Thread, ZigBee, Z-Wave: Varför smarta hem standarder spelar roll

Vi förklarar vad som händer bakom kulisserna

generalthread-1463049049-gmuq-full-width-inline

Bild: Wearable.com

Orginaltext: Wearable.com

Wi-Fi har visat sig vara ett väldigt effektivt sätt att få våra bärbara datorer, våra tabletter, våra telefoner och även våra TV-apparater och stereosystem att prata med internet men det fungerar inte för det smarta hemmet.

Dina Internet of things-enheter har mer subtila behov än de stora batterierna, regelbundet laddade eller permanent drivna föremålen och ditt gamla Wi-Fi kan ändå inte hantera trycket från alla små notiser dina nya smarta små sensorer hela tiden skickar.

Du kanske har hört talas om namn som ZigBee, Z-Wave och nyligen även Thread, men vad gör de? Och bör du överväga dem när du planerar att utrusta ditt smarta hem? Läs vidare för att ta reda på det.

Varför standarder är viktiga

Låt oss säga att du fyller ditt hem med uppkopplade enheter. De sitter där – din tvättmaskin, ditt dörrlås, din brödrost eller vad som helst – och fullkomligt spricker av notiser att skicka till dig och mellan varandra.

12614-0704451532c92f2b6170685a6c2511b7-1463048891-aaho-full-width-inline

Bild: Wearable.com

För att det ska hända måste vi se till att de alla pratar samma trådlösa språk på samma frekvenser annars kommer de aldrig att kunna kommunicera.

En trådlös standard, i detta fall, är därför en enda teknik som alla tillverkare kan komma överens om att bädda in i sina smarta-hemgränssnitt för att se till att fungerar smärtfritt. På det sättet kan du vara säker på att när du köper produkt X kommer det att fungera med produkterna Y, Z och resten av alfabetet. Det är tanken men problemet är att inte alla har kommit överens om vad den här standarden kommer att vara, och med stor sannolikhet kommer de aldrig att göra det.

Men Wi-Fi då?

Wi-Fi är namnet på en trådlös standard som är väldigt bra för att ge trådlöst internet till din TV, din bärbara dator, dina telefoner och surfplattor, men det är inte det bästa alternativet för alla situationer. Den faktiska förekomsten av Bluetooth och NFC borde vara ett bevis på det om inget annat.

6991-d5be9beeefd7240e7ca553181cf73dbf-1463049204-jwl2-full-width-inline

Bild: Wearable.com

Wi-Fi tar mycket bearbetningskraft, det går hårt åt batterierna och dess räckvidd är inte alltid den bästa. För produkter som är nätdrivna eller de som vi är vana att ladda över natten, så är det bra men det är inte ett realistiskt alternativ för alla de små fönstersensorerna som hjälper till att skapa ditt smarta-hemsäkerhetssystem. Du kan inte ansluta dem alla till elnätet eller byta batterier varje dag och de som ligger i ytterkanten av ditt hus kommer att vara utom räckhåll för nätverket.

Vad vi behöver från en mer universell trådlös standard för smarta hem är då något med bra räckvidd, låg energiförbrukning, hög kapacitet och mycket robust. Wi-Fi är ok men klarar inte hela kravspecen.

Vem använder vad?

Bluetooth är en lösning, men liksom Wi-Fi är den inte komplett. Den är energisnål, men den har också mycket låg räckvidd. Så medan du fortfarande kan ha batteridriven utrustning, skulle alla enheter behöva vara mycket nära resten av nätverket för att fungera, vilket oftast inte kommer att vara optimalt. Utöver det finns det begränsningar med antalet enheter som du kan ansluta ihop med Bluetooth och att sammankopplingen mellan enheter i sig inte är automatisk eller bekväm.

De två vanligaste trådlösa trådlösa standarderna heter ZigBee och Z-Wave, båda har funnits i omkring 10 år nu. Liksom Bluetooth har de den typ av låg strömförbrukning som fungerar bra och deras räckvidd är lång, ofta längre än Wi-Fi eftersom de fungerar med ett så kallat mesh-nätverk.

Med Wi-Fi går alla anslutningar via routern. Om din brödrost vill prata med din dörrklocka måste den skicka en signal tillbaka till den enheten och sedan ut igen till dörrklockan. Med ett mesh-nätverk kan varje enhet hämta den trådlösa signalen från någon annan enhet, så meddelanden kan skickas från punkt till punkt på ett mer direkt sätt. Det betyder också att varje plats kan fungera som en hotspot av olika slag, vilket innebär att även prylar på din vind kan hämta en anslutning. Den andra bonusen med ett mesh-nätverk är att om en enhet i nätverket slutar fungera, så finns det andra alternativa vägar som signalen kan ta, det kommer inte att omkullkasta hela systemet.

