Affiliate Disclosure: Som En Amazon Associate tjener jeg fra kvalifiserende kjøp.
Zigbee Er et av de mest populære valgene av kommunikasjonsprotokoller som tillater forskjellige smarte hjemmeenheter fra forskjellige produsenter å jobbe med hverandre, men hvordan fungerer det og hva gjør det så bra for over 400 selskaper å ønske å bruke det?
Zigbee fungerer av koordinatoren, som ligger ved Roten Av zigbee-nettverket, og sender en melding til en ruter som deretter sender meldingen videre til en sluttenhet med instruksjoner for å utføre en bestemt oppgave. Det er en trådløs teknologi standard som er godt egnet for kort rekkevidde trådløs kommunikasjon.
Jeg gjorde noen undersøkelser På Zigbee for å finne ut mer om hvordan akkurat Det fungerer, hvor det er mest brukt og fordelene det tilbyr over andre trådløse protokoller som Wi-Fi og Bluetooth. Det jeg fant gjør det klart hvorfor Zigbee brukes så ofte i smarte hjem.
Hvordan Zigbee Fungerer
et Typisk zigbee-nettverk inneholder tre forskjellige typer enheter: en koordinator, rutere og sluttenheter. Disse enhetene arbeider med hver for å levere meldinger og instruksjoner fra sentralkoordinatoren ut til de enkelte sluttenhetene, som en lyspære.
koordinatoren er den mest dyktige enheten og sitter ved roten av nettverket. Det er bare en koordinator per nettverk, og det er ansvarlig for å utføre flere oppgaver.
De velger en passende kanal ved å utføre en kanalsøk og finne den mest passende en med minst mulig interferens, tildele en unik ID til nettverket, tildele en unik adresse til hver enhet i nettverket, og initiere og overføre meldinger, eller instruksjoner, i nettverket.
Rutere sitter mellom koordinator og sluttenheter og er ansvarlige for ruting av meldinger mellom de ulike nodene.
de mottar meldinger fra koordinatoren og lagrer dem til barna, sluttenhetene, er i stand til å motta dem. Rutere kan også tillate andre rutere og sluttenheter å bli med i nettverket; de tar dette ansvaret av koordinatoren.
Sluttenheter styrer en svært liten mengde informasjon; akkurat nok til å kommunisere med den overordnede noden som kan være koordinator eller en ruter avhengig Av Typen Zigbee-nettverk.
de går ofte i dvale (standby node) som gjør batteridrevne enheter ideelt egnet som en sluttenhet.
Sluttenheter kommuniserer ikke direkte med hverandre, slik at en lyspære ikke snakker direkte til en annen, for eksempel.
All trafikk blir først rutet til den overordnede noden, som vanligvis er ruteren. Ruteren holder på disse dataene til mottakerenheten er i stand til å motta den ved å være våken.
Sluttenheter er også ansvarlige for å be om eventuelle meldinger som venter fra forelderen.
Hva Er Egentlig Zigbee?
begrepet Zigbee blir referert til mye i smart home verden med det blir annonsert på emballasjen til mange forskjellige smart home-enheter, men hva er det egentlig?
Zigbee Er en trådløs teknologi standard som ble utviklet spesielt for kort rekkevidde trådløs kommunikasjon.
det er en åpen kildekode-standard som ble utviklet av et selskap Kjent Som Zigbee Alliance dannet tilbake i 2002 og består nå av hundrevis av selskaper over hele verden.
du kan spørre: Hvorfor trenger vi enda en kort rekkevidde trådløs kommunikasjonsstandard når vi allerede har Wi-Fi og Bluetooth?
Zigbee er bygget spesielt for kontroll – og sensornettverk der visse enheter overvåkes, og andre kontrolleres. Wi-Fi og Bluetooth er ikke helt egnet nok for denne typen oppsett.
Zigbee var svaret på et behov som mange hadde. Det gir en rimelig løsning for lav effekt enheter med lav datahastighet og opererer over en kort rekkevidde.
det er den mest brukte standarden innen Iot (Internet Of Things). IoT refererer ganske enkelt til de bokstavelige milliarder av fysiske enheter over hele verden som er koblet Til Internett og samler og deler data.
når Du tenker på Det på denne måten, er Det klart å se hvor populær Zigbee er som en trådløs kommunikasjonsstandard,og ikke bare i det smarte hjemmet.
