Свързаността е нещо, което всички толкова сме свикнали да имаме, че много от нас се чувстват загубени без нея. С бързото разширяване на Интернет на Нещата (Internet of Things) все повече устройства и обекти стават свързани. С толкова много хора, които искат да имат пълен контрол, индустрията за домашна автоматизация се разраства, а с това и опциите за начина, по който тези умни домашни устройства комуникират.
Повечето от нас са запознати с WiFi, но познавате ли още два налични безжични протокола? Две алтернативи на WiFi, са Zigbee и Z-Wave. Разбирането на различията може да бъде трудно, така че тази статия ще очертае точно какво са Zigbee и Z-Wave и как те се различават от WiFi. Тя също ще даде светлина и кой протокол е за предпочитане в зависимост от ситуацията.
WiFi, Zigbee и Z-Wave – Основни Спецификации
▶Какво представлява Wi-Fi?
Да започнем с кратко описание на това, какво представлява Wi-Fi мрежата и как работи. Вероятно вече знаете, но за сравнение с другите два протокола ще е полезно да имате предвид.
WiFi е безжична мрежова технология, въведена през 1998г. Тя създава локална мрежа без нужда от кабели. Когато чуете фразата безжичен интернет, най-често става дума за WiFi мрежа, създадена от рутер. Действителната интернет връзка обаче не идва от WiFi или от рутера, а от модем. Модемът или разчита на физическа връзка, като например оптичен или мрежов LAN кабел, или безжична връзка с клетъчна кула.
Когато свържете устройството си с WiFi мрежа, свързвате го към маршрутизатор, който се свързва с модем, който се свързва с огромната мрежа от кабели, сървъри и сгради, които смятаме за интернет. Лаптопи, телефони, таблети, интелигентни телевизори, видео конзоли и други устройства, свързани към една и съща Wi-Fi мрежа, могат да „виждат“ един друг. Това позволява на хората, използващи отделни компютри в една стая, да обменят файлове или да играят мултиплеър игра.
Предимства и Недостатъци на WiFi
✅Няма нужда от хъб – с WiFi няма нужда да закупувате допълнителен хъб за интелигентни домашни устройства, тъй като устройствата ще комуникират директно с рутера ви.
✅Цената – за производителя е по-евтино да направи устройство, което е съвместимо с Wi-Fi, което означава по-ниска цена за клиентите.
✅Скорост – Най-бързата мрежа с най-голям пренос на данни
🔺Консумация на енергия – WiFi не е технология с ниска мощност, така че изисква постоянно захранване, или вашите устройства ще се нуждаят от силни батерии.
🔺Препълнена честота – Имайки много свързани устройства към рутера ви, това ще доведе до забавяне на интернет скоростта. Въпреки това, устройствата използват интернет с различна скорост и ако вашите изпращат рядко команди, това няма да повлияе на връзката ви толкова значимо, колкото например тегленето на видеоклип.
▶Какво представлява Z-Wave?
Z-Wave протоколът е изобретен от Датската компания Zensys през 2001г. Седем години по-късно, патентованата технология е придобита от сегашния му собственик Sigma Designs. Първоначално е предназначен само за компании, които се нуждаят от много устройства, свързани в мрежа. Но оттогава са се ориентирали и към обикновения потребителския пазар, където все повече хора го използват в своите Интелигентни Домове.
За да може даден продукт да носи логото на Z-Wave, продуктът трябва да премине към строги изисквания за сертифициране . По време на процеса на сертифициране, екипът на Z-Wave гарантира, че устройствата могат да комуникират правилно със Z-Wave мрежите, така че когато го извадите от кутията, можете да сте сигурни, че всичко работи заедно. Z-Wave Plus е най-новия стандарт за сертифициране, който ви предлага високо ниво на сигурност и съвместимост между продуктите.
Предимства и Недостатъци на Z-Wave
✅Честотата – Z-Wave работи с честоти между 868.4MHz и 869.85MHz MHz в Европа, която е различна от WiFi. От това следва, че колкото и устройства да добавите, няма да повлияете на скоростта на домашната ви WiFi мрежа.
✅Ниска консумация на енергия – Z-Wave е технология с ниска мощност, така че при използването на устройства с ниско напрежение, батериите им ще издържат много дълго.
🔺Съвместимост – “Благодарение” на това, че е по-нишова технология, продуктите на Z-Wave за Смарт Дом нямат толкова съвместимост, колкото техните WiFi “колеги”. Това означава че ще сте ограничени до известна степен при избора си на продукти (около 1500 Сертифицирани), за да може да ги интегрирате.
🔺Зависимост – Z-Wave е собственост на Sigma Designs, докато WiFi е комуникационен стандарт без собственик. Това означава, че бъдещето на Z-Wave се контролира от Sigma Designs и всички промени, които те прилагат, биха могли да имат драстично въздействие върху продуктите с този протокол.
