Прежде чем перейти к сути вопроса разберем рассмотрим обе технологии.
Wi-Fi
Wi-Fi — это технология беспроводного сетевого протокола, широко используемая для локальных сетей и работающая на стандарте связи 2,4 ГГц/5 ГГц. Основан на стандарте IEEE802.11. В схеме объединены точка доступа или маршрутизатор и не менее одного клиента. Сеть Wi-Fi имеет топологию “звезда”, а это означает, что все ее узлы соединяются непосредственно с центральным элементом — беспроводным маршрутизатором. При таком устройстве конечные устройства можно добавлять и удалять из сети, не влияя на целостность ее структуры и передачу данных в ней. Но этот подход создает единую точку отказа.
Разработанный для быстрого обмена значительными объемами данных на небольших расстояниях, Wi-Fi отлично справляется со своей задачей. Основные параметры, такие как диапазон покрытия или скорость передачи данных, различаются между различными вариантами стандарта 802.11. Но в большинстве случаев обычного домашнего беспроводного маршрутизатора достаточно, чтобы обеспечить покрытие сети для небольшой квартиры.
ZigBee
ZigBee — это беспроводной протокол, который использует маломощные радиосигналы для подключения устройств. ZigBee отличается быстрым ответом оборудования и возможностью создавать разные схемы: ячеистые, «Точка–точка», «Звезда» и «Дерево».
Cигнал легко перенаправляется с одного устройства ZigBee на другое без необходимости подключения каждого устройства. Тем не менее, для поддержания связи между устройствами необходимо использовать центральный Хаб. Если вы используете протокол ZigBee между устройствами на большом пространстве, он станет лучшим вариантом для обеспечения хорошей связи между вашими устройствами. Технология ZigBee разработана на основе стандарта IEEE 802.15.4-2006 для беспроводной передачи данных с помощью радиоволн с максимально низкими энергозатратами. Диапазон действия радиосигнала ZigBee составляет от десяти до ста метров и он может поддерживать до 65 000 устройств в одной сети.
ZigBee также использует уникальную схему адресации, которая позволяет однозначно идентифицировать устройства в сети. Эта схема адресации позволяет ZigBee обеспечивать функции безопасности такие, как шифрование и аутентификация, для защиты сети от несанкционированного доступа.
Рассмотрим структуру самой сети ZigBee и типов устройств, которые в ней могут быть.
Координатор — узел, организовавший сеть. Он выбирает политику безопасности сети, разрешает или запрещает подключение к сети новых устройств, а также при наличии помех в радиоэфире инициирует процесс перевода всех устройств в сети на другой частотный канал.
Маршрутизатор (роутер) — узел, который имеет стационарное питание и следовательно может постоянно участвовать в работе сети. Координатор также является роутером. Роутеры постоянно поддерживают специальные таблицы маршрутизации, которые используются для прокладки оптимального маршрута и поиска нового, если вдруг какое-либо устройство вышло из строя. Например, роутерами в сети ZigBee могут быть умные розетки, блоки управления осветительными приборами или любое другое устройство, которое имеет подключение к сети электропитания.
Конечное устройство — это устройство, которое подключается к сети через родительский узел – роутер или координатор – и не участвует в маршрутизации трафика. Конечные устройства большую часть времени находятся в спящем режиме и отправляют управляющее или информационное сообщение. Это позволяет им долго сохранять энергию встроенного источника питания.
Преимущества Zigbee в системах Умный дом
1. Низкое энергопотребление — это очень важно, ведь батарейки в датчиках с поддержкой Zigbee можно не менять несколько лет.
2. ZigBee обладает хорошей масштабируемость с возможностью подключения до 65 000 узлов.
3. Ячеистая структура сети позволяет передавать данные между устройствами по оптимальному маршруту и охватывать большие площади.
4. Настроенная автоматизация продолжит свою работы, в случае отключения интернета, за исключением условий использующих облачные данные, такие как геопозиция, погода и т.д.
Недостатки Zigbee по сравнению с Wi-Fi
1. Пропускная способность семейства протоколов Wi-Fi составляет 300-1000 Мбит/с, аналогичная характеристика ZigBee не превышает 250 кбит/с. В связи с этим первая технология обеспечивает ускоренную передачу данных. Возможности Wi-Fi становятся излишними в таких системах, как Умный дом, но необходимы для передачи объемных файлов, например, видео или аудио.
2. Требуют подключения концентратора для обеспечения нормальной связи между устройствами ZigBee. Невыгодно использовать Zigbee устройство если вам необходим, к примеру, только датчик температуры
3. устройства ZigBee разных производителей несовместимы друг с другом. Вы не сможете подключить датчики Tuya к Хабу Xiaomi.
Заключение
Если вы хотите внедрить надежную технологию связи в Вашем умном доме, ZigBee определенно стоит рассмотреть. Благодаря своей безопасной ячеистой сети и функциям резервирования, ZigBee может гарантировать, что ваши устройства останутся подключенными и будут функционировать должным образом.