Läs mer om mesh-nätverk

Till skillnad från Bluetooth kan du också fylla ZigBee och Z-Wave-nätverk med hundratals smarta hem-enheter. Dessa standarder har alltså räckvidden, de har låg strömförbrukning, de har gott om utrymme för expansion av enheter och de är robusta.

13067-542571b374fb7af961eb0626768c640c

Bild: Wearable.com

Vad är skillnaderna?

Z-Wave har lite bättre räckvidd med ca 40m. Signalen kan utföra fyra hopp inom nätverket efter första resan från navet till den första produkten, så den maximala räckvidden blir upp till 200 m, vilket gör det lämpligt för ett hem även av Kungliga slottets storlek. Med ZigBee är räckvidden för varje hopp bara ca 10m men signalen kan hoppa många fler gånger. Detta resulterar i att ett nätverk det stödja över 65 000 enheter jämfört med 255 st för Z-Wave. Den enda verkliga begränsningen för ZigBee är att se till att ingen smart enhet är längre än 10 meter från någon annan.

Skillnaden i räckvidden ligger i frekvensen på vilken varje standard fungerar. Z-Wave fungerar oftast omkring 900 MHz och ZigBee vid 2,4 GHz. Den högre frekvensen med ZigBee kan erbjuda snabbare dataöverföringshastigheter men signalen försämras snabbare. Bonusen med att arbeta på 900MHz är att det inte kommer att störa din mobiltelefon, ditt Wi-Fi eller Bluetooth, som alla också arbetar på 2,4 GHz-delen av spektrat. Så här finns ett argument för att Z-Wave kan vara ett bättre val.

hener-1463049003-7y1x-full-width-inline1

Bild: Wearable.com

Oavsett  aspekterna ovan är Z-Wave inte ute som marknadsledare i skrivande stund när det gäller antal. Det finns ca 350 registrerade tillverkare och med sina 1700 enheter som har samlat ihop upp en total försäljning av 70 miljoner Z-Wave-enheter världen över. ZigBee har cirka 1 000 licensierade produkter från 425  registrerade företag och hävdar att de levereras runt 10-15m varje år vilket är mycket möjligt med tanke på att många av dagens smarta energimätare är ZigBee-certifierade.

Den sista synpunkten att ta i beaktning är att Z-Wave kommer med en garantin om att den alltid kommer att vara bakåtkompatibel med äldre Z-Wave-enheter, oavsett hur mycket den uppdateras och ändras. Så, om din uppkopplade hårtork fungerar idag, kommer den alltid att göra det alltid.

Och så finns Thraed …

thread1-1463049065-6jxt-full-width-inline

Bild: Wearable.com

Thread är det Google-ägda nya barnet på den trådlösa smarta-hem standard scenen. Skapat av Nest Labs tillsammans med Samsung och ARM bland andra har den redan samlat mycket av stöd genom att samarbeta med ZigBee. De två använder samma form av kommunikation inom sina nätverk och arbetar på 2,4 GHz-frekvensen, så det är en naturlig match.

Båda är öppna standarder, vilket innebär att tekniken är tillgänglig för alla som vill använda den, så är inte fallet med Z-Wave. I själva verket har Nest Labs nyligen meddelat att en OpenThread-referenskod finns tillgänglig för utvecklare att experimentera med. Möjligheten för Thread med öppen källkod är att accelerera smarta hemutvecklingen så att Thread-teknik blir ledande.

Vilken standard kommer att vinna?

Var och en av ZigBee, Z-Wave och Thread är tillräckligt bra för att göra jobbet och fortsätta framåt. De har sina respektive fördelar. Någon typ av Thread / ZigBee-utfall verkar vara en sannolik situation, men inte alla kommer att vara angelägna om att låta Google styra det smarta hemmet. Naturligtvis finns det kanske inte mycket val i frågan om mer de facto prylar som Nest anländer på scenen.

6646-60b990d06d86a2ab6a6bbe847709a1b8-1463049265-twkj-full-width-inline

Bild: Wearable.com

De olika standarderna används i olika branscher, Z-wave har använts för säkerhet, Zigbee med energisystem. Samsungs SmartThings ekosystem jobbar glatt med både ZigBee och Z-Wave. Philips Hue arbetar med ZigBee och det finns även ZigBee tech inom Nest. I slutändan verkar många av enheterna hitta ett sätt att fungera oavsett vad som händer omkring dem.

Behöver du oroa dig för detta?

Förmodligen inte. Det finns mycket korskompatibilitet bakom kulisserna. Ofta kommer en enhet levererad med flera standarder inbäddade eller en egen dedikerad hub. Många Wi-Fi-routrar innehåller nu mer smarta hemstandarder. Till och med med något så knepigt som Apple HomeKit-plattformen, som inte är avsedd att vara kompatibel med något av ovanstående, finns det redan gott om bakom kulisserna broar och chip som får allt att fungera – och allt utan att du behöver veta om det.

Kategorier:Smarta Hem, Trender