🔺Цена – Най-скъпи продукти. Продуктите с Z-Wave варират между $40 и $100 всеки.
▶Какво представлява Zigbee?
Zigbee е друга възможност за безжична комуникация и е подобна на Z-Wave. Zigbee стана стандартизиран през 2004г. Подобно на Z-Wave, Zigbee е насочен към подобни приложения и иска да стане комуникационна мрежа за вашия умен дом.
Zigbee използва стандарт IEEE 802.15.4 с отворен код. Това означава че никой не притежава Zigbee и всеки може да пише код за него. Поддържа се от Zigbee Allience. С 128-битовото симетрично криптиране на AES, ще запазва данните ви (споделени от устройство към устройство) относително сигурни. Той работи на 2.4GHz, което е доста добре, но може и да доведе до смущения от всяко друго устройство, работещо на тази честота.
Предимства и Недостатъци на Zigbee
✅Мащабируемост – Благодарение на способността си да се справя с толкова много устройства, мащабируемостта е несравнима.
✅Най-ниска консумация на енергия – Устройствата с Zigbee протокол използват най-малко енергия. Това означава че много рядко ще ви се налага да сменяте батерии – между 1 и 7 години.
🔺Нужда от Хъб – точно както при Z-Wave, ще ви трябва Хъб.
🔺Сигурност – Тази технология е с най-ниската сигурност от горните две. Това се дължи на факта, че Zigbee не изисква активно потвърждение, за да може устройството да бъде сдвоено. Активното потвърждение е, когато трябва да натиснете бутон и на двете устройства, които искате да сдвоите, за да се изпрати сигнал за сдвояване.
Защо ми е необходимо да имам един конкретен протокол? Не може ли да си поставям у дома каквито си искам устройства и да не се чудя съвместими ли ще са помежду си?
Една от главните причини, поради които хората избират да преминат към конкретен безжичен протокол, е надеждността и скоростта на мрежата. Втората причина е консумацията на енергия от даден продукт .
Вижте, безжичната комуникация не е нищо повече от радио вълни. Колкото и просто да звучи това, същата наука, която е направила възможна слушането на музика, предавана на стотици километри, се използва в ежедневната ни интернет комуникация. В действителност, както телефонната комуникация, WiFi, така и другите безжични протоколи използват радио вълни.
Коя Технология е по-добра
Както обикновено, отговорът на този въпрос е: Зависи! Нека да разгледаме няколко ключови области.
▶Гъвкавост и Надеждност
По-ниската честота на Z-Wave му позволява да предава данни в по-широк диапазон. Докато за повечето бъдещи собственици на Смарт Дом, въпросът за разстоянието няма да бъде толкова голям, други ще трябва да закупят и инсталират усилватели на сигнали (известни също като ретранслатори и разширители) за Zigbee, Wi-Fi и Bluetooth мрежовите мрежи. Същото може да се каже и за Z-Wave.
Освен това Zigbee поддържа до 65 000 свързани устройства, докато Z-Wave може да побере не повече от 232 устройства, свързани към една мрежова мрежа. При WiFi тази бройка е ограничена до 2007 броя възли (устройства).
Друг проблем с Z-Wave по отношение на надеждността (защото нека си го кажем, вероятно нямате 232 устройства във вашия дом, за да бъдете по някакъв начин раздразнени от ограничението), че протоколът позволява само до четири ретранслатора (между устройство и контролер), докато при Zigbee – до 255 броя.
▶Сигурност и Поверителност
- WiFi е уязвим за широк спектър от атаки, свързани със сигурността.
Когато сме онлайн, ние изпускаме повече информация, отколкото бихме искали, често благодарение на WiFi. Всъщност той може дори да бъде използван, за да ви проследи навсякъде по света.
- Като затворена система, Sigma Designs е в състояние да осигури някои допълнителни нива на защита. Всяка Z-Wave мрежа и нейните продукти имат уникални идентификатори за комуникация с вашия хъб, в допълнение към криптирането AES-128.Това е същото криптиране, използвано от банките и правителството на САЩ. Никой няма да получи контрол над вашия умен дом, като хакне криптирането на сигнала. Това не означава, че някои устройства не са уязвими. Самият безжичен сигнал не е уязвимата част.
Z-Wave е технология със собственик. Sigma Designs може да реши да спре да инвестира в протокола и да го свали от пазара, като остави клиентите с остарели и неподдържани продукти. Към днешна дата, това не изглежда вероятно да се случи скоро. Въпреки това, трябва да се има предвид, че Z-Wave има потенциал да изчезне, защото не е отворен стандарт като WiFi.
