Prima di Zigin…
Esistono due protocolli principali per qualsiasi Smart Home, ovvero Zigbee e Z-Wave. C'è molto dibattito su quale sia l'opzione migliore, ma in questo post spiegherò in cosa consiste questa tecnologia, come viene utilizzata e perché è buona/cattiva.
Questo sarà un esame piuttosto approfondito di Zigbee (e in parte di Z-wave), per mostrarvi tutte le capacità e le necessità tecniche di questa tecnologia.
Amazon ha recentemente menzionato che il loro nuovo Echo di quarta generazione funzionerebbe anche come hub Zigbee, il che significa che possiamo aspettarci che i prodotti Amazon Smart Home raggiungano altri ecosistemi Smart Home.
Google, Amazon e Apple si uniscono alla Zigbee Alliance. Ciò significa che le Smart Home del futuro saranno compatibili con molti altri dispositivi.
Cos'è Zigbee?
Zigbee è un protocollo che funziona in modo molto simile a una rete mesh: questo significa che ogni dispositivo che utilizza Zigbee non si connette alla rete WiFi, ma si connette a un hub centrale.
Wi-Fi e Bluetooth non sono molto efficaci nel collegare più dispositivi in un'unica rete: è qui che entra in gioco un hub Zigbee.
Zigbee si basa sullo standard di rete personale 802.15.4 dell'IEEE; in pratica, ciò significa che le specifiche Zigbee esistono da più di un decennio.
Spesso considerato un'alternativa al WiFi e al Bluetooth, va detto che Zigbee utilizza molta meno larghezza di banda e funziona meglio per i dispositivi a bassa potenza.
Zigbee è considerato uno dei due principali standard di rete per la domotica
Perché Zigbee è così utile?
Zigbee ha una caratteristica specifica che lo rende incredibile: non c'è bisogno di un hub centralizzato, poiché è possibile che i dispositivi inviino dati dall'uno all'altro creando la rete mesh.
Una regola generale è che non tutti i dispositivi Zigbee possono funzionare ripetendo la mesh.
La regola generale è che se è alimentato costantemente, come un Smart Plug or Lampadina intelligente, funzionerà come ripetitore mesh.
Poiché Zigbee si basa sullo standard di rete IEEE 802.15.4, consente di raggiungere una portata massima di 300 metri (supponendo che non ci siano muri lungo il percorso).
In genere, questo significa che la visuale è compresa tra 70 e 100 metri se si installa il dispositivo in un ambiente chiuso.
Zigbee opera su diverse frequenze, ovvero 2.4 GHZ, 868 MHz e 90 MHz.
Zigbee ha anche una velocità di trasmissione di 250 kbps, una velocità molto più bassa rispetto alla maggior parte delle connessioni WiFi; funziona bene perché trasmette solo localmente fino a un raggio di 65 metri attorno alla casa. Quindi, in questo caso, più basso è, meglio è.
Questa soluzione sarebbe ideale per tutti i sensori che necessitano di inviare dati da e verso l'hub principale, dato il ridotto fabbisogno energetico.
Cos'è una rete mesh e perché dovrei utilizzarne una?
Questo può creare molta confusione, in questo caso proverò a scomporlo come segue:
- Coordinatore Zigbee
- Router Zigbee
- Dispositivo Zigbee
Un dispositivo Zigbee è qualsiasi cosa tu veda, quindi una lampadina o un sensore ecc. I dispositivi Zigbee si collegano tutti a un rispettivo router Zigbee e tutti i router Zigbee si collegano a un singolo coordinatore ZigBee. È molto simile a una squadra di persone che comunicano fino a un leader.
Speriamo che questa piccola immagine colorata sia utile: in pratica, un dispositivo (noto anche come modulo) si connetterà al router (un nodo) che a sua volta si connetterà al dispositivo (la rete principale).
Ciò riduce il trasferimento dei dati di informazioni poiché i nodi agiscono come piccoli trasmettitori.
Si tratta anche di una rete molto stabile, perché se un router si guasta, altre aree della rete restano comunque attive e funzionanti.
L'unico vero momento di inattività si verificherebbe se il Coordinatore smettesse di funzionare, il che sarebbe una diagnosi facile.
È anche possibile gestire una rete WiFi su una configurazione mesh, ma questo è un argomento che affronteremo in un'altra occasione!
