近幾年,隨著面向家庭控制及自動化的短距離無線技術的發展,家庭控制智能化所帶來的機遇正開始成為現實。在已出現的各種短距離無線通信技術中,ZigBee憑借領先的技術和性能水平成為這一新興市場上的佼佼者。
不過,目前該市場出現了Z-Wave這一個強有力的競爭者。盡管ZigBee技術的傳輸速率更快,可容納的節點數更多,開放性更強;但Z-Wave似乎結構更簡單、成本更低、接收靈敏度更高,其競爭實力不容小覷。在一致的應用目標下,二者在智能家居領域又將如何體現各自優勢?
1、 ZigBee與Z-Wave技術全掃描
(1).ZigBee
ZigBee基于IEEE的802.15.4個人局域網(PAN)無線標準,是ZigBee聯盟發起的開放式無線標準。IEEE802.15.4標準提供網絡的第一層(物理層,PHY)和第二層(媒體接入控制器,MAC),網絡層和應用層由ZigBee堆棧軟件提供。
(2).Z-Wave
Zensys在2008年被Sigma Designs收購之前開發了Z-Wave私有無線標準。Sigma Designs的產品是IC和電力線通信(PLC)和無線相關設備。Z-Wave標準不像很多無線標準那樣開放,但Zensys、Sigma Design的客戶都可以使用。最近,國際電信聯盟(ITU)把Z-Wave PHY和MAC層作為其新標準G.9959的選擇,該標準為1GHz下的窄帶無線設備提供了一套指南。
Z-Wave主要針對家庭和小型商用建筑的監控和控制,廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應用包括煙霧探測器、門鎖、安全傳感器、家電和遠程控制。Z-Wave還可以用于智能電表,為家用暖通空調監控和控制提供消耗數據。
Z-Wave聯盟由160家公司組成,專業設計和銷售基于Z-Wave標準的無線家庭控制產品,在Z-Wave系統中扮演主要角色,在22個國家有超過575款可互操作的產品。
2、 ZigBee與Z-Wave技術特點對比
(1).工作頻率與傳輸速率比較
作為一種基于IEEE802.15.4標準的無線傳輸技術,ZigBee可滿足遠程監視、控制和傳感器網絡應用等需求。它具有低速率、低功耗、低成本的特點,工作頻率為868MHz、915MHz或2.4GHz,其中2.4GHz是一個全球通用的ISM頻率。隨著技術的成熟和多家相關設備廠商的加盟,ZigBee在家庭自動化領域的應用已經起步。
(2).傳輸結構與安全性分析
無線系統大都受距離和可靠性的限制,因此以往大部分控制系統需要有線連接來確保對整幢建筑的覆蓋。Z-Wave可支持網狀網絡拓撲,其多點對多點的連接方式可提供更高的可靠性以及更大的覆蓋范圍。該技術中集成的動態路由機制實現了虛擬的無限制信號傳輸范圍,每個Z-Wave設備都可以將信號從一個設備重傳至另一個,從而保證高度可靠的傳輸覆蓋整個家庭范圍。
(3).ZigBee技術開放性和互通性優勢明顯
在通信領域,技術開放性和互通性無疑是一個非常重要的衡量指標。ZigBee技術憑借與IEEE802.15.4小組的成功合作,將極有可能在今后的發展和推廣中占據有利地位。這樣,在商用化的過程中,不同廠商生產的ZigBee產品可以依據同一個標準方便地實現互聯互通,從而縮短產品的上市時間。
反觀Z-Wave陣營在這方面卻有較大差距。雖然Z-Wave也在積極加入國際標準化組織,并于2005年組建了Z-Wave聯盟,到現在共有超過125家業界領先公司加入,包括Leviton、WayneDalton、Logitech、Cisco等公司。但從全球范圍來看,Z-Wave的市場號召力仍遠不如ZigBee。
3、 ZigBee和Z-Wave各具應用優勢
ZigBee和Z-Wave的目標應用一致。其中ZigBee的通用性遠超Z-Wave,幾乎可以配置并實現任何短距離無線功能,應用規范也可以大大縮短普通應用的開發時間。另一方面,ZigBee的協議更復雜,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。
4、 面向家庭自動化市場的芯片解決方案比較
(1).Z-Wave單芯片無線解決方案面向家庭自動化
這款芯片采用32引腳QFN封裝,封裝尺寸僅為5×5×0.9mm,因此易于集成到對尺寸有嚴格要求的產品中。ZW0201特別針對電池供電產品而優化,適合低功率和低電壓應用,可以在較低的成本下滿足更高性能要求。在傳輸時電流損耗為23mA,在接收模式下為21mA,而在睡眠模式下為2.5uA。Zensys公司下一步的目標是推出可用于門禁和安防設施的加密產品。
(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化、供暖、通風和空調系統、自動抄表、醫療設施、家庭娛樂和其它終端市場,它有助于制造商開發出緊湊、高性能和可靠的無線網絡產品,并縮短上市時間以及將生產和測試成本降到最低。