Разница между ZigBee и Z-Wave?

Я установил выключатели и розетки Z-Wave в нескольких местах вокруг моего дома. Однако, когда я покупал устройства, я заметил, что в том бренде, на который я смотрел, было несколько различных беспроводных опций.

Мне было бы интересно узнать некоторые плюсы и минусы между устройствами Z-Wave и ZigBee. Сравнение , как эту должность на время использования Wi - Fi через Bluetooth , было бы удивительно.

Например, мне любопытно, например, информация о том, является ли один стиль потенциально более благоприятным в домах с множеством стен или лучше демонстрируется в «шумных» беспроводных домах (например, во многих беспроводных устройствах / типах сигналов).

Я думаю, что есть одна вещь, о которой вы должны позаботиться: это решение ZigBee 2,4 ГГц или 868/908 МГц? 2,4 ГГц проникает сквозь стены менее чем ~ 900 МГц, а 2,4 ГГц делит спектр с Wifi, Bluetooth, микроволновой печью и другими. Z-Wave использует только полосу 900 МГц.

Оба решения имеют полные сетевые стеки, но они не совместимы, по крайней мере, для приложений, таких как управление освещением. Ни одна из технологий не распространена в мобильных телефонах и т. Д., Поэтому, если вы хотите управлять приложениями, вам нужно пройти через шлюз для выбранной технологии.

Есть несколько вещей, которые действительно отличают Z-Wave и ZigBee друг от друга.

частота

Первая (как отметил Эйрик М.) - это частота, на которой они работают. Z-Wave работает в диапазоне ISM 915 МГц. Это дает разумное проникновение строительных материалов (лучше, чем Wi-Fi) и хорошее общее расстояние. Тот факт, что немногие другие бытовые устройства используют эту полосу (теперь, когда беспроводные телефоны на 900 МГц менее распространены), означает, что там также меньше помех.

ZigBee может работать на частотах 2,4 ГГц или 915 МГц. ¹ 2,4 ГГц занятая полоса; Здесь работают Wi-Fi и микроволновые печи (между прочим). Это означает, что устройства ZigBee 2,4 ГГц подвержены большему воздействию помех, чем устройства Z-Wave и ZigBee 915 МГц. Они также не проходят сквозь стены так легко. (Диапазон 2,4 ГГц обеспечивает более высокую скорость передачи данных, поэтому WiFi живет там (а также использует диапазон 5 ГГц), но большинству устройств IoT не требуется быстро передавать много данных, поэтому более низкая полоса пропускания в 915 МГц группа не является недостатком.)

¹ 915 МГц используется только в Северной Америке. Хотя 2,4 ГГц доступны во всем мире, нижняя полоса частот ZigBee варьируется от одного регуляторного региона к другому. Различные полосы в основном находятся в диапазоне от 700 МГц до 900 МГц, поэтому утверждения о полосе 915 МГц для Северной Америки в целом применимы и к другим регионам.

откровенность

ZigBee - это открытый стандарт, хотя вам необходимо вступить в альянс ZigBee (за плату), если вы хотите продавать устройства ZigBee. Z-Wave является лицензированным проприетарным стандартом, хотя протокол высокого уровня задокументирован публично. Если вы хотите сделать аппаратное обеспечение Z-Wave, вы должны лицензировать спецификацию от Z-Wave Alliance, а затем протестировать ваше устройство на соответствие стандарту. Если вы покупаете устройство Z-Wave с соответствующим образом программируемым интерфейсом, вы можете использовать уже лицензированное оборудование со спецификацией общедоступного протокола для написания собственного программного обеспечения.

Цена

Из-за более низкого барьера для входа устройства ZigBee часто могут быть дешевле, чем устройства Z-Wave с той же функциональностью. Конечно, потребительское оборудование IoT может сильно различаться по цене по многим другим причинам.

Interoperability

Устройства Z-Wave обычно имеют лучшую совместимость. Когда были выпущены новые версии стандарта Z-Wave, они сохранили обратную совместимость; Любое устройство Z-Wave должно иметь возможность разумно общаться с любым другим устройством Z-Wave, независимо от возраста или производителя каждого из них. (Очевидно, что новые функции протокола не будут присутствовать, но старые функции будут сохранены.) Тестирование совместимости является частью процесса соответствия Z-Wave. У ZigBee не такой строгий режим тестирования, поэтому иногда случается, что два устройства ZigBee, которые должны иметь возможность общаться друг с другом, не могут этого сделать из-за недостатков реализации на одном или обоих устройствах.

