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智能家居技術之爭 ZigBee和Z-Wave正面交鋒

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞: 智能家居,ZigBee,Z-Wave

      ZigBee和Z-Wave這兩種短距離無線技術,在家庭局域網(home-areanetwork,HAN)的應用上,兩者都是不錯的選擇。但他們的技術規格和應用還是有所區別的。

      1.聯盟情況

      ZigBee聯盟是由公司和其他組織構成的聯合體,支持標準的開發和應用推廣,目前有超過220個成員。Zigbee和IEEE802.15.4小組合作,IEEE802.15.4標準提供的是網絡的第一層(物理層,PHY)和第二層(媒體接入控制器,MAC)的規范,而Zigbee協議棧軟件提供的是網絡層和應用層的規范。

      Z-Wave聯盟由160家公司組成。雖然Z-wave也積極加入國際化標準組織,也有超過150家公司的加入,但是其市場號召力還是遠遠不如Zigbee。

      2.組網

      連接拓樸方面,Z-Wave只有一種拓樸型態,即是網狀(Mesh),而ZigBee除了也有網狀拓樸外,也支持星狀(Star)、樹狀(Tree)等拓樸。

      ZigBee和Z-wave都有一個協調器節點作為主控節點來協調、控制其他的節點,如果某兩個節點由于通訊距離過遠不能直接通訊,那么和他們都能通訊得上的節點可以為他們傳遞通訊信號,起到中繼器的作用。區別的是,ZigBee可支持6.5萬個節點,而Z-Wave網絡最多支持232個節點。

      3.協議復雜度

      ZigBee的協議更復雜,協議層的開發時間也更長。Z-Wave采用更簡單的協議,開發更快也更簡單。同時,ZigBee聯盟設計出一套應用規范(profiles)來支持各種應用軟件的開發和部署。這些應用規范包括家庭自動化、智能能源、通信、醫療、遠程控制(RF4CE,用于消費電子的射頻)、建筑自動化和零售服務。

      平心而論,Z-Wave在訂立之初就以家庭自動化應用為目標,而ZigBee則是追求更廣泛應用為目標,兩者各在最初指導思想就有不同的考慮。Z-wave始終專注與家庭應用,他的目標應用領域更明確,因而其協議結構也相對簡單的多。而ZigBee技術定位的領域則廣泛得多,它比Z-Wave適用的場合更多也是理所當然的。

      4.通訊頻率、傳輸速率

      ZigBee設備可運行于2.4GHz、915MHz以及868MHz等頻率下,一般采用的是2.4GHz頻段,在這個頻段,ZigBee定義了16個頻點,每個頻點間隔5MHz。Zigbee可使用OQPSK或BPSK的調制方式,數據傳輸速率根據不同的通訊頻率有250kbits/s、40kbits/s以及20kbits/s幾種。

      Z-Wave在美國和加拿大,可運行在908.42MHz頻率上,在其他國家則根據各國規定使用其他不同頻率。調制方式是高斯移頻鍵控(FSK)。數據速率可采用9600bits/s或40kbits/s。

      5.通訊距離

      在0dBm的發射功率下,傳輸距離取決于環境。在開闊空間中,最大距離可達30米,當然穿墻的話距離會大大減小。當然一般來說,Z-Wave運行在更低的工作頻率下,因此Z-Wave的傳輸距離比ZigBee更大,連接也更穩定。

      當然,加大發射功率可以使通訊距離延長。例如2dBm的發射功率,其空曠傳輸距離可以達到50到100米。

      上面所說的指的是兩個相鄰節點之間的通訊距離,如果通過節點的信號中繼的作用,傳輸距離會按照中繼跳轉的次數以倍數遞增。

      6.芯片、模塊供應

      Z-Wave芯片只能通過SigmaDesigns這一唯一來源獲取。SigmaDesigns只賣給OEM、ODM和其它主要客戶。

      ZigBee芯片廠商包括Ember、飛思卡爾、Microchip和德州儀器以及臺灣的UBec公司等。ZigBee模塊也可以通過多個廠商采購得到,包括Atmel、CEL、Digi、Jennic、Lemos和RFM。

      Zigbee由于芯片和模塊提供商眾多,而且由于競爭的關系,準入門檻也越來越低,比如Zigbee協議棧也逐步趨向于可以免費使用。所以在國內,Zigbee方案設計提供商越來越多,在工控、醫療、家庭智能化等行業采用Zigbee技術的產品不斷推出。

      而于Z-wave則相對封閉、門檻較高,所以采用Z-wave技術的設計、生產廠商相對Zigbee的來說就少得多了。

      從以上特性可以看出,zigbee無線通訊技術比z-wave在智能家居的應用上,更廣泛,更實用,由于芯片廠商的競爭,成本相對來說也更低一些。

    (審核編輯: 小丸子1)

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