우리가 지긴하기 전에…
모든 스마트 홈에는 Zigbee와 Z-Wave라는 두 가지 주요 프로토콜이 있습니다. 어느 것이 가장 좋은 옵션인지에 대한 많은 논쟁이 있지만, 이 글에서는 이 기술이 무엇이고, 어떻게 사용되며, 왜 좋고 나쁜지 설명하겠습니다.
이 글에서는 Zigbee(그리고 일부 Z-wave)에 대해 매우 집중적으로 살펴보고, 이 기술의 모든 기능과 기술적 필요성을 보여드리겠습니다.
Amazon은 최근 새로운 4세대 에코 또한 Zigbee 허브로도 작동할 것이므로 Amazon의 스마트 홈 제품이 다른 스마트 홈 생태계에까지 확장될 것으로 예상할 수 있습니다.
Google, Amazon, Apple은 모두 Zigbee Alliance에 가입했습니다. 즉, 앞으로 스마트 홈은 다른 많은 기기와 호환될 것입니다.
Zigbee는 무엇입니까?
Zigbee는 메시 네트워크와 매우 비슷하게 작동하는 프로토콜입니다. 즉, Zigbee를 사용하는 각 장치가 WiFi 네트워크에 연결하는 대신 중앙 허브에 연결된다는 것을 의미합니다.
Wi-Fi와 Bluetooth는 하나의 네트워크에서 여러 장치를 연결하는 데 적합하지 않습니다. 이 경우 Zigbee 허브가 필요합니다.
Zigbee는 IEEE의 802.15.4 개인 영역 네트워크 표준을 기반으로 합니다. 기본적으로 이는 Zigbee 사양이 XNUMX년 이상 존재해 왔다는 것을 의미합니다.
Zigbee는 WiFi와 Bluetooth의 대안으로 자주 고려되는데, 대역폭을 훨씬 적게 사용하고 저전력 장치에 더 잘 작동한다는 점을 언급해야 합니다.
Zigbee는 홈 오토메이션을 위한 두 가지 주요 네트워크 표준 중 하나로 간주됩니다.
Zigbee가 왜 그렇게 좋은가요?
Zigbee에는 놀라운 특징이 하나 있는데, 장치가 한 장치에서 다른 장치로 데이터를 전송하여 메시를 형성하는 것이 가능하므로 중앙 집중식 허브가 필요 없다는 것입니다.
일반적으로 모든 Zigbee 장치가 메시를 반복하는 방식으로 작동할 수 있는 것은 아닙니다.
일반적인 경험 법칙은 다음과 같이 지속적으로 전원이 공급되는 경우입니다. 스마트 플러그 or 스마트 전구, 이것은 메시 리피터로 작동합니다.
Zigbee는 IEEE의 802.15.4 네트워크 표준을 기반으로 하므로 최대 300m 범위에 도달할 수 있습니다(방해가 되는 벽이 없는 경우).
일반적으로 실내에 설치하면 70~100m까지 볼 수 있다는 뜻입니다.
Zigbee는 2.4GHZ, 868MHz 및 90MHz 등 다양한 주파수에서 작동합니다..
Zigbee의 전송 속도는 250kbps입니다. 이는 대부분의 WiFi 연결보다 훨씬 느린 속도입니다. 이 속도는 집 주변 65피트 내에서만 로컬로 전송하기 때문에 적합합니다. 따라서 이 경우에는 낮을수록 좋습니다.
이 기능은 전력 요구 사항이 낮아서 메인 허브와 데이터를 주고받아야 하는 센서에 매우 유용합니다.
메시 네트워크란 무엇이고 왜 사용해야 하나요?
이건 꽤 혼란스러울 수 있는데, 이 경우에는 다음과 같이 나누어 설명하겠습니다.
- 지그비 코디네이터
- 지그비 라우터
- 지그비 장치
Zigbee 장치는 전구나 센서 등 눈에 보이는 모든 것입니다. Zigbee 장치는 모두 해당 Zigbee 라우터에 연결되고 모든 Zigbee 라우터는 하나의 ZigBee Coordinator에 연결됩니다. 최대 한 명의 리더와 소통하는 사람들의 분대와 매우 유사합니다.
이 작고 다채로운 그림이 도움이 되길 바랍니다. 기본적으로 장치(모듈이라고도 함)는 라우터(노드)에 연결되고, 라우터는 장치(메인 네트워크)에 연결됩니다.
노드가 작은 송신기 역할을 하므로 정보 전송 데이터 양이 줄어듭니다.
이것은 매우 안정적인 네트워크입니다. 라우터 하나가 다운되어도 네트워크의 다른 영역은 계속 작동하고 있기 때문입니다.
실제로 다운타임이 발생하는 경우는 코디네이터가 작동을 멈추는 경우뿐이며, 이 경우 쉽게 진단할 수 있습니다.
메시 설정에서 WiFi 네트워크를 실행할 수도 있지만, 이는 다음 시간에 설명하겠습니다!
Zigbee 기술의 분석
이 분석에는 다양한 하위 카테고리가 있으므로 가능한 한 읽기 쉽게 설명하려고 최선을 다하겠습니다.
