i nätverket att fungera som en repeater och överföra signalen till en annan enhet. Detta gör att nätnät kan vara mer mångsidiga. De kan täcka större avstånd och till och med arbeta runt hinder.

ett mesh-nätverk tillåter andra enheter än navet att fungera som repeaters

Z-Wave-nätverk stöder upp till fyra humle mellan styrenheten och destinationsenheten. ZigBee-nätverk är inte begränsade till något specifikt antal humle.

ett Z – Wave-nätverk är begränsat till totalt 232 enheter. Ett ZigBee-nätverk kan teoretiskt ha några 65K-enheter anslutna till det. Men du skulle definitivt stöta på bandbreddsproblem långt innan du kom nära det numret.

för de allra flesta bostadsapplikationer bör varken hoppgränsen eller den totala enhetsgränsen vara en begränsande faktor.

hur mycket ström använder Z-Wave och ZigBee?

både ZigBee och Z-Wave är mycket låg effekt. De använder en bråkdel av den kraft som krävs av WiFi. Detta är en stor fördel som gör dem till ett så populärt val för smarta hemenheter. Det finns många applikationer som inte har tillgång till hårdkopplad ström. Dessa enheter måste köras med batterier.

Vissa enheter som använder Z-Wave eller ZigBee kan köras på ett enda myntcellsbatteri i flera år. En sådan enhet som försöker upprätthålla en WiFi-anslutning skulle vara död i dagar.

en enhet som fungerar som en repeater kräver dock mer ström. Av den anledningen är batteridrivna enheter vanligtvis programmerade att inte fungera som repeaters. Detta är viktigt att tänka på när du bygger ditt nätverk.

Smart Home interoperabilitet

Ingen vill ha ett smart hem som behöver fem olika nav och fem olika appar för att styra det. Smarta hemprodukter ska göra ditt liv enklare, inte mer komplicerat. I ett riktigt smart hem måste dina smarta produkter enkelt kunna kommunicera med varandra.

om du köper en ny hemautomatiseringsprodukt bör den installeras sömlöst i ditt hemautomatiseringssystem. Dessutom, när nya produkter släpps, bör det finnas någon form av garanti för att dina gamla produkter kommer att fungera med det nya.

Z-Wave interoperabilitet

Z-Wave är en proprietär teknik. Det betyder att det ägs och underhålls av en privat organisation. Sigma Designs äger den och licensierar Z-Wave-tekniken. Det driver också Z-Wave Alliance som kontrollerar certifieringen av alla Z-Wave-enheter.

leta efter Z-Wave-logotyperna för att säkerställa interoperabilitet

den stora försäljningsplatsen för Z-Wave är dess interoperabilitet. Z-Wave Alliance ser till att varje Z-Wave-enhet uppfyller en strikt uppsättning standarder. Varje Z-Wave-certifierad enhet fungerar med varje Z-Wave-certifierad styrenhet. Det finns över 600 tillverkare som producerar totalt över 2100 Z-Wave-certifierade produkter. Var och en kommer att kunna ansluta direkt till ditt befintliga Z-Wave-nätverk av enheter.

de flesta Z-Wave-certifierade enheter visar den varumärkesskyddade Z-Wave-logotypen. Det är mot lagen att produkter använder logotypen utan korrekt certifiering.

ZigBee interoperabilitet

ZigBee är en öppen trådlös standard som upprätthålls av ZigBee Alliance. ZigBee Alliance är en grupp av företag som stöder dess utveckling främja dess användning.

Zigbees största strejk mot det är en uppfattad brist på interoperabilitet. Den främsta orsaken till detta har varit förvirring med deras certifieringsprogram. Det finns faktiskt två nivåer av certifiering. En certifierar hårdvaran och en certifierar programvaran.

det är möjligt att en produkt kan få sin hårdvara certifierad men deras programvara är inte. Resultatet är produkter som sänder ZigBee-signalen men inte använder rätt ZigBee-programvara. Produkter som detta kan märkas”ZigBee-ready”. En kund kan köpa produkten förväntar sig att arbeta med alla andra ZigBee produkter men det kommer inte.

i själva verket finns det många interoperabla ZigBee produkter. Det fick bara ett dåligt rykte på grund av den lösa certifieringsprocessen. För att säkerställa att en Zigbee-produkt överensstämmer med Zigbee-protokollet måste du bara se till att produkten använder ZigBee Home Automation-certifieringen.

Vad är signalens intervall?

dagens smarta hem expanderar till ditt garage och till och med din trädgård. Ett bra trådlöst protokoll måste kunna nå alla hörn av ditt hem och bortom. Jag kan inte berätta det effektiva utbudet av en trådlös signal i ditt hem eftersom det faktiska intervallet i ditt hem beror på många faktorer.

vad jag kan säga är att för samma effektnivå kommer drift med högre frekvens att minska signalens intervall. ZigBee arbetar med 2, 4 GHz jämfört med 908 MHz av Z-Wave. Den högre frekvensen tillåter ZigBee att överföra mer data men minskar signalens intervall.

det lägre intervallet reduceras ännu mer när det finns hinder. En högfrekvent signal kommer att färdas genom hinder som väggar mindre effektivt än en lågfrekvent signal.

en Z-Vågsignal mellan två noder kan resa upp till 330 fot i en utomhus, obegränsad inställning. Det blir dock betydligt minskat i hemmet. Väggar och andra hinder kombineras med olika källor till elektrisk störning för att minska det effektiva avståndet. En mer exakt riktlinje för installation i hemmet är 100 fot utan hinder och 50 fot med väggar däremellan.

Zigbees fria utrymme i hemmet är cirka 40 fot.

hur pålitlig är signalen?

en smart produkt måste vara pålitlig. Att styra ett dörrlås eller ett komplett säkerhetssystem kräver en mycket pålitlig anslutning. Dessa enheter ska göra våra liv enklare och säkrare. När ett kommando skickas förväntar du dig att produkten ska anslutas och ta emot kommandot. När något inte fungerar konsekvent eller slutar fungera helt kan det vara en enorm källa till frustration. I värsta fall kan det till och med sätta dig i fara.

Z-Wave anses generellt vara extremt pålitlig.

Z-Wave fungerar i frekvensbandet 908 MHz. Det behöver inte hantera det ofta trånga 2, 4 GHz-bandet som ZigBee använder. Trånga frekvenser kan orsaka störningar som leder till förlorade eller opålitliga signaler.

Du kan också uppleva dålig tillförlitlighet om dina enheter är utom räckhåll. Eftersom Z-Wave-enheter har mer räckvidd än ZigBee, kan du förvänta dig färre tillförlitlighetsproblem som härrör från intervallproblem.

som ett resultat tenderar Z-Wave att vara mer tillförlitlig än ZigBee. Det är inte att säga att ett korrekt utformat ZigBee-nätverk inte är helt tillförlitligt. Men det är lättare att stöta på problem med ZigBee än Z-Wave.

kommer mitt smarta hem att vara säkert?

hemautomatisering inkluderar dörr-och fönstersensorer, lås på våra dörrar och videoövervakning av vårt hem. Säkerheten för våra trådlösa data är lika viktig som någonsin.

både Z-Wave och ZigBee använder AES 128-krypteringsstandard. Det är samma kryptering som används av banker och myndigheter. Ingen kommer att få kontroll över ditt smarta hem genom att hacka signalkrypteringen. Det är inte att säga att vissa enheter inte är sårbara. Det är bara att den trådlösa signalen i sig inte är den sårbara delen.

tidigt i sin historia fick Z-wave rykte för att vara osäker. Dess rykte var inte riktigt motiverat. De säkerhetsförfall som inträffade orsakades av företagens implementeringsfel. Även om krypteringsstandarden på hög nivå var tillgänglig valde vissa företag att inte använda den.nu kräver Z-Wave Alliance AES 128 för att en enhet ska bli certifierad.

dessutom kräver Z-Wave Alliance ett obligatoriskt genomförande av deras nya säkerhets 2 (S2) ramverk på alla enheter som får certifiering. Den senaste säkerhetsuppdateringen eliminerar praktiskt taget risken för att en enhet äventyras under inkluderingsprocessen. Det minskar en tidigare process från tre steg till ett, vilket i sin tur minskar strömförbrukning och latens. Och det hjälper till att förhindra att dina Z-Wave-enheter används i en DDOS-attack. Detaljerna om hur det åstadkommer detta ligger lite utanför ramen för denna artikel, men om du är intresserad av att lära dig mer, här är en intervju med Sigma Designs Vice President.

TheSmartCave officiell åsikt

Även om det inte är nödvändigt att välja bara ett protokoll, kan det vara fördelaktigt att hålla fast vid en. Mesh-nätverk blir mer tillförlitliga när du lägger till fler enheter till dem. Ett Z – Wave-nätverk med 30 enheter tenderar att vara mer tillförlitligt än ett Z-Wave-nätverk med 15 enheter och ett ZigBee-nätverk med 15 enheter.

om jag var tvungen att välja bara en, skulle jag välja Z-Wave. Jag tror att för någon som bara börjar med hemautomatisering blir det lättare att sätta ihop ett mycket pålitligt Z-Wave-nätverk än ZigBee. Z-Wave Alliance har gjort det enkelt att hitta produkter som ansluts direkt till ditt nätverk. Plus, större signalområde och mindre störningar kommer att minska risken för att stöta på några mycket frustrerande tillförlitlighetsproblem.

fortfarande inte säker? Den goda nyheten är att du inte behöver välja bara en. Många hemautomatiseringsnav, som Samsung SmartThings och Wink Hub 2, stöder båda protokollen.

Vill du börja bygga ett Z-Wave smart hem? En smart termostat är ett bra ställe att börja. Ta gärna en titt på min lista över Z-Wave-certifierade smarta termostater.