Sự khác biệt giữa ZigBee và Z-Wave?

Tôi đã cài đặt các công tắc và ổ cắm Z-Wave ở một vài nơi xung quanh nhà tôi. Tuy nhiên, tôi nhận thấy khi mua các thiết bị có một vài tùy chọn không dây khác nhau có sẵn trong thương hiệu mà tôi đang xem xét.

Tôi tò mò muốn biết một số ưu / nhược điểm giữa các thiết bị Z-Wave và ZigBee. Một so sánh như bài đăng này khi nào nên sử dụng WiFi qua Bluetooth sẽ rất tuyệt vời.

Chẳng hạn, tôi tò mò về thông tin như nếu một kiểu có khả năng thuận lợi hơn trong những ngôi nhà có nhiều bức tường hoặc nếu một kiểu tốt hơn trong nhà không dây "ồn ào" (ví dụ: nhiều thiết bị / loại tín hiệu không dây).

Tôi nghĩ chủ yếu có một điều bạn nên quan tâm: Giải pháp ZigBee là 2,4 GHz hay 868/908 MHz? 2,4 GHz thâm nhập ít hơn ~ 900 MHz qua các bức tường và 2,4 GHz chia sẻ phổ tần với Wifi, Bluetooth, lò vi sóng, đề cập đến một số ít. Z-Wave chỉ sử dụng băng tần 900 MHz.

Cả hai giải pháp đều có ngăn xếp mạng hoàn chỉnh, nhưng không thể tương tác, ít nhất là không cho các ứng dụng như điều khiển ánh sáng. Cả hai công nghệ này đều không phổ biến trong điện thoại di động và vì vậy, nếu bạn muốn kiểm soát ứng dụng, bạn cần phải đi qua một cổng cho công nghệ được chọn.

Có một vài điều thực sự phân biệt Z-Wave và ZigBee với nhau.

Tần số

Đầu tiên (như Eirik M đã lưu ý) là tần số mà chúng hoạt động. Z-Wave hoạt động trong dải ISM 915 MHz. Điều này mang lại cho nó sự thâm nhập hợp lý của vật liệu xây dựng (tốt hơn Wi-Fi) và khoảng cách tổng thể tốt. Thực tế là có rất ít thiết bị gia dụng khác sử dụng băng tần đó (hiện tại điện thoại không dây 900 MHz ít phổ biến hơn) có nghĩa là cũng có ít nhiễu hơn.

ZigBee có thể hoạt động ở tần số 2,4 GHz hoặc 915 MHz. ¹ 2,4 GHz là một băng tần bận rộn; đó là nơi Wi-Fi và lò vi sóng (trong số những thứ khác) hoạt động. Điều đó có nghĩa là các thiết bị ZigBee 2,4 GHz chịu nhiễu nhiều hơn các thiết bị Z-Wave và ZigBee 915 MHz. Họ cũng không đi xuyên tường dễ dàng. (Băng tần 2,4 GHz cho tốc độ bit cao hơn, đó là lý do WiFi tồn tại ở đó (và cũng sử dụng băng tần 5 GHz), nhưng hầu hết các thiết bị IoT không cần truyền nhanh nhiều dữ liệu, do đó băng thông thấp hơn 915 MHz ban nhạc không phải là một nhược điểm.)

¹ 915 MHz chỉ được sử dụng ở Bắc Mỹ. Mặc dù 2,4 GHz có sẵn trên toàn thế giới, dải tần số thấp hơn của ZigBee thay đổi từ vùng này sang vùng khác. Các băng tần khác nhau chủ yếu nằm trong dải 700 MHz đến 900 MHz, do đó, các tuyên bố về băng tần Bắc Mỹ 915 MHz thường được áp dụng cho các khu vực khác.

Sự cởi mở

ZigBee là một tiêu chuẩn mở, mặc dù bạn cần tham gia liên minh ZigBee (có tính phí), nếu bạn muốn bán các thiết bị ZigBee. Z-Wave là một tiêu chuẩn độc quyền được cấp phép, mặc dù giao thức cấp cao được ghi lại công khai. Nếu bạn muốn tạo phần cứng Z-Wave, bạn phải cấp phép thông số kỹ thuật từ Liên minh Z-Wave và sau đó thiết bị của bạn đã được kiểm tra về việc tuân thủ tiêu chuẩn. Nếu bạn mua thiết bị Z-Wave có giao diện được lập trình phù hợp, bạn có thể sử dụng phần cứng đã được cấp phép với thông số giao thức công cộng để viết phần mềm của riêng bạn.