Кроме того, ZigBee поддерживает несколько разных профилей, которые используют один и тот же базовый протокол, но используют разные детали связи. (Это несколько похоже на два разных HTTP API; оба используют HTTP в качестве транспорта, но API Карт Google не будет очень полезным, если вы общаетесь с серверами GitHub.) БольшинствоУстройства IoT ZigBee используют профиль домашней автоматизации, но это обычно не документировано на устройстве, поэтому вы можете столкнуться с неожиданными проблемами. Например, светильники Philips Hue используют ZigBee, но делают это преднамеренно неработоспособно, поэтому для управления ими необходимо использовать мост Philips Hue. (Сравните это с Z-Wave: процесс сертификации Z-Wave требует, чтобы любые лампочки Z-Wave использовали стандартные классы управления и, следовательно, могли управляться любым совместимым контроллером Z-Wave.)

Альянс ZigBee в настоящее время находится в процессе разработки новой итерации протокола ZigBee под названием ZigBee 3.0. Похоже, что целью новой спецификации будет повышение совместимости между устройствами ZigBee. Мы должны посмотреть, как это все же идет. Тем не менее, пока еще нет графика завершения работы над новым стандартом.

сходства

Пока я писал выше, я решил упомянуть несколько общих черт ZigBee и Z-Wave, которые отличают их от других протоколов, используемых для устройств IoT.

ZigBee и Z-Wave - это ячеистые сети. В отличие от Wi-Fi и Bluetooth, где каждое устройство должно видеть контроллер, устройства Z * в порядке, если между ними есть какой-то канал связи, другие устройства Z * в той же сети и контроллер. (Устройства Z-Wave будут связываться только с устройствами Z-Wave, а устройства ZigBee с определенным профилем, конечно, будут связываться только с другими устройствами ZigBee с этим профилем.)

ZigBee и Z-Wave являются протоколами разных производителей. Несмотря на то, что в разделе «Открытость» выше, у ZigBee и Z-Wave есть устройства, доступные от различных компаний, которые часто конкурируют друг с другом. (Например, к компаниям, производящим выключатели света Z-Wave, относятся GE, Aeotec, Linear, DragonTech и др.) Многие другие протоколы, связанные с IoT, представляют собой отдельные хранилища (например, Lutron Caséta); в то время как они могут иметь шлюзы, которые позволяют другим системам управлять ими, только устройства этой компании могут подключаться к сети.

Как специалист по программному обеспечению - и парень из стека протоколов - я склонен смотреть на это иначе, чем вы.

Для меня эти протоколы - вещи низкого уровня (уровни 1 и 2 модели уровня OSI 7 ).

Меня не особо заботит энергопотребление, если только устройство не работает от батареи или от солнечной батареи. В своей профессиональной жизни я могу оставлять решения относительно аппаратного обеспечения, которое, если оно имеется в наличии, имеет тенденцию диктовать выбор протокола Уровня 2 аппаратным парням. В своей личной жизни я выбираю по цене, поддержке (размер сообщества и наличие форумов очень важны) и наилучшее понимание специфики

Я склонен искать функциональность всей системы. Например, для ячеистых сетей есть несколько отличных решений ZigBee.

Например, некоторые сигналы лучше работают на больших расстояниях, а некоторые лучше в «шумных» условиях?

Для большой дальности я не могу рекомендовать достаточно Flutter с радиусом 1 км / полмили, в отличие от 100 м.

Это стоит всего 20 долларов США, и вот картинка, чтобы дать вам некоторое представление о диапазоне

Шумные среды - это не моя специальность - я оставляю это аппаратным парням, извините, но вы можете рассмотреть такие вещи, как предел Шеннона , который представляет собой программный, в отличие от аппаратного, подход к шуму (также, прямое исправление ошибок , так далее)

Как я уже сказал, эти протоколы для меня, как для разработчика приложений, «низкоуровневые» (на самом деле, уровень 3, который немного ниже).

Да, важно, чтобы вы обдумали подобные вещи, но многие просто скажут: «Я знаю, я пойду с Raspberry PI (или что-то еще)» и приму все, что он предлагает.

После этого при разработке приложения необходимо решить, какой протокол более высокого уровня использовать. Как правило, если ваш сервер не диктует определенный протокол, у вас есть три основных варианта:

• Используйте TCP и разработайте собственный протокол.
• Используйте HTTP (S) и разработайте интерфейс RESTful (перейдите на AJAX, если вы хотите асинхронный, неблокирующий, например, если вы многопоточны). Если у вас нет много транзакций, критичны по времени или работа вашего сервера займет много времени, вы можете избежать блокировки.
• Выберите один из множества «стандартов» IoT. Я бы посоветовал это только в том случае, если ваше устройство обеспечивает надежную поддержку одного конкретного протокола или ваш сервер требует этого.

Надеюсь, я правильно понял ваш вопрос. Возможно, вы можете сказать нам, больше ли вы ориентированы на аппаратное или программное обеспечение, и будете ли вы разрабатывать только для устройства IoT или также для сервера, или, возможно, это всего лишь общий вопрос (который не рекомендуется)?