Mục lục
Công nghệ phát triển, thiết bị nhà thông minh ngày càng trở nên phổ biến và được dự đoán là xu hướng của tương lai. Sẽ có nhiều giao thức không dây cho phép các thiết bị thông minh này “ giao tiếp” với nhau . Hiện nay, có rất nhiều giao thức để điều khiển nhà thông minh, trong đó có Z- Wave và Zigbee. Vậy hai công nghệ không dây này có lợi ích và hạn chế gì? Chúng hoạt động như thế nào và nên sử dụng giao thức nào sẽ tốt cho ngôi nhà của bạn.
Tìm hiểu Z-Wave là gì ?
Z – wave là giao thức truyền thông không dây được sinh ra từ một ý tưởng của công ty Zensys ở Đan Mạch vào năm 2001. Đến tháng 12 năm 2008 Sigma đã mua độc quyền công nghệ này. Đây là một trong những loại công nghệ công dây được sử dụng để kết nối các thiết bị thông minh với nhau. Nó nằm trong danh sách tương tự như Wifi, Bluetooth, Zigