ZigBee和Z-Wave這兩種短距離無線技術(shù),在家庭局域網(wǎng)(home-areanetwork,HAN)的應(yīng)用上,兩者都是不錯(cuò)的選擇。但他們的技術(shù)規(guī)格和應(yīng)用還是有所區(qū)別的。
1.聯(lián)盟情況
ZigBee聯(lián)盟是由公司和其他組織構(gòu)成的聯(lián)合體,支持標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)和應(yīng)用推廣,目前有超過220個(gè)成員。Zigbee和IEEE802.15.4小組合作,IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)提供的是網(wǎng)絡(luò)的第一層(物理層,PHY)和第二層(媒體接入控制器,MAC)的規(guī)范,而Zigbee協(xié)議棧軟件提供的是網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的規(guī)范。
Z-Wave聯(lián)盟由160家公司組成。雖然Z-wave也積極加入國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織,也有超過150家公司的加入,但是其市場(chǎng)號(hào)召力還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如Zigbee。
2.組網(wǎng)
連接拓樸方面,Z-Wave只有一種拓樸型態(tài),即是網(wǎng)狀(Mesh),而ZigBee除了也有網(wǎng)狀拓樸外,也支持星狀(Star)、樹狀(Tree)等拓樸。
ZigBee和Z-wave都有一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)作為主控節(jié)點(diǎn)來協(xié)調(diào)、控制其他的節(jié)點(diǎn),如果某兩個(gè)節(jié)點(diǎn)由于通訊距離過遠(yuǎn)不能直接通訊,那么和他們都能通訊得上的節(jié)點(diǎn)可以為他們傳遞通訊信號(hào),起到中繼器的作用。區(qū)別的是,ZigBee可支持6.5萬個(gè)節(jié)點(diǎn),而Z-Wave網(wǎng)絡(luò)最多支持232個(gè)節(jié)點(diǎn)。
3.協(xié)議復(fù)雜度
ZigBee的協(xié)議更復(fù)雜,協(xié)議層的開發(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。同時(shí),ZigBee聯(lián)盟設(shè)計(jì)出一套應(yīng)用規(guī)范(profiles)來支持各種應(yīng)用軟件的開發(fā)和部署。這些應(yīng)用規(guī)范包括家庭自動(dòng)化、智能能源、通信、醫(yī)療、遠(yuǎn)程控制(RF4CE,用于消費(fèi)電子的射頻)、建筑自動(dòng)化和零售服務(wù)。
平心而論,Z-Wave在訂立之初就以家庭自動(dòng)化應(yīng)用為目標(biāo),而ZigBee則是追求更廣泛應(yīng)用為目標(biāo),兩者各在最初指導(dǎo)思想就有不同的考慮。Z-wave始終專注與家庭應(yīng)用,他的目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域更明確,因而其協(xié)議結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單的多。而ZigBee技術(shù)定位的領(lǐng)域則廣泛得多,它比Z-Wave適用的場(chǎng)合更多也是理所當(dāng)然的。
4.通訊頻率、傳輸速率
ZigBee設(shè)備可運(yùn)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(gè)頻段,ZigBee定義了16個(gè)頻點(diǎn),每個(gè)頻點(diǎn)間隔5MHz。Zigbee可使用OQPSK或BPSK的調(diào)制方式,數(shù)據(jù)傳輸速率根據(jù)不同的通訊頻率有250kbits/s、40kbits/s以及20kbits/s幾種。
Z-Wave在美國(guó)和加拿大,可運(yùn)行在908.42MHz頻率上,在其他國(guó)家則根據(jù)各國(guó)規(guī)定使用其他不同頻率。調(diào)制方式是高斯移頻鍵控(FSK)。數(shù)據(jù)速率可采用9600bits/s或40kbits/s。
5.通訊距離
在0dBm的發(fā)射功率下,傳輸距離取決于環(huán)境。在開闊空間中,最大距離可達(dá)30米,當(dāng)然穿墻的話距離會(huì)大大減小。當(dāng)然一般來說,Z-Wave運(yùn)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(wěn)定。
當(dāng)然,加大發(fā)射功率可以使通訊距離延長(zhǎng)。例如2dBm的發(fā)射功率,其空曠傳輸距離可以達(dá)到50到100米。
上面所說的指的是兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通訊距離,如果通過節(jié)點(diǎn)的信號(hào)中繼的作用,傳輸距離會(huì)按照中繼跳轉(zhuǎn)的次數(shù)以倍數(shù)遞增。
6.芯片、模塊供應(yīng)
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(tái)灣的UBec公司等。ZigBee模塊也可以通過多個(gè)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(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系,準(zhǔn)入門檻也越來越低,比如Zigbee協(xié)議棧也逐步趨向于可以免費(fèi)使用。所以在國(guó)內(nèi),Zigbee方案設(shè)計(jì)提供商越來越多,在工控、醫(yī)療、家庭智能化等行業(yè)采用Zigbee技術(shù)的產(chǎn)品不斷推出。
而于Z-wave則相對(duì)封閉、門檻較高,所以采用Z-wave技術(shù)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)廠商相對(duì)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(shù)比z-wave在智能家居的應(yīng)用上,更廣泛,更實(shí)用,由于芯片廠商的競(jìng)爭(zhēng),成本相對(duì)來說也更低一些。
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