Khi so sánh Z-Wave và Zigbee, đâu sẽ là phù hợp và tối ưu cho Nhà thông minh. Z-Wave và Zigbee là hai công nghệ truyền thông không dây quen thuộc trong thế giới nhà thông minh. Chúng có những ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các loại ứng dụng khác nhau. Dưới đây là bài phân tích chi tiết giữa Z-Wave và Zigbee với những so sánh thực tế sẽ giúp các bạn có thế quyết định được công nghệ nào là lựa chọn tốt nhất. Hãy cùng FIBARO Việt Nam khám phá!
Nội dung chính
- 1. Giới thiệu tổng quát về Z-Wave và Zigbee
- a. Z-Wave là gì?
- b. Zigbee là gì?
- 2. Tiêu chuẩn và Hiệp hội
- a. Tiêu chuẩn và Hiệp hội Z-Wave
- b. Tiêu chuẩn và Hiệp hội Zigbee
- 3. Lịch sử về sóng không dây Z-Wave và Zigbee
- a. Lịch sử về Z-Wave
- b. Lịch sử về Zigbee
- 4. Thị trường:
- a. Thị trường Z-Wave
- b. Thị trường Zigbee
- 5. So sánh Z-Wave và Zigbee về kỹ thuật
- a. Cấu hình kết nối mạng và khả năng mở rộng
- b. Khả Năng Tương Tác
- c. Khả năng truyền tín hiệu
- d. Độ tin cậy
- 6. Đánh giá chung:
- 7. Kết luận:
1. Giới thiệu tổng quát về Z-Wave và Zigbee
a. Z-Wave là gì?
Z-Wave là giao thức truyền thông không dây được sử dụng chủ yếu cho tự động hóa tòa nhà dân cư và thương mại. Đó là mạng lưới sử dụng sóng vô tuyến năng lượng thấp để liên lạc từ thiết bị này sang thiết bị khác, cho phép điều khiển không dây các thiết bị nhà thông minh, chẳng hạn như đèn thông minh, hệ thống an ninh, bộ điều nhiệt, cảm biến, khóa cửa thông minh và thiết bị mở cửa gara. Thương hiệu và công nghệ này thuộc sở hữu của Silicon Labs. Hơn 300 công ty tham gia vào công nghệ này được tập hợp trong Liên minh Z-Wave.
b. Zigbee là gì?
Zigbee là một đặc điểm kỹ thuật dựa trên IEEE 802.15.4 dành cho một bộ giao thức truyền thông cấp cao được sử dụng để tạo mạng khu vực cá nhân với các đài kỹ thuật số nhỏ, công suất thấp, chẳng hạn như cho tự động hóa gia đình , thu thập dữ liệu thiết bị y tế và các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp khác. nhu cầu băng thông thấp, được thiết kế cho các dự án quy mô nhỏ cần kết nối không dây.
2. Tiêu chuẩn và Hiệp hội
a. Tiêu chuẩn và Hiệp hội Z-Wave
Được thành lập vào năm 2005, Z-Wave Alliance là một tổ chức phát triển tiêu chuẩn do thành viên điều hành, chuyên phát triển thị trường, thông số kỹ thuật và chứng nhận thiết bị cũng như giáo dục về công nghệ Z-Wave.
Đây là một tập đoàn gồm hơn 300 công ty trong thị trường công nghệ kết nối thương mại và dân dụng. Các tiêu chuẩn này bao gồm các thông số kỹ thuật về độ tin cậy, phạm vi, mức tiêu thụ điện năng và khả năng tương tác của thiết bị.
Mitch Klein, Giám đốc điều hành Liên minh Z-Wave cho biết: “Cơ cấu thành viên nâng cao và các lợi ích của Liên minh và thể hiện cam kết của chúng tôi đối với tính toàn diện, đổi mới và hợp tác”. Việc tham gia vào Liên Minh thật sự không dễ dàng, các sản phẩm cần chứng minh và cam kết được tính toàn diện về chất lượng của sản phẩm.
b. Tiêu chuẩn và Hiệp hội Zigbee
Liên minh Tiêu chuẩn Kết nối (CSA), trước đây là Liên minh Zigbee , là một nhóm các công ty duy trì và xuất bản tiêu chuẩn Zigbee và Matter , cùng với một số tiêu chuẩn khác. [1] Tên Zigbee là nhãn hiệu đã đăng ký của nhóm này và không phải là một tiêu chuẩn kỹ thuật duy nhất.
