Zigbee:完整的初學者細分

作者:布拉德利‧斯派塞 •  更新: 03 年 23 月 20 日 • 閱讀時間 7 分鐘

在我們齊金之前…

任何智慧家庭都有兩種主要協議,即 Zigbee 和 Z-Wave。關於哪個是最佳選擇存在著許多爭論,但在這篇文章中,我將詳細介紹這項技術是什麼、如何使用以及為什麼它好/壞。

Zigbee 集線器

這將是對 Zigbee(以及 Z-wave 的一些)的深入研究,向您展示技術的全部功能和技術必要性。

亞馬遜最近提到他們的新產品 第四代 Echo 也將作為 Zigbee 中心運行,這意味著我們可以期待看到亞馬遜的智慧家庭產品擴展到其他智慧家庭生態系統。

Google、亞馬遜和蘋果都加入了 Zigbee 聯盟。這意味著未來的智慧家庭將與許多其他設備相容。

什麼是Zigbee?

Zigbee 是一種工作原理與網狀網路非常相似的協議,這意味著不是每個使用 Zigbee 連接到 WiFi 網路的設備,而是連接到中央集線器。

Wi-Fi 和藍牙不太適合將裝置連接到一個網路上,這就是 Zigbee 集線器的用武之地。

Zigbee 是基於 IEEE 的 802.15.4 個網域網路標準,基本上,這意味著 Zigbee 規範已經存在了十多年。

Zigbee 通常被認為是 WiFi 和藍牙的替代品,值得一提的是,Zigbee 使用的頻寬要少得多,並且更適合低功耗設備。

Zigbee 被認為是家庭自動化的兩個主要網路標準之一

Zigbee為什麼這麼好?

Zigbee 有一個令人難以置信的特殊功能:不需要集中式集線器,因為設備可以將資料從一個設備發送到另一個設備以建立網格。

一般經驗法則是,並非所有 Zigbee 設備都能以重複網格的方式運作。

一般的經驗法則是,如果它持續供電,就像 智能插頭 or 智能燈泡,它將作為網狀中繼器工作。

由於 Zigbee 是基於 IEEE 802.15.4 網路標準,因此最大範圍可達 300 公尺(假設沒有牆壁阻擋)。

通常,這意味著在室內設置時您將看到 70 至 100 公尺的任何地方。

Zigbee 在各種不同的頻率上運行,包括 2.4GHZ、868MHz 和 90MHz.

Zigbee 還具有 250kbps 的傳輸速率,這比大多數 WiFi 連線的速度要低得多,但效果很好,因為它只能在您家周圍 65 英尺的範圍內進行本地傳輸。 所以,在這種情況下,越低越好。

由於功耗要求較低,這對於您需要向主集線器發送資料或從主集線器發送資料的任何感測器都非常有用。

什麼是網狀網路?

這可能會變得非常混亂,在這種情況下,我將嘗試將其分解為以下內容:

Zigbee 設備是您看到的任何東西,例如燈泡或感測器等。這很像一群人向一位領導者溝通。

網狀網路 Zigbee 圖
什麼是網狀網路 Zigbee?

希望這張彩色小圖片有所幫助,基本上,設備(也稱為模組)將連接到路由器(節點),然後路由器連接到設備(主網路)。

由於節點充當小型發射器,因此這降低了資訊傳輸資料。

這也是一個非常穩定的網絡,就像一台路由器故障一樣,網路的其他區域仍然正常運作。

唯一真正的停機是協調器停止運行,這將是一個簡單的診斷。

您還可以在設定的網格上運行 WiFi 網絡,但這是另一回事了!

Zigbee 技術細分

此細分中有各種不同的子類別,因此我會盡力使其盡可能易於閱讀。

低功耗和比較

智慧家庭的全部目的是省錢、有效改善您的生活方式而不是壓力。由於 WiFi 和藍牙非常耗電,難怪這是完美的選擇。

您的許多設備將依靠電池運作(例如 Blink 相機),因此您將希望通訊協定使用更少的電池電量。

Zigbee 使用的功率比 Z-Wave 少得多,因此對於小突發來說,它非常完美!

訊號範圍和範圍

隨著過去幾年智慧家庭技術的擴展,預計您將希望設備訊號的覆蓋範圍更廣。

Zigbee 的有效範圍為 65 英尺(假設沒有任何物體直接阻擋)。就訊號範圍而言,這還不錯,但也不太令人驚奇,在室內,我預計訊號範圍在 30 到 45 英尺之間。但這純粹是基於視線。

為什麼訊號會這麼差?

不幸的是,高訊號頻率無法穿透牆壁或家具,因此您最好在房屋周圍設置多個集線器,並將主協調器放置在所有路由器都能最佳連接的位置。

這對於大型智慧家庭來說並不是很好,但在這種情況下這是一個更容易接受的設定。如果您有多個樓層,如果可以的話,請務必為每個樓層配備不同的路由器。

Zigbee 的可靠性如何?

如上所述,訊號可能很差,這意味著可靠性可能會受到影響。假設您有一個智慧鎖無法連接到您的集線器,這意味著什麼?

簡而言之,您將無法解鎖智慧鎖,因為它無法正確地向集線器發送訊號或從集線器發送訊號。

但是,如果設定正確,這正是我們需要 Zigbee 的原因。我這麼說到底是什麼意思?

Zigbee 太棒了,如果你設定正確的話,它會發揮出色的作用。

Zigbee 需要什麼類型的集線器?

在網路上安裝 Zigbee 設備通常需要一個集線器和提前計劃才能將它們正確地組合在一起。

亞馬遜最近掀起了一場風暴,Echo Plus 和 Echo Show 10 可用作 Zigbee 集線器。這 Eero 網狀 Pro 也是一個絕佳的選擇,因為它不僅可以用作路由器,還可以用作 Zigbee 集線器。

如果您正在尋找亞馬遜世界之外的東西,Samsung SmartThings、Wink 和 Abode 是一些不錯的建議。就我個人而言,在這種情況下我總是建議使用 SmartThings Hub

這麼多設備如何相容?

這要歸功於一個名為 Zigbee 聯盟的組織,這意味著超過 2500 台設備已支援 Zigbee。 Zigbee 家庭自動化憑證可向您顯示哪些裝置完全相容於 Zigbee。

Echo Show 10 - Zigbee 集線器

您可能不知道與 Zigbee 相容的一些更常見的產品包括:

Zigbee聯盟

Zigbee 聯盟由該技術的創建者於 2002 年創建,擁有約 400 名成員,支援 2500 多台設備。

Zigbee 晶片組已售出約 500 億個,預計到 4 年出貨量將達到 2023 億個(但看起來 Covid-19 已經阻止了這一趨勢)。

Zigbee 會員資格分為 3 個等級(全部需要付費才能加入),分別是: 採用者、參與者 & 啟動.

是否可以將 Zigbee 連接到 PC?

理論上是的。您可以使用 Arduino 並透過 USB 連接它。具體來說,查看 XBee盾牌.

這將需要大量的學習,並最終需要您自己或 Arduino 社群創建自訂程式碼。

Sparkfun 有一個很棒的指南 XBee WiFi 連線指南

布拉德利·斯派塞

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