Ulike Typer Zigbee-Nettverk
Det er tre hovedtyper Av Zigbee – nettverkstopologier; stjerne, mesh og tre. En topologi refererer bare til utformingen og arrangementet av ulike elementer i et kommunikasjonsnettverk.
Stjernetopologi
stjernetopologien er både den enkleste Og minst kostbare Typen Zigbee å implementere. De består ikke av noen rutere, og alle sluttenhetene kommuniserer direkte med koordinatoren.
det største problemet med dette oppsettet er at hvis koordinatoren mislykkes, vil hele nettverket krasje ned og ingen av sluttenhetene vil fungere gitt at det ikke er noen der for å gi dem instruksjonene.
Stjernenettverk er også begrenset av koordinatorens rekkevidde og er derfor egentlig bare egnet for de minste nettverkene som består av bare et par enheter.
Mesh-Topologi
i mesh-topologien er hver node koblet til en nabonode, bortsett fra sluttenhetene som bare er koblet til sin overordnede, en ruter.
koordinatoren kobler til de nærliggende ruterne som deretter kobler til de andre ruterne nærmest dem. Så, noen rutere kan koble til koordinator og en annen ruter, mens andre kan være koblet til tre eller fire forskjellige rutere avhengig av størrelsen på nettverket.
når en enhet ønsker å kommunisere med en annen, hopper meldingen fra en enhet til en annen, og tar kortest mulig rute til den når målet.
skulle en bestemt node mislykkes, vil nettverket fortsette å fungere som meldingen kan bare bli omdirigert ved å følge en annen bane. Dette er referert til som «selvhelbredende prosess».
mesh-topologien er godt egnet for smarte hjem, da de vanligvis vil ha flere enheter enn en stjernetopologi egentlig passer for.
Tretopologi
tretopologien er veldig lik masketopologien, med den eneste virkelige forskjellen er at ruterne ikke er sammenkoblet.
koordinatoren kobler til alle de nærliggende ruterne, og ruterne kobler til de nærliggende sluttenhetene, men det er omfanget av tilkoblingene. Ruterne forbinder seg ikke med hverandre og kommuniserer bare med koordinatoren og sluttenhetene.
Det er en annen type oppsett som er referert til som en klynge tre nettverk som tillater rutere å koble til hverandre som utvider på området av nettverket.
Hvilket Frekvensbånd Bruker Zigbee?
For tiden er det 3 frekvensbånd som er tildelt Zigbee å bruke.
868 MHz-båndet bruker kanal 0 og er bare tilgjengelig I Europa, og 915 MHz-båndet bruker kanal 1 til 10 og er bare tilgjengelig I Australia og USA.
2,4 GHz-frekvensbåndet som du sannsynligvis er mer kjent med, kan brukes over hele verden og bruker kanaler 11 til 26.
det er verdt å merke seg at Bare den ene kanalen er valgt For Zigbee-nettverket som skal brukes når Det først opprettes.
så hvorfor er dette viktig?
Zigbee og Wi-Fi-nettverk begge eksisterer oftest innenfor 2.4 GHz-båndet og har potensial til å forstyrre hverandre, Med Zigbee-nettverket som vanligvis er den som tar treffet.
siden du sannsynligvis allerede har Et Wi-Fi-nettverk i hjemmet ditt, er det nødvendig med litt planlegging når Du planlegger Å bruke Zigbee-enheter for å sikre at du ikke opplever denne forstyrrelsen.
min anbefaling vil være å vurdere å endre kanalen Som Wi-Fi-nettverket ditt opererer på, beveger seg bort fra den svært overfylte kanal 6 til en mindre overbelastet del av frekvensbåndet som 1 eller 11.
dette endres enkelt ved å logge inn på administrasjonsområdet på ruteren, finne de trådløse innstillingene og bare endre den valgte kanalen. Du må kanskje deaktivere «automatisk kanalvalg» hvis det er aktivert, slik at du kan velge din foretrukne kanal manuelt.
Det er også mulighet for å bytte over til 5 GHz-båndet som er mye mindre overfylt enn 2,4 GHz-båndet, men det er mange færre enheter som kan bruke dette bandet, og det vil kreve at du allerede har en dual-band router.
i tillegg til å oppleve mindre forstyrrelser på zigbee-enhetene dine, kan endring Av Wi-Fi-nettverkskanalen også føre til at du ser litt av en ytelsesforbedring på tvers av nettverket ditt.
Sjansen er At naboen din ikke har endret kanalen sin, og med de fleste produkter som sendes med en standardkanal på 6, bruker du mer enn sannsynlig det samme. Dette kan forårsake forstyrrelser for dere begge.
det er mange forskjellige trådløse skanneverktøy som kan brukes til å skanne aktiviteten på hver kanal (denne er gratis å bruke og krever ikke installasjon). Hvis du finner det er mye lunger på en bestemt kanal, dette er et hint om at du bør vurdere å plukke en ny kanal for nettverket.
Mest Vanlige Bruksområder For Zigbee
Det er mange forskjellige bruksområder For Zigbee-teknologi som benytter seg av lavt strømforbruk og lav dataoverføringshastighet.
de vanligste er hjemmeautomatisering, industrielle kontrollsystemer, medisinsk datainnsamling, røyk-og inntrengervarsling og trådløse sensornettverk.
hovedformålet Med zigbee-standarden er å enten samle inn informasjon eller utføre visse kontrolloppgaver i en bygning.
når det gjelder hjemmeautomatisering, sitter i midten en hjemmeautomatiseringskontroller som er mer kjent som et «hub»
navet kobles til en gateway, som vanligvis er Internett-ruteren din og er grensesnittet Mellom Zigbee-huben og det bredere Internett. Både kontrolleren og gatewayen som er koblet til hverandre, er det som lar deg kontrollere dine smarte hjemmeenheter fra stort sett hvor du er i verden.
noen av de vanligste smarte hjemmeenhetene som støtter Zigbee, inkluderer lys, dørlåser og brytere; vi tar en nærmere titt på disse senere.
som et eksempel på veggen kan du ha en lysbryter som ikke er koblet til strømforsyningen og kjører bare på batterier.
når du slår bryteren på eller av, sendes en melding trådløst til kontrolleren (koordinatoren i nettverket) som deretter videresender meldingen til den tilsvarende lyspæren for å slå den på eller av.
Det høres Ut Som Zigbee opererer på En svært lik Måte Til Wi-Fi og Bluetooth, så hvorfor er De ikke bare brukes i stedet?
Hvorfor Er Zigbee Viktig?
Det er flere viktige grunner til At Zigbee brukes i visse scenarier som de som er beskrevet ovenfor, og ikke Wi-Fi eller Bluetooth.
Enkelt Sagt, Verken Wi-Fi eller Bluetooth er egnet i situasjoner der ikke så mye strøm eller data er nødvendig, eller hvor er hundrevis av enheter på nettverket.
Wi-Fi bruker mye strøm i tillegg til en høy datahastighet som er litt overkill i mange tilfeller. Zigbee bruker ikke mye av heller.
Bluetooth kan bare støtte opptil 7 enheter i et nettverk, Mens Zigbee kan støtte hundrevis.
la Oss sammenligne Zigbee Med Wi-Fi og Bluetooth og se på fordelene det gir. Dette vil forhåpentligvis vise Hvordan Zigbee er veldig godt egnet for et smart hjem.
Fordelene Med Zigbee
En av de store fordelene Med Å bruke Zigbee Over Wi-Fi eller Bluetooth er at Den bruker betydelig mindre strøm. Gitt at enhetene tilbringer mesteparten av sin tid i en strømsparingsmodus, vil de vanligvis kjøre i flere år uten at batteriene må endres.
zigbee-enheter fungerer også med en svært lav datahastighet, spesielt når du sammenligner Den Med Wi-Fi og Bluetooth. Mens Wi-Fi bruker rundt 11 Mbps Og Bluetooth bruker 1 Mbps, Bruker Zigbee mellom 20 Kbps og 250 Kbps. Dette er en veldig liten mengde data, men det er fortsatt tilstrekkelig nok til bruk Av Zigbee.
Selv ved 250 Kbps overfører Zigbee data rundt fire ganger raskere Enn Bluetooth og førti ganger raskere Enn Wi-Fi.
zigbee-enheter fungerer veldig bra på kort rekkevidde innendørs opptil 100 meter, men dette blir utvidet til 300 meter og utover utendørs gjennom en synsfelt.
tiden det tar å bli Med I Et zigbee-nettverk, er også mye mindre Til Wi-Fi og Bluetooth-nettverk. Det tar rundt 3 sekunder å koble Til Et Wi-fi-nettverk, Og Bluetooth kan ta så lenge som 10! Zigbee tar bare 30 millisekunder å koble til.