- Стандарта ZigBee също като Z-Wave използва 128 битово криптиране и твърди че е по-сигурен. Но при него, сигурността зависи от секретността на ключовете за кодиране. Бели хакери (white hacker) са открили някои пропуски в този вид сигурност, дължащи се на ключовете по време на инициализиране или разпространението им в мрежата.
▶Потребление на Енергия
И ZigBee и Z-Wave са с много ниска консумация на енергия. Те използват една малка част от мощността, необходима на WiFi мрежата. Това е голямо предимство, което ги прави толкова популярен избор за интелигентни домашни устройства. Има много устройства, които не са предвидени да работят изобщо със захранване от електропреносната мрежа. Тези устройства ще трябва да работят с батерии.
Въпреки това, устройство, действащо като повторител, ще изисква повече мощност. Поради тази причина устройствата, управлявани от батерии, обикновено са програмирани да не действат като ретранслатори. Това е важно да имате предвид при изграждането на вашата мрежа.
ZigBee тук е по-напред в тази “ИГРА”. Ако знаете, че ще използвате много сензори, датчици и други устройства, които изискват захранване от батерията, тогава ZigBee е по-силният избор.
▶Съвместимост на Устройствата в Интелигентния Дом
Никой не иска да има Умен Дом, който се нуждае от пет различни хъба (центъра) и пет различни приложения, за да го контролира. Продуктите на Интелигентния Дом би трябвало да направят живота ви по-лесен, а не по-сложен. В един наистина Интелигентен Дом, вашите умни продукти трябва да могат лесно да общуват помежду си.
Ако си купите нов продукт за домашна автоматизация, той трябва да се инсталира безпроблемно във вашата система за домашна автоматизация . Освен това, тъй като се пускат нови продукти, трябва да има някаква гаранция, че старите ви продукти ще работят с новите.
Z-Wave Alliance гарантира, че всяко устройство Z-Wave отговаря на стриктен набор от стандарти. Всяко сертифицирано от Z-Wave устройство ще работи с всеки сертифициран Z-Wave контролер.
В същото време Zigbee е с отворен код и обикновено се поддържа от Zigbee Alliance. Макар само по себе си това да не е голям проблем, фактът, че съществуват няколко нива на сертифициране, които са насочени към хардуерно сертифициране или сертифициране на софтуер, се създават някои предизвикателства, когато става въпрос за оперативна съвместимост. Възможно е хардуерният продукт да бъде сертифициран, но софтуерът към него да не е. Това би означавало, че докато има технически повече продукти на Zigbee, наличните потребители могат да изпитат някои проблеми, когато се опитват да свържат заедно устройствата на Zigbee. Въпреки това, докато купувачът прави информиран (образован) избор и проучва оперативността на продукт на Zigbee, преди да го купи, не трябва да има никакви реални проблеми.
За да бъдем напълно откровени, стига да купувате устройство Zigbee от реномиран източник, не би трябвало да имате проблем да го свържете със съществуващата Zigbee мрежа.
▶Скорост на пренос на данни
WiFi мрежите показват вариации по отношение на скоростта. Това зависи от техния стандарт. Тези със стандарт 802.11b, имат максимална скорост на пренос на данни от 11 Mbps, докато “а” и “c” версиите имат максимална скорост от 54 Mbps.
Скоростта в Zigbee мрежите е между 40-250 kbps. Скоростта при Z-Wave е даже още по-ниска 9.6-100kbps.
Тук победител със сигурност е WiFi, който осигурява в пъти по-голяма скорост за трансфер на данни от конкурентите си.
Заключение
Докато всеки от трите варианта има своите плюсове и минуси, персоналният ви избор трябва да се сведе до настройките и контролът, който искате върху своя Дом. Въпреки че не е необходимо да избирате само един протокол, придържането към един може да бъде от полза.
Wi-Fi е чудесен, защото е достъпен и продуктите на интелигентния дом гарантирано ще продължат да бъдат съвместими с него. Освен това не е необходим допълнителен хардуер като Хъб.
Zigbee и Z-wave са перфектни за свързване на множество устройства без да претоварват WiFi връзката. Mesh мрежите стават по-надеждни, когато добавяте към тях повече устройства. Една Z-Wave мрежа с 30 устройства ще бъде по-надеждна от една Z-Wave мрежа от 15 устройства и една ZigBee мрежа от 15 устройства.
Ключът на избора е да направите вашите проучвания и да решите кой протокол е най-добър за вас.
Смятате ли, че нашата статия дава добър изглед и на трите варианта или смятате, че сме пропуснали нещо в процеса? На коя технология бихте се доверили да управлявате вашите интелигентни продукти? Не се колебайте да споделите мнението си в коментарите по-долу!
* Чрез използване на формата, Вие се съглсявате с нашата Политика за поверителност.