저전력 및 비교
스마트 홈의 요점은 돈을 절약하고, 효과적으로 라이프스타일을 개선하고, 스트레스를 받지 않는 것입니다. WiFi와 Bluetooth는 전력을 많이 소모하므로 이것이 완벽한 선택인 것은 당연합니다.
많은 기기는 배터리로 작동합니다(예: Blink 카메라). 따라서 통신 프로토콜이 배터리 전력을 훨씬 적게 사용하도록 하는 것이 좋습니다.
Zigbee는 Z-Wave보다 전력을 훨씬 적게 사용하므로 작은 버스트에는 매우 적합합니다!
신호 범위 및 도달 범위
최근 몇 년 동안 스마트 홈 기술이 확장되면서, 사용자들은 기기 신호를 더 멀리 수신하고 싶어할 것으로 예상됩니다.
Zigbee는 직접적으로 방해하는 것이 없다고 가정할 때 65피트의 범위를 가지고 있습니다. 신호 범위 측면에서는 그렇게 나쁘지 않지만 정확히 놀라운 것은 아닙니다. 실내에서는 30~45피트 사이를 예상할 것입니다. 하지만 이는 순전히 시야에 근거합니다.
신호가 왜 이렇게 나쁠까?
불행히도 높은 신호 주파수는 벽이나 가구를 통과할 수 없습니다. 따라서 집 주변에 여러 개의 허브를 설치하고 모든 라우터가 가장 잘 연결될 수 있는 위치에 메인 코디네이터를 배치하는 것이 좋습니다.
이것은 큰 스마트 홈에는 좋지 않지만, 그 경우에는 훨씬 더 수용 가능한 설정입니다. 여러 층이 있는 경우, 가능하다면 각 층마다 다른 라우터를 꼭 설치하세요.
Zigbee의 신뢰성은 어떤가요?
위에서 언급했듯이 신호가 나쁠 수 있으며, 이는 신뢰성에 영향을 미칠 수 있음을 의미합니다. 허브에 연결할 수 없는 Smart Lock이 있다고 가정해 보겠습니다. 이는 무엇을 의미합니까?
간단히 말해서, Smart Lock이 허브와 올바르게 신호를 주고받을 수 없기 때문에 Smart Lock의 잠금을 해제할 수 없습니다.
하지만, 이것이 올바르게 설정된다면, 바로 이것이 우리에게 Zigbee가 필요한 이유입니다. 정확히 무슨 뜻인가요?
Zigbee는 정말 훌륭해요, 올바르게 설정하면 정말 환상적으로 작동합니다.
Zigbee를 사용하려면 어떤 유형의 허브가 필요한가요?
네트워크에 Zigbee 장치를 설치하려면 일반적으로 허브가 필요하고 이를 올바르게 연결하기 위한 사전 계획이 필요합니다.
Amazon은 최근 이를 강타했습니다. Echo Plus와 Echo Show 10은 Zigbee Hub로 작동합니다. 에로 메시 프로 라우터로만 작동하는 것이 아니라 Zigbee 허브로도 작동하므로 환상적인 선택입니다.
Amazon 세계 외부의 무언가를 찾고 있다면 Samsung SmartThings, Wink, Abode가 좋은 제안입니다. 개인적으로 저는 이 경우 항상 SmartThings Hub를 제안합니다.
그렇게 많은 기기가 어떻게 호환되나요?
이는 Zigbee Alliance라는 그룹 덕분입니다. 즉, 2500개가 넘는 기기가 Zigbee에 적합하다는 뜻입니다. Zigbee Home Automation Certificate가 있는데, 어떤 기기가 Zigbee와 완벽하게 호환되는지 보여줍니다.
Zigbee와 호환되는 좀 더 일반적인 제품 중 일부는 다음과 같습니다.
- 아마존 에코 플러스
- 벨킨 위모
- 이케아 트라프리
- Philips Hue(Signify 사용)
- 삼성 스마트 것들
- Yale 스마트 잠금 장치
- 하니웰 온도 조절기
지그비 얼라이언스
Zigbee Alliance는 2002년에 이 기술의 개발자들에 의해 설립되었으며, 약 400개의 회원과 2500개 이상의 기기를 지원하고 있습니다.
약 500억 개의 Zigbee 칩셋이 판매되었으며, 4년까지 2023억 개가 판매될 것으로 예상됩니다(하지만 코로나19로 인해 판매가 중단된 듯합니다).
Zigbee 멤버십에는 3가지 레벨이 있으며(모두 가입 비용이 듭니다) 다음과 같습니다. 채택자, 참여자 & 발기인.
Zigbee를 PC에 연결할 수 있나요?
이론적으로는 그렇습니다. Arduino를 사용하여 USB를 통해 연결할 수 있습니다. 구체적으로 살펴보면 XBee 쉴드.
이를 위해서는 많은 학습이 필요하고, 궁극적으로는 자신이나 Arduino 커뮤니티가 만드는 맞춤형 코드가 필요합니다.
Sparkfun에는 다음에 대한 훌륭한 가이드가 있습니다. XBee WiFi 연결 가이드