Trong những năm qua, số thành viên của Liên minh đã tăng lên hơn 500 công ty. Liên minh Zigbee có bốn cấp độ thành viên: liên kết, người chấp nhận, người tham gia và người quảng bá. [3] Thành viên liên kết là miễn phí. Tuy nhiên, nó chỉ cho phép thành viên dán nhãn trắng cho các sản phẩm được chứng nhận.
Tuy nhiên, Các yêu cầu để trở thành thành viên của Liên Minh gây khó khăn cho các nhà phát triển phần mềm tự do vì mức phí hàng năm không tương thích với Giấy Phép Công Cộng GNU. Các yêu cầu để các nhà phát triển gia nhập Liên Minh cũng không tương thích với hầu hết các giấy phép phần mềm tự do khác.
3. Lịch sử về sóng không dây Z-Wave và Zigbee
a. Lịch sử về Z-Wave
Giao thức này được phát triển bởi Zensys, một công ty Đan Mạch có trụ sở tại Copenhagen , vào năm 1999. Năm đó, Zensys giới thiệu một hệ thống kiểm soát ánh sáng dành cho người tiêu dùng, hệ thống này đã phát triển thành Z-Wave dưới dạng độc quyền. hệ thống trên giao thức tự động hóa gia đình bằng chip (SoC) trên băng tần không được cấp phép ở dải tần 900 MHz.
Công nghệ này bắt đầu phổ biến ở Bắc Mỹ vào khoảng năm 2005, khi năm công ty, bao gồm Danfoss , Ingersoll-Rand và Leviton Manufacturing , áp dụng Z-Wave. Sau đó, họ thành lập Liên minh Z-Wave, với mục tiêu là thúc đẩy việc sử dụng công nghệ Z-Wave, với tất cả các sản phẩm được chứng nhận bởi các công ty trong Liên minh đều có thể tương tác được.
Z-Wave được Sigma Designs mua lại vào tháng 12 năm 2008. Sau khi mua lại, trụ sở chính của Z-Wave tại Hoa Kỳ tại Fremont, California đã được sáp nhập với trụ sở chính của Sigma tại Milpitas, California.
b. Lịch sử về Zigbee
Mạng vô tuyến kỹ thuật số đặc biệt Zigbee được hình thành vào những năm 1990.
Tháng 09/2006, Zigbee 2006 Specification được ra mắt.
Tháng 01/2017, Liên minh Zigbee đã đổi tên thư viện thành Dotdot và công bố đây là một giao thức mới được thể hiện bằng một biểu tượng cảm xúc.
Zigbee Pro, còn được gọi là Zigbee 2007, được hoàn thiện vào năm 2007. Thiết bị Zigbee Pro có thể tham gia và hoạt động trên mạng Zigbee cũ và ngược lại. Nó hoạt động bằng băng tần ISM 2,4 GHz và thêm băng tần phụ GHz.
4. Thị trường:
a. Thị trường Z-Wave
Công nghệ Z- Wave nhắm vào thị trường tổng thể, dân cư, thương mại, MDU và xây dựng, hệ thống Z-Wave có thể được điều khiển từ điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc máy tính và cục bộ thông qua loa thông minh, keyfob không dây hoặc bảng điều khiển gắn trên tường với cổng Z-Wave hoặc thiết bị điều khiển trung tâm đóng vai trò là trung tâm hoặc bộ điều khiển.
Năm 2005, có sáu sản phẩm trên thị trường sử dụng công nghệ Z-Wave. Đến năm 2012, khi công nghệ nhà thông minh ngày càng trở nên phổ biến, đã có khoảng 600 sản phẩm sử dụng công nghệ này có mặt ở Mỹ. Tiếp đó, ngày càng có nhiều sản phẩm Z-Wave có khả năng tương tác; trên 1.700 vào năm 2017, [6] trên 2.600 vào năm 2019, [7] và trên 4.000 vào năm 2022. Hệ sinh thái này đã gồm hơn 4000 sản phẩm được chứng nhận Z-Wave và hơn 100 triệu thiết bị hiện có trên thị trường tạo cơ hội thương mại và tính linh hoạt cho người sử dụng.
