所有智能家電都依賴于與設(shè)備、應(yīng)用程序或集線器的連接。對(duì)于整合一個(gè)互聯(lián)家庭來說，Wi-Fi被視為無處不在的選擇。當(dāng)然，當(dāng)您購(gòu)買與Alexa或Google Home兼容的設(shè)備時(shí)，最好將它們與安全的Wi-Fi配對(duì)。您可以輕松地使用現(xiàn)有的家用路由器，而不必購(gòu)買單獨(dú)的智能集線器來添加設(shè)備。

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但是Wi-Fi有其局限性。僅依靠Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的設(shè)備需要頻繁充電，想想筆記本電腦、智能手機(jī)，甚至智能揚(yáng)聲器。此外，它們不能自我識(shí)別，您必須為每個(gè)新的無線設(shè)備手動(dòng)輸入密碼。如果出于某種原因，網(wǎng)絡(luò)連接速度降低，則可能使您的整個(gè)智能家居體驗(yàn)變成一場(chǎng)噩夢(mèng)。

在無線連接方面，藍(lán)牙一直是第二選擇。然而，最近幾年，我們看到另一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議Zigbee的使用量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。智能燈制造商philipshue是Zigbee開放互操作標(biāo)準(zhǔn)的早期支持者。許多智能家居公司也紛紛效仿，如今Zigbee幾乎和Wi-Fi一樣流行。

讓我們探討一下使用Zigbee或Wi-Fi的相對(duì)優(yōu)缺點(diǎn)。了解這些差異至關(guān)重要，因?yàn)樗梢詷O大地影響您對(duì)特定智能家居產(chǎn)品的購(gòu)買決策。

Zigbee與無線網(wǎng)絡(luò)：基本區(qū)別

Zigbee協(xié)議成立于2003年，是一種基于IEEE802.15.4的開放式標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，該協(xié)議還管理其他低速率網(wǎng)絡(luò)，例如6LoWPAN和Thread。Zigbee名稱中的“ bee”靈感來自蜜蜂在近距離傳遞信息時(shí)的之字形舞蹈。因此，Zigbee被認(rèn)為是一種低功耗、低比特率、2.4ghz頻段的短程協(xié)議，用于在“網(wǎng)狀”設(shè)備之間進(jìn)行有效通信。

Zigbee的最高速度為250 kbps，與Wi-Fi相比是微不足道的，顯然，這不是它受歡迎的原因。如圖所示，與運(yùn)行2.4 GHz(和915 Mhz)無線電的物理(PHY)層相比，Zigbee設(shè)備對(duì)象(ZDO)位于更高的應(yīng)用層。這樣的設(shè)計(jì)適合Zigbee設(shè)備更長(zhǎng)的電池壽命特性。因此，與在類似的2.4 GHz頻譜上運(yùn)行的Wi-Fi無線電設(shè)備相比，Zigbee設(shè)備的功耗要少幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

Wi-Fi成立于1997年，是一種基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。其帶寬更高，范圍從32Mbps(802.11a/b/g)到700 Mbps(802.11ax)，也稱Wi-Fi 6。Wi-Fi最初用于連接局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，現(xiàn)已迅速發(fā)展為支持智能手機(jī)、智能揚(yáng)聲器、智能電視和其他智能消費(fèi)類家用電器的通信。Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)由Wi-Fi聯(lián)盟在全球范圍內(nèi)維護(hù)，以確保Wi-Fi產(chǎn)品的兼容性和互操作性。

與使用“協(xié)調(diào)器”(Hub)設(shè)備加入Zigbee節(jié)點(diǎn)的Zigbee不同，Wi-Fi是使用無線路由器、Wi-Fi設(shè)備或便攜式熱點(diǎn)來管理的。同樣與Zigbee不同的是，Wi-Fi的設(shè)計(jì)會(huì)消耗更多的電池電量，并且大多數(shù)與Wi-Fi兼容的商用設(shè)備都有一個(gè)用于與無線接入點(diǎn)(即Wi-Fi路由器)進(jìn)行通信的Wi-Fi芯片。