Zigbee støtter også både små og store nettverk. I teorien kan du ha opptil 6500 enheter koblet til et Enkelt zigbee-nettverk, men i virkeligheten er dette mer sannsynlig å være rundt 240. Dette er fortsatt mange enheter i sammenheng med et smart hjem.
Wi-Fi-nettverk støtter generelt rundt 32 enheter, Mens Bluetooth støtter mye mindre på rundt 7.
En annen grunn til at mange selskaper hopper om Bord med Zigbee, er hvor billig Det er å implementere. Sammenlignet Med Bluetooth Og Wi-Fi, som begge er svært komplekse, Er Zigbee en veldig enkel teknologi som er enkel å bruke.
det er også åpen kildekode som gjør det enda billigere for selskaper som bruker det, da de ikke trenger å betale lisensavgifter eller betale for royalties.
Zigbee er også veldig sikker.
Den bruker aes kryptografiske algoritmer for datakryptering og autentisering; det samme som det som brukes av banker, slik at du vet at det gjør en god jobb med å beskytte data.
Som Du kan se, Er Det mange fordeler Som Zigbee gir ikke bare for selskapene som bruker teknologien til å lage sine smarte hjemmeenheter, men også for oss som forbruker.
Zigbee å være enkel og billigere å implementere betyr lavere kostnader for oss når Vi kommer til å kjøpe vårt smarte hjemmeutstyr.
| Wi-Fi | Bluetooth | Zigbee | |
| Datahastighet | 11 Mbps | 1 Mbps | 250 Kbps |
| Tid Til Å Bli Med I Nettverket | 3 sekunder | 10 sekunder | 30 millisekunder |
| antall Enheter Som Støttes | 32 | 7 | 240 |
Hvilke Enheter Bruker Zigbee?
Som jeg nevnte tidligere i artikkelen, Dannet Zigbee en allianse av selskaper som har registrert seg for å bruke protokollen når de designer og produserer sine produkter.
alliansen har nå vært over 400 medlemmer og mellom dem har de produsert over 2500 individuelle produkter som fungerer Med Zigbee.
Se På Zigbee Alliance-siden, og du vil se alle de store aktørene i smart home-spillet Som Samsung med SmartThings-serien av enheter, Yale, Philips Hue, IKEA, Amazon Echo, Tuya og mange flere.
Du kan se alle medlemmer av Zigbee Alliance her for å se at dine eksisterende smart home-enheter er Zigbee-kompatible.
her er noen av de mer kjente smarte hjemmeenhetene du kanskje allerede eier som har blitt sertifisert for å fungere Med Zigbee-protokollen:
- SmartThings Multipurpose Sensor
- Philips Hue
- Yale smarte låser
- Amazon Echo Show
- Honeywell Home Energy Manager
- Tuya Temperatur Og Fuktighet Sensor
- Ecobee Smart Termostat
Bør Du Bryr Deg Om Zigbee?
spørsmålet du sannsynligvis nå spør er om Du bør bry Deg Om Zigbee? Det er helt avgjørende at alle dine smarte hjemmeenheter fungerer Med Zigbee, og du bør glemme alt om enheter som bare bruker Wi-Fi?
jeg tror ikke du trenger å bekymre deg for mye om enhetene dine bruker Zigbee eller en annen protokoll.
det ville sikkert gjøre livet litt lettere hvis de alle brukte samme protokoll, men i virkeligheten er det svært vanskelig å oppnå, spesielt med det enorme antallet forskjellige enheter der ute som alle blir produsert av forskjellige selskaper.
hvis du bare vil at alt skal fungere med En Alexa eller Google-enhet og ikke vil ha den ekstra komplikasjonen til en smart hub, som de fleste av oss gjør, vil du ha det bra med En kombinasjon Av Wi-Fi og Zigbee-enheter.
hvis du vil ha den lokale kontrollen som følger med å ha et hub, vil enheter som fungerer ved Hjelp Av Zigbee være ditt foretrukne alternativ.