Tính đến nay, có khá nhiều công ty nổi tiếng trong thị trường smarthome là thành viên trong Liên Minh như: Aeotec, Athom B.V. (Athom), FIBARO, Control4, Confio Technologies, Cozify Oy, MCO Home, Siemens,…
Chi tiết tại: https://z-wavealliance.org/z-wave_alliance_member_companies/
b. Thị trường Zigbee
Giao thức này dành cho các yêu cầu mức tiêu thụ điện năng thấp và chịu được tốc độ dữ liệu thấp . Mạng sẽ sử dụng rất ít năng lượng, các thiết bị riêng lẻ phải có thời lượng pin ít nhất hai năm để đạt được chứng nhận.
Mạng Zigbee thường phổ biến và mạnh mẽ trong thị trường dành cho gia đình và cộng đồng “DIY” (Do It Yourself). Điều này có thể là do đây là giao thức có khả năng tự tổ chức và tự cấu hình, điều này giúp cho việc triển khai và quản lý mạng trở nên đơn giản và dễ dàng, điều mà những người yêu thích “DIY” đánh giá rất cao.
Các lĩnh vực ứng dụng điển hình bao gồm:
- Tự động hóa ngôi nhà
- Mạng cảm biến không dây
- Cảm biến nhúng
- Thu thập dữ liệu y tế
- Cảnh báo khói và kẻ xâm nhập
- Tự động hóa tòa nhà
- Cấu hình micro không dây từ xa
5. So sánh Z-Wave và Zigbee về kỹ thuật
|
Z-WAVE |
ZIGBEE |
|
| Cấu hình kết nối mạng |
Mạng lưới |
Mạng lưới |
| Tần số |
800-900 MHz |
2,4 GHz |
| Tốc độ |
9,6-100 kb / giây |
40-250 kb / giây |
| Phạm vi (trong nhà) |
100m |
10-20m |
| Các thiết bị đã được kết nối |
232 |
65000+ |
| Thiết bị Tương thích |
~ 2820 |
~ 3000 |
| Năng lượng tiêu thụ |
Rất thấp |
Rất thấp |
| Tiêu chuẩn giao thức |
Giao thức đóng |
Mở |
| Nút liên kết |
4 |
Vô hạn |
| Tiêu chuẩn mã hóa |
AES-128 |
AES-128 |
a. Cấu hình kết nối mạng và khả năng mở rộng
Z-Wave
Đối với Z-Wave, số lượng liên kết giữa các nút trên mạng là 4, tức là tín hiệu có thể truyền qua tối đa 4 thiết bị trước khi đến được trung tâm. Nếu tín hiệu, cùng với ba thiết bị gần nhất, nằm ngoài phạm vi kết nối với trung tâm, kết nối sẽ chấm dứt.
Z-Wave giới hạn số lượng thiết bị trong mạng là 232, con số này có vẻ không quá lớn nhưng thực tế vẫn đủ cho nhiều ngôi nhà thông minh hiện đại.
Zigbee
Mạng Zigbee không giới hạn về số lượng liên kết cụ thể giữa các thiết bị, cho phép khả năng mở rộng và linh hoạt hơn trong việc kết nối các thiết bị khác nhau. Theo lý thuyết, có thể hỗ trợ khoảng 65,000 thiết bị trong một mạng, tạo ra sự đa dạng và linh hoạt trong việc xây dựng các hệ thống ngôi nhà thông minh phức tạp và đa dạng.
b. Khả Năng Tương Tác
Z-Wave
Một trong những ưu điểm nổi bật là khả năng tương tác và tính tương thích. Các sản phẩm Z-Wave đều tuân theo bộ tiêu chuẩn nghiêm ngặt, đảm bảo rằng chúng có thể hoạt động chung với mọi bộ điều khiển được chứng nhận Z-Wave, giúp người tiêu dùng dễ dàng tích hợp các thiết bị mới vào hệ thống của mình mà không lo lắng về vấn đề tương thích.