Una ripartizione della tecnologia Zigbee
Questa suddivisione comprende diverse sottocategorie, quindi farò del mio meglio per renderla il più semplice possibile da leggere.
Bassa potenza e confronti
L'intero scopo di una Smart Home è risparmiare denaro, migliorare efficacemente il tuo stile di vita e non stressarti. Con WiFi e Bluetooth che sono molto affamati di energia, non c'è da stupirsi che questa sia la scelta perfetta.
Molti dei tuoi dispositivi funzioneranno a batteria (ad esempio le telecamere Blink), quindi vorrai che il protocollo di comunicazione utilizzi molta meno energia della batteria.
Zigbee consuma molta meno energia di Z-Wave, quindi per brevi periodi è praticamente perfetto!
Portata e portata del segnale
Con l'espansione della tecnologia Smart Home avvenuta negli ultimi anni, è prevedibile che vorrai avere una portata molto più ampia per i segnali dei tuoi dispositivi.
Zigbee ha una portata di 65 piedi, supponendo che non ci sia nulla che lo blocchi direttamente. Non è male in termini di portata del segnale, ma non è esattamente sorprendente, al chiuso mi aspetterei tra 30 e 45 piedi. Ma questo si basa puramente sulla linea di vista.
Perché il segnale può essere così scarso?
Sfortunatamente le alte frequenze del segnale non riescono a penetrare muri o mobili, per questo motivo è meglio installare più hub in casa e posizionare il coordinatore principale in una posizione in cui tutti i router possano connettersi al meglio.
Non è il massimo per le grandi case intelligenti, ma in quel caso è una configurazione molto più accettabile. Se hai più piani, sicuramente hai un router diverso per ogni piano, se puoi.
E l'affidabilità di Zigbee?
Come detto sopra, il segnale può essere scarso, il che significa che l'affidabilità può essere compromessa. Supponiamo che tu abbia una Smart Lock che non riesce a connettersi al tuo hub, cosa significa?
In parole povere, non potrai sbloccare la Smart Lock perché non riesce a inviare correttamente un segnale da e verso l'hub.
Ma, se impostato correttamente, è esattamente per questo che abbiamo bisogno di Zigbee. Cosa intendo esattamente con questo?
Zigbee è fantastico, cavolo, funziona benissimo se lo si configura correttamente.
Che tipo di hub mi serve per Zigbee?
Per avere dispositivi Zigbee sulla tua rete in genere è necessario un hub e un piano preventivo per collegarli correttamente.
Amazon ha preso d'assalto questo di recente, l'Echo Plus e l'Echo Show 10 funzionano come un hub Zigbee. Eero Mesh Pro è anche una scelta fantastica perché funziona non solo come router ma anche come hub Zigbee.
Se stai cercando qualcosa di esterno al mondo Amazon, alcuni ottimi suggerimenti sono Samsung SmartThings, Wink e Abode. Personalmente, suggerisco sempre SmartThings Hub in questo caso
Come mai così tanti dispositivi sono compatibili?
Questo è grazie a un gruppo chiamato Zigbee Alliance, il che significa che oltre 2500 dispositivi sono Zigbee-ready. Esiste un certificato Zigbee Home Automation che mostra quali dispositivi sono completamente compatibili con Zigbee.
Alcuni dei prodotti più comuni che potresti non sapere siano compatibili con Zigbee sono:
- Amazon Echo Plus
- Belkin Wemo
- Ikea tradfri
- Philips Hue (tramite Signify)
- Samsung Smart cose
- Serrature intelligenti Yale
- Termostati Honeywell
L'alleanza Zigbee
La Zigbee Alliance è stata creata dai creatori di questa tecnologia nel 2002 e conta circa 400 membri con oltre 2500 dispositivi supportati.
Sono stati venduti circa 500 milioni di chipset Zigbee e si prevedeva che ne sarebbero stati spediti 4 miliardi entro il 2023 (ma sembra che il Covid-19 abbia posto fine a tutto).
L'iscrizione a Zigbee prevede 3 livelli (tutti a pagamento): Adottante, Partecipante & Promotore.
È possibile collegare Zigbee a un PC?
In teoria sì. Potresti usare un Arduino e farlo connettere tramite USB. In particolare, guarda il Scudo XBee.
Ciò richiederà molto apprendimento e, in ultima analisi, la creazione di codice personalizzato da parte tua o della comunità Arduino.
Sparkfun ha un'ottima guida su Guida alla connessione WiFi XBee
