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Zigbeevs.Wi-Fi:哪个更适合智能家居?

时间:2023-03-12 07:15:12 科技观察

所有智能家电都依赖于与设备、应用程序或集线器的连接。Wi-Fi被视为集成互联家庭的无处不在的选择。当然,当您购买与Alexa或GoogleHome兼容的设备时,最好将它们与安全的Wi-Fi配对。您可以轻松使用现有的家庭路由器,而无需购买单独的智能集线器来添加设备。但Wi-Fi有其局限性。仅在Wi-Fi网络上运行的设备需要经常充电——想想笔记本电脑、智能手机,甚至智能扬声器。此外,它们不会表明自己的身份,您必须为每个新的无线设备手动输入密码。如果由于某种原因,您的互联网连接速度变慢,可能会使您的整个智能家居体验变成一场噩梦。在无线连接方面,蓝牙一直是第二选择。然而,近年来,我们看到另一种物联网协议Zigbee的使用呈指数级增长。智能灯制造商philipshue是Zigbee开放互操作性标准的早期支持者。许多智能家居公司纷纷效仿,如今Zigbee几乎和Wi-Fi一样普及。让我们探讨一下使用Zigbee或Wi-Fi的相对优缺点。了解这些差异至关重要,因为它会极大地影响您对特定智能家居产品的购买决定。Zigbee与无线网络:基本区别Zigbee协议成立于2003年,是一种基于IEEE802.15.4的开放标准通信协议,它还管理其他低速率网络,例如6LoWPAN和Thread。Zigbee名字中的“蜜蜂”,灵感来源于蜜蜂在近距离传递信息时的之字形舞蹈。因此,Zigbee被认为是2.4GHz频段的低功耗、低比特率、短距离协议,用于“网状”设备之间的高效通信。Zigbee的最高速度为250kbps,与Wi-Fi相比微不足道,显然,这并不是它受欢迎的原因。如图所示,Zigbee设备对象(ZDO)位于比运行2.4GHz(和915Mhz)无线电的物理(PHY)层更高的应用层。这样的设计很适合Zigbee设备电池续航时间更长的特点。因此,Zigbee设备的功耗比在类似2.4GHz频谱上运行的Wi-Fi无线电低几个数量级。Wi-Fi成立于1997年,是一种基于IEEE802.11标准的无线网络协议。它的带宽更高,从32Mbps(802.11a/b/g)到700Mbps(802.11ax),也被称为Wi-Fi6。最初用于在局域网或广域网上连接计算机和网络设备,Wi-Fi已经迅速发展以支持智能手机、智能扬声器、智能电视和其他智能消费设备的通信。Wi-Fi标准由Wi-Fi联盟在全球维护,以确保Wi-Fi产品的兼容性和互操作性。与使用“集线器”设备加入Zigbee节点的Zigbee不同,Wi-Fi使用无线路由器、Wi-Fi设备或便携式热点进行管理。同样与Zigbee不同的是,Wi-Fi旨在消耗更多电池电量,并且大多数商用Wi-Fi兼容设备都具有Wi-Fi芯片。Wi-Fi和Zigbee产品之间的技术差异远不止于此。这解释了每种技术相对于其他技术的主要优点和缺点,以及为什么每种技术都适用于不同类型的智能家居应用。Zigbeevs.Wi-Fi:Zigbee优势在哪里(一)向前和向后兼容性根据Zigbee联盟的说法,Zigbee产品认证的一个关键特征是它们旨在与Zigbee的旧版和未来版本兼容。最新的Zigbee3.0设备允许向后兼容,而旧的Zigbee设备可以根据允许的安全策略通过无线更新加入Zigbee3.0网络。使用Zigbee,如果您已经在网络中部署了智能家居设备,您可以确定它们将与新的Zigbee节点兼容。Wi-Fi显然没有这个优势。虽然您可以使用以前标准的Wi-Fi6,但为早期版本的Wi-Fi设计的设备没有向前兼容性。(2)容错性Zigbee和Wi-Fi都遵循不同的网络拓扑结构。Zigbee围绕网格布局,每个节点不仅与“协调器”通信,还与其他节点通信,从而提高容错能力。如果其中一个节点受到干扰/损坏,它不会影响网络的其余部分。