Wi-Fi和Zigbee產(chǎn)品之間的技術(shù)差異要比這個(gè)詳細(xì)的多。這就解釋了每種技術(shù)相對(duì)于其他技術(shù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)，以及為什么每種都適合于不同類型的智能家居應(yīng)用。

Zigbee與Wi-Fi：Zigbee的優(yōu)勢(shì)在哪里

(1) 前后兼容性

根據(jù)Zigbee聯(lián)盟，Zigbee產(chǎn)品認(rèn)證的一個(gè)關(guān)鍵亮點(diǎn)是它們被設(shè)計(jì)成與Zigbee的舊版和未來版本兼容。最新的ZigBee3.0設(shè)備允許向后兼容，同時(shí)，較舊的Zigbee設(shè)備可以根據(jù)允許的安全策略并通過空中更新來加入Zigbee 3.0網(wǎng)絡(luò)。使用Zigbee，如果您已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中部署了智能家居設(shè)備，則可以確保它們將與新的Zigbee節(jié)點(diǎn)兼容。

Wi-Fi當(dāng)然不完全具有這一優(yōu)勢(shì)。雖然您可以將Wi-Fi 6與以前的標(biāo)準(zhǔn)一起使用，但為早期版本W(wǎng)i-Fi設(shè)計(jì)的設(shè)備不存在向前兼容性。

(2) 容錯(cuò)能力

Zigbee和Wi-Fi都遵循不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹igbee圍繞網(wǎng)格布置，每個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅與“協(xié)調(diào)器”對(duì)話，而且還與其他節(jié)點(diǎn)對(duì)話，從而提高了容錯(cuò)能力。如果節(jié)點(diǎn)之一受到干擾/損壞，則不會(huì)影響其余網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)自動(dòng)化(IIoT)使用Zigbee和Z-wave之類的網(wǎng)絡(luò)是有原因的。同樣的好處也適用于智能家居。

Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)通常采用路由器和中繼器的“星形”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(盡管可以進(jìn)行Wi-FI網(wǎng)格結(jié)構(gòu))。如果網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)Wi-Fi中繼器損壞，則故障將傳遞到連接到該中繼器的所有終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

(3) 擴(kuò)大覆蓋面

Zigbee允許每個(gè)Zigbee節(jié)點(diǎn)充當(dāng)中繼器，而不是像在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中那樣手動(dòng)添加中繼器。只要ZDO通電，它就可以作為中繼點(diǎn)向終端節(jié)點(diǎn)傳輸信號(hào)。因此，購(gòu)買的Zigbee設(shè)備越多，覆蓋范圍就越廣(盡管您應(yīng)該擔(dān)心Zigbee節(jié)點(diǎn)過多會(huì)造成信號(hào)中斷)。

(4) 無需每次輸入密碼

使用Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)時(shí)，每次添加新設(shè)備時(shí)都需要輸入密碼。

另一方面，Zigbee協(xié)議支持一種稱為“設(shè)備發(fā)現(xiàn)服務(wù)”的功能，因?yàn)樗衂igbee端點(diǎn)均具有唯一的十六進(jìn)制設(shè)備ID。將自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并連接到網(wǎng)絡(luò)中的客戶端節(jié)點(diǎn)，從而無需手動(dòng)輸入密碼。

(5) 減少對(duì)云的依賴

與Wi-Fi兼容設(shè)備相比，Zigbee終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備對(duì)云更新的依賴性較小。盡管它們確實(shí)提供了空中(OTA)更新服務(wù)，但所有Zigbee設(shè)備均在其自己的網(wǎng)格上運(yùn)行。這樣，他們就與供應(yīng)商無關(guān)了。因此，如果設(shè)備制造商停止支持一個(gè)或多個(gè)功能，將不會(huì)影響現(xiàn)有部署的現(xiàn)場(chǎng)操作。

