近幾年,隨著面向家庭控制及自動(dòng)化的短距離無(wú)線技術(shù)的發(fā)展,家庭控制智能化所帶來(lái)的機(jī)遇正開始成為現(xiàn)實(shí)。在已出現(xiàn)的各種短距離無(wú)線通信技術(shù)中,ZigBee憑借領(lǐng)先的技術(shù)和性能水平成為這一新興市場(chǎng)上的佼佼者。
不過(guò),目前該市場(chǎng)出現(xiàn)了Z-Wave這一個(gè)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。盡管ZigBee技術(shù)的傳輸速率更快,可容納的節(jié)點(diǎn)數(shù)更多,開放性更強(qiáng);但Z-Wave似乎結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、成本更低、接收靈敏度更高,其競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力不容小覷。在一致的應(yīng)用目標(biāo)下,二者在智能家居領(lǐng)域又將如何體現(xiàn)各自優(yōu)勢(shì)?
1、 ZigBee與Z-Wave技術(shù)全掃描
(1).ZigBee
ZigBee基于IEEE的802.15.4個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn),是ZigBee聯(lián)盟發(fā)起的開放式無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)提供網(wǎng)絡(luò)的第一層(物理層,PHY)和第二層(媒體接入控制器,MAC),網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層由ZigBee堆棧軟件提供。
(2).Z-Wave
Zensys在2008年被Sigma Designs收購(gòu)之前開發(fā)了Z-Wave私有無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。Sigma Designs的產(chǎn)品是IC和電力線通信(PLC)和無(wú)線相關(guān)設(shè)備。Z-Wave標(biāo)準(zhǔn)不像很多無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)那樣開放,但Zensys、Sigma Design的客戶都可以使用。最近,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)把Z-Wave PHY和MAC層作為其新標(biāo)準(zhǔn)G.9959的選擇,該標(biāo)準(zhǔn)為1GHz下的窄帶無(wú)線設(shè)備提供了一套指南。
Z-Wave主要針對(duì)家庭和小型商用建筑的監(jiān)控和控制,廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應(yīng)用包括煙霧探測(cè)器、門鎖、安全傳感器、家電和遠(yuǎn)程控制。Z-Wave還可以用于智能電表,為家用暖通空調(diào)監(jiān)控和控制提供消耗數(shù)據(jù)。
Z-Wave聯(lián)盟由160家公司組成,專業(yè)設(shè)計(jì)和銷售基于Z-Wave標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線家庭控制產(chǎn)品,在Z-Wave系統(tǒng)中扮演主要角色,在22個(gè)國(guó)家有超過(guò)575款可互操作的產(chǎn)品。
2、 ZigBee與Z-Wave技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比
(1).工作頻率與傳輸速率比較
作為一種基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線傳輸技術(shù),ZigBee可滿足遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制和傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等需求。它具有低速率、低功耗、低成本的特點(diǎn),工作頻率為868MHz、915MHz或2.4GHz,其中2.4GHz是一個(gè)全球通用的ISM頻率。隨著技術(shù)的成熟和多家相關(guān)設(shè)備廠商的加盟,ZigBee在家庭自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)起步。
(2).傳輸結(jié)構(gòu)與安全性分析
無(wú)線系統(tǒng)大都受距離和可靠性的限制,因此以往大部分控制系統(tǒng)需要有線連接來(lái)確保對(duì)整幢建筑的覆蓋。Z-Wave可支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,其多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接方式可提供更高的可靠性以及更大的覆蓋范圍。該技術(shù)中集成的動(dòng)態(tài)路由機(jī)制實(shí)現(xiàn)了虛擬的無(wú)限制信號(hào)傳輸范圍,每個(gè)Z-Wave設(shè)備都可以將信號(hào)從一個(gè)設(shè)備重傳至另一個(gè),從而保證高度可靠的傳輸覆蓋整個(gè)家庭范圍。
(3).ZigBee技術(shù)開放性和互通性優(yōu)勢(shì)明顯
在通信領(lǐng)域,技術(shù)開放性和互通性無(wú)疑是一個(gè)非常重要的衡量指標(biāo)。ZigBee技術(shù)憑借與IEEE802.15.4小組的成功合作,將極有可能在今后的發(fā)展和推廣中占據(jù)有利地位。這樣,在商用化的過(guò)程中,不同廠商生產(chǎn)的ZigBee產(chǎn)品可以依據(jù)同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方便地實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,從而縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間。
反觀Z-Wave陣營(yíng)在這方面卻有較大差距。雖然Z-Wave也在積極加入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織,并于2005年組建了Z-Wave聯(lián)盟,到現(xiàn)在共有超過(guò)125家業(yè)界領(lǐng)先公司加入,包括Leviton、WayneDalton、Logitech、Cisco等公司。但從全球范圍來(lái)看,Z-Wave的市場(chǎng)號(hào)召力仍遠(yuǎn)不如ZigBee。
3、 ZigBee和Z-Wave各具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
ZigBee和Z-Wave的目標(biāo)應(yīng)用一致。其中ZigBee的通用性遠(yuǎn)超Z-Wave,幾乎可以配置并實(shí)現(xiàn)任何短距離無(wú)線功能,應(yīng)用規(guī)范也可以大大縮短普通應(yīng)用的開發(fā)時(shí)間。另一方面,ZigBee的協(xié)議更復(fù)雜,開發(fā)時(shí)間也更長(zhǎng)。Z-Wave采用更簡(jiǎn)單的協(xié)議,開發(fā)更快也更簡(jiǎn)單。
4、 面向家庭自動(dòng)化市場(chǎng)的芯片解決方案比較
(1).Z-Wave單芯片無(wú)線解決方案面向家庭自動(dòng)化
這款芯片采用32引腳QFN封裝,封裝尺寸僅為5×5×0.9mm,因此易于集成到對(duì)尺寸有嚴(yán)格要求的產(chǎn)品中。ZW0201特別針對(duì)電池供電產(chǎn)品而優(yōu)化,適合低功率和低電壓應(yīng)用,可以在較低的成本下滿足更高性能要求。在傳輸時(shí)電流損耗為23mA,在接收模式下為21mA,而在睡眠模式下為2.5uA。Zensys公司下一步的目標(biāo)是推出可用于門禁和安防設(shè)施的加密產(chǎn)品。
(2).ZigBee打造高集成度解決方案
該ZigBee SoC解決方案面向家庭和樓宇自動(dòng)化、供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)、自動(dòng)抄表、醫(yī)療設(shè)施、家庭娛樂(lè)和其它終端市場(chǎng),它有助于制造商開發(fā)出緊湊、高性能和可靠的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,并縮短上市時(shí)間以及將生產(chǎn)和測(cè)試成本降到最低。