Giá bán

Do rào cản gia nhập thấp hơn, các thiết bị ZigBee thường có thể rẻ hơn các thiết bị Z-Wave có cùng chức năng. Phần cứng IoT tiêu dùng có thể khác nhau về giá vì nhiều lý do khác, tất nhiên.

Khả năng tương tác

Các thiết bị Z-Wave có xu hướng có khả năng tương tác tốt hơn. Khi các phiên bản mới của tiêu chuẩn Z-Wave được phát hành, chúng đã duy trì khả năng tương thích ngược; mọi thiết bị Z-Wave sẽ có thể giao tiếp hợp lý với mọi thiết bị Z-Wave khác, bất kể tuổi tác hay nhà sản xuất của từng thiết bị. (Rõ ràng, các tính năng giao thức mới hơn sẽ không xuất hiện, nhưng chức năng cũ hơn sẽ được bảo tồn.) Kiểm tra khả năng tương tác là một phần của quy trình tuân thủ Z-Wave. ZigBee không có chế độ kiểm tra nghiêm ngặt, do đó, đôi khi xảy ra việc hai thiết bị ZigBee có thể nói chuyện với nhau không thể, do lỗi thực thi trong một hoặc cả hai thiết bị.

Trên hết, ZigBee hỗ trợ một số cấu hình khác nhau , tất cả đều có chung giao thức cơ bản nhưng sử dụng các chi tiết giao tiếp khác nhau. (Điều này có phần tương tự như hai API HTTP khác nhau;. Cả hai sử dụng HTTP như một phương tiện giao thông, nhưng API của Google Maps không được sẽ rất hữu ích nếu bạn đang nói chuyện với các máy chủ GitHub của) Hầu hết cácCác thiết bị IoT ZigBee sử dụng cấu hình Tự động hóa gia đình, nhưng điều đó thường không được ghi lại trên thiết bị, do đó bạn có thể gặp phải các sự cố không mong muốn. Ví dụ, đèn Philips Hue sử dụng ZigBee, nhưng làm như vậy một cách có chủ ý không thể hoạt động được nên bạn phải sử dụng cầu Philips Hue để điều khiển chúng. (Tương phản với Z-Wave: quy trình chứng nhận Z-Wave yêu cầu mọi bóng đèn Z-Wave sử dụng các lớp điều khiển tiêu chuẩn và do đó, có thể được quản lý bởi bất kỳ bộ điều khiển Z-Wave tuân thủ nào.)

Liên minh ZigBee hiện đang trong quá trình phát triển một bước lặp mới của giao thức ZigBee có tên ZigBee 3.0. Có vẻ như một phần trong mục tiêu của thông số kỹ thuật mới sẽ là tăng khả năng tương tác giữa các thiết bị ZigBee. Tuy nhiên, chúng ta sẽ phải xem điều đó diễn ra như thế nào. Mặc dù vậy, dường như không có thời gian biểu để hoàn thiện tiêu chuẩn mới.

Điểm tương đồng

Miễn là tôi đã viết ở trên, tôi đã hình dung rằng tôi đã đề cập đến một vài điều mà ZigBee và Z-Wave có điểm chung là phân biệt chúng với các giao thức khác được sử dụng cho các thiết bị IoT.

ZigBee và Z-Wave đều là mạng lưới. Không giống như WiFi và Bluetooth, nơi mọi thiết bị cần xem bộ điều khiển, các thiết bị Z * đều ổn miễn là có một số đường truyền thông giữa chúng, các thiết bị Z * khác trong cùng mạng và bộ điều khiển. (Tất nhiên, các thiết bị Z-Wave sẽ chỉ chia lưới với các thiết bị Z-Wave và các thiết bị ZigBee có cấu hình cụ thể sẽ chỉ kết nối với các thiết bị ZigBee khác có cấu hình đó, tất nhiên.)