(6) 低功耗設(shè)備

如上所述，Zigbee設(shè)備已設(shè)計(jì)為在低功耗模式下運(yùn)行。這樣可以提供更多的待機(jī)時(shí)間和更連續(xù)的操作。更長(zhǎng)的電池壽命是以比特率為代價(jià)的，而最高速度為250比特/秒，您只能將Zigbee用于家庭自動(dòng)化。

(7) 支持的設(shè)備類型

Zigbee正在成為暖通空調(diào)控制、燈光管理、能源管理、照明監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控和商業(yè)建筑的普遍選擇。Zigbee常用的一些應(yīng)用包括無線和多功能網(wǎng)關(guān)、智能開關(guān)、調(diào)光器、LED燈泡(例如Philip Hue燈)和其他多用途組件。

Wi-Fi勝過Zigbee的地方

(1) 成本

眾所周知，Zigbee智能設(shè)備比為同樣目的而設(shè)計(jì)的Wi-Fi設(shè)備更昂貴。這是因?yàn)閃i-Fi設(shè)備在市場(chǎng)上已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間。同樣，對(duì)于給定應(yīng)用，更多的設(shè)備制造商可能會(huì)支持Wi-Fi設(shè)備而不是Zigbee。這可能會(huì)限制您的選擇。但是，Zigbee的成本由于您不需要單獨(dú)購(gòu)買中繼器而有所降低。每個(gè)Zigbee設(shè)備都充當(dāng)一個(gè)擴(kuò)展中繼器。

(2) 范圍

大多數(shù)Zigbee設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)是，由于短波物理特性，它們?cè)诙叹嚯x內(nèi)工作得更好。相比之下，遠(yuǎn)程Wi-Fi可以支持最遠(yuǎn)100米的距離。這意味著與Zigbee設(shè)備相比，它們不容易受到信號(hào)干擾。無論如何，Zigbee信號(hào)都比較弱，如果在短距離內(nèi)有太多Zigbee設(shè)備，則可能會(huì)增加失真和信號(hào)惡化。現(xiàn)代Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)通過提高服務(wù)質(zhì)量克服了這一障礙，使其不易受到信號(hào)問題的影響。

(3) 設(shè)備集成

與Zigbee相比，在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上集成Wi-Fi連接更加容易。Wi-Fi芯片幾乎組裝在所有物聯(lián)網(wǎng)板上，可幫助連接到任何無線接入點(diǎn)。

(4) 安全

相比Zigbee，Wi-Fi的安全性更高。由于Zigbee是一種開放標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，因此不同廠商的Zigbee設(shè)備之間的兼容性要比Wi-Fi更好。另一方面，所有Zigbee設(shè)備都說相同的通用語言，因此，不同供應(yīng)商的應(yīng)用程序是相互兼容的，這帶來了更大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

(5) 消費(fèi)者物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

Wi-Fi提供更高的帶寬，無疑更適合消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如智能揚(yáng)聲器、智能床頭柜和其他日常活動(dòng)。您甚至無法使用Zigbee發(fā)送電子郵件，因此它不適用于可能需要持續(xù)用戶交互的任何消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。它們確實(shí)更適合智能家居自動(dòng)化。

Wi-Fi與Zigbee：哪一個(gè)更適合智能家居?

在以上對(duì)Zigbee和Wi-Fi的比較中，我們探討了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。如果您想獲得更大的自主權(quán)和不受供應(yīng)商控制的自由，則Zigbee會(huì)獲得更多支持，但現(xiàn)在宣布Zigbee成為我們的比賽冠軍還為時(shí)過早。兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都有其可接受的智能家居使用標(biāo)準(zhǔn)。如果您剛開始構(gòu)建智能家居，則最好使用兼容Alexa、Google Home和其他揚(yáng)聲器的Wi-Fi兼容設(shè)備。

但是，如果您想通過智能燈、窗簾、開關(guān)、恒溫器和其他樓宇自動(dòng)化活動(dòng)對(duì)房屋進(jìn)行一些改造，則擁有兼容Zigbee的設(shè)備和智能家居集線器將更好地滿足您的需求。