工业自动化(IIoT)使用Zigbee和Z-wave等网络是有原因的。同样的好处也适用于智能家居。Wi-Fi网络通常采用路由器和中继器的“星形”拓扑结构(尽管Wi-Fi网状结构也是可能的)。如果网络中的一个Wi-Fi中继器出现故障,故障将传播到连接到该中继器的所有终端节点设备。(3)扩大覆盖范围Zigbee允许每个Zigbee节点充当中继器,而不是像Wi-Fi网络中那样手动添加中继器。只要ZDO上电,它就可以充当中继点,将信号传输到端节点。因此,您购买的Zigbee设备越多,覆盖范围就越好(尽管您应该担心过多的Zigbee节点会干扰您的信号)。(4)无需每次使用Wi-Fi网络都输入密码,每次添加新设备都需要输入密码。另一方面,Zigbee协议支持称为“设备发现服务”的功能,因为所有Zigbee端点都有一个唯一的十六进制设备ID。将自动发现并连接到网络中的客户端节点,无需手动输入密码。(5)减少对云端的依赖与Wi-Fi兼容设备相比,Zigbee端节点设备对云端更新的依赖程度较低。所有Zigbee设备都在自己的网格上运行,尽管它们确实提供无线(OTA)更新服务。这样,它们与供应商无关。因此,如果设备制造商停止支持一项或多项功能,则不会影响现有部署的现场操作。(6)低功耗设备如上所述,Zigbee设备被设计为在低功耗模式下运行。这提供了更多的待机时间和更连续的操作。更长的电池寿命是以比特率为代价的,最高速度为250bit/s,您只能使用Zigbee进行家庭自动化。(7)支持的设备类型Zigbee正在成为HVAC控制、照明管理、能源管理、照明监控、环境监控和商业建筑的流行选择。Zigbee常用的一些应用包括无线和多功能网关、智能开关、调光器、LED灯泡(例如PhilipHue灯)和其他多用途组件。Wi-Fi击败Zigbee的地方(1)成本众所周知,Zigbee智能设备比为相同目的而设计的Wi-Fi设备更昂贵。这是因为Wi-Fi设备已经上市很长时间了。此外,对于给定的应用程序,与Zigbee相比,更多的设备制造商可能支持Wi-Fi设备。这可能会限制您的选择。但是,Zigbee的成本降低了,因为您不需要单独购买中继器。每个Zigbee设备都充当扩展中继器。(2)范围大多数Zigbee设备面临的挑战是,由于短波物理学,它们在短距离内工作得更好。相比之下,远程Wi-Fi可以支持最远100米的距离。这意味着它们比Zigbee设备更不容易受到信号干扰。Zigbee信号无论如何都很弱,如果短距离内有太多Zigbee设备,它会增加失真和信号衰减。现代Wi-Fi网络通过提高服务质量克服了这一障碍,使其不易受到信号问题的影响。(3)设备集成与Zigbee相比,更容易在物联网设备上集成Wi-Fi连接。几乎所有物联网板上都装有Wi-Fi芯片,以帮助连接到任何无线接入点。(4)安全性与Zigbee相比,Wi-Fi更安全。由于Zigbee是一种开放的标准技术,不同厂商的Zigbee设备之间的兼容性比Wi-Fi要好。另一方面,所有的Zigbee设备都使用同一种通用语言,因此来自不同供应商的应用程序相互兼容,这带来了更大的安全风险。(5)消费物联网应用Wi-Fi提供更高的带宽,无疑更适合智能音箱、智能床头柜和其他日常活动等消费物联网应用。您甚至不能使用Zigbee发送电子邮件,因此它不适合任何可能需要持续用户交互的消费者物联网应用程序。它们确实更适合智能家居自动化。Wi-Fivs.Zigbee:哪个更适合智能家居?在上面对Zigbee和Wi-Fi的比较中,我们探讨了各自的优缺点。如果你想要更多的自主权和不受供应商控制的自由,Zigbee有更多的支持,但现在宣布Zigbee是我们的比赛赢家还为时过早。这两种网络协议都有其可接受的智能家居使用标准。如果您刚刚开始构建智能家居,最好使用可与Alexa、GoogleHome和其他扬声器配合使用的Wi-Fi兼容设备。但是,如果您想使用智能灯、窗帘、开关、恒温器和其他楼宇自动化活动对您的房屋进行一些改造,那么拥有兼容Zigbee的设备和智能家居集线器将更适合您的需求。