Với hơn 600 nhà sản xuất và hơn 2100 sản phẩm chứng nhận, đây là một hệ thống mạnh mẽ và linh hoạt, trong đó mỗi thiết bị chứng nhận và hiển thị logo Z-Wave đã đăng ký nhãn hiệu.
Zigbee
Khả năng tương tác của Zigbee có thể bị hạn chế do yêu cầu chứng nhận phần cứng và phần mềm. Một số sản phẩm của Zigbee có thể tạo ra sự không tương thích với các sản phẩm khác. Do đó, để đảm bảo tương thích đầy đủ, người tiêu dùng cần chắc chắn rằng sản phẩm họ mua có chứng chỉ tự động của ZigBee.
c. Khả năng truyền tín hiệu
| Z-WAVE | ZIGBEE |
|---|---|
|
|
d. Độ tin cậy
|
Z-WAVE |
ZIGBEE |
|
|
6. Đánh giá chung:
Z-Wave vs Zigbee đều là hai công nghệ mạng không dây phổ biến, nhưng chúng có những khác biệt quan trọng về giá và ứng dụng tiềm năng.
Z-Wave thường có giá cao hơn, phù hợp với các nhu cầu tổng thể và thích hợp cho các dự án lớn và chuyên nghiệp hơn. Điều này có thể bao gồm các hệ thống tự động hóa nhà cửa và công nghiệp được thiết kế để tối ưu hóa sự tiện nghi, an ninh và hiệu quả năng lượng trên diện rộng.
Ngược lại, Zigbee, với giá thấp hơn, thường được xem là lựa chọn tốt hơn cho những nhu cầu riêng lẻ và là lựa chọn ưa thích cho cộng đồng DIY (Tự làm). Khả năng tự tổ chức và tự cấu hình của Zigbee làm cho nó trở thành lựa chọn tuyệt vời cho những người muốn tạo ra các giải pháp tự động hóa tùy chỉnh và không muốn đầu tư vào các hệ thống đắt tiền.
7. Kết luận:
Việc lựa chọn giữa Z-Wave và Zigbee không chỉ dựa trên hiệu suất kỹ thuật mà còn phụ thuộc mạnh mẽ vào nhu cầu và ưu tiên cụ thể của người sử dụng. Cả hai công nghệ đều mang lại nhiều ưu điểm và đều có thể đáp ứng hiệu quả các yêu cầu về tự động hóa nhà cửa và thiết bị điện.
Tuy nhiên, khi so sánh tổng quát cho thấy Z-Wave mang lại nhiều lợi ích hơn nhất là với tần số hoạt động ít bị nhiễu, khả năng tương thích cao và kết nối ổn định hơn. Z-Wave cung cấp sự linh hoạt và độ tin cậy, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho những người muốn có một hệ thống thông minh có khả năng mở rộng và hoạt động mạnh mẽ.
Tuy Zigbee có những ưu điểm như khả năng tự cấu hình và tự tổ chức, đôi khi, Z-Wave có thể là lựa chọn tốt hơn dựa trên độ ổn định và hiệu suất mạng tốt hơn trong một số môi trường và ứng dụng cụ thể.
Cuối cùng, quyết định lựa chọn giữa 2 công nghệ này không nên chỉ dựa trên sự so sánh kỹ thuật mà còn phải xem xét kỹ lưỡng về nhu cầu, mong muốn và kế hoạch tương lai của người sử dụng, để có thể xác định rõ ràng công nghệ nào sẽ phù hợp và tối ưu nhất cho hệ thống của mình.
—————————————————————-
Liên hệ với FIBARO Việt Nam để được tư vấn miễn phí:
📍 Facebook: https://www.facebook.com/FIBAROVN
📍 Showroom: Số 16, đường 35, An Khánh, Quận 2, Thành phố Hồ Chí Minh
☎️ Hotline: 0913 699 545
📧 Email: xuantuat.vu@kimsontien.com