ZigBee và Z-Wave đều là các giao thức đa nhà cung cấp. Mặc dù có nội dung trong phần "Mở" ở trên, cả ZigBee và Z-Wave đều có sẵn các thiết bị từ nhiều công ty khác nhau thường cạnh tranh với nhau. (vd trong khi họ có thể có các cổng cho phép các hệ thống khác điều khiển chúng, chỉ có các thiết bị của công ty đó có thể tham gia mạng.

Là một anh chàng phần mềm, và một anh chàng xếp chồng giao thức tại đó, tôi có xu hướng nhìn khác về điều này hơn bạn có thể.

Đối với tôi, các giao thức này là những thứ "cấp thấp" ( lớp 1 & 2 của mô hình lớp 7 OSI ).

Tôi không đặc biệt quan tâm đến mức tiêu thụ năng lượng, trừ khi thiết bị sử dụng pin hoặc năng lượng mặt trời. Trong cuộc sống chuyên nghiệp của tôi, tôi có thể để lại các quyết định về phần cứng, nếu nó không có giá trị, có xu hướng quyết định lựa chọn giao thức Lớp 2, cho các phần cứng. Trong cuộc sống riêng tư của tôi, tôi chọn theo giá cả, sự hỗ trợ (quy mô cộng đồng và tính sẵn có của các diễn đàn là rất quan trọng) và sự hiểu biết tốt nhất về thông số kỹ thuật

Tôi có xu hướng tìm kiếm các chức năng của hệ thống tổng thể. Ví dụ, đối với các mạng lưới , có một số giải pháp ZigBee tuyệt vời.

Ví dụ, một số tín hiệu có hoạt động tốt hơn trong phạm vi dài và một số tín hiệu tốt hơn trong môi trường "nhiễu" không?

Đối với tầm xa, tôi không thể đề xuất Flutter đủ cao với phạm vi 1km / nửa dặm, trái ngược với 100m.

Nó chỉ có giá 20 đô la Mỹ, và đây là một hình ảnh để cung cấp cho bạn một số ý tưởng về phạm vi

Môi trường ồn ào không phải là của tôi đặc biệt-I rời khỏi đó để những kẻ cứng, xin lỗi-nhưng bạn có thể muốn xem xét những thứ như các giới hạn Shannon , mà là một phần mềm, như trái ngược với phần cứng, cách tiếp cận với tiếng ồn (còn, Forward Error Correction , Vân vân)

Như tôi đã nói, những giao thức đó là thứ "cấp thấp" đối với tôi, với tư cách là một nhà phát triển ứng dụng (thực tế, anh chàng lớp 3, thấp hơn một chút).

Vâng, điều quan trọng là bạn xem xét loại điều đó, nhưng nhiều người sẽ chỉ nói "Tôi biết, tôi sẽ đi với Raspberry PI (hoặc bất cứ điều gì)" và chấp nhận bất cứ điều gì nó cung cấp.

Sau đó, khi phát triển ứng dụng của bạn, bạn cần quyết định sử dụng giao thức cấp cao hơn. Nói chung, trừ khi máy chủ của bạn ra lệnh một giao thức cụ thể, bạn có ba lựa chọn chính:

• Sử dụng TCP và phát triển giao thức độc quyền.
• Sử dụng HTTP (S) và phát triển giao diện RESTful (đi AJAX nếu bạn muốn không đồng bộ, không chặn, chẳng hạn nếu bạn đa luồng). Trừ khi bạn có nhiều giao dịch, rất quan trọng về thời gian, hoặc hoạt động máy chủ của bạn sẽ mất nhiều thời gian, bạn có thể thoát khỏi giao diện chặn.
• Chọn một trong số rất nhiều "tiêu chuẩn" của IoT. Tôi chỉ khuyên điều này nếu thiết bị của bạn cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho một giao thức cụ thể hoặc máy chủ của bạn yêu cầu.

Tôi hy vọng rằng tôi hiểu chính xác câu hỏi của bạn. Có lẽ bạn có thể cho chúng tôi biết bạn định hướng phần cứng hay phần mềm nhiều hơn và liệu bạn sẽ chỉ phát triển cho thiết bị IoT hay cho máy chủ hay có thể đây chỉ là một câu hỏi chung (không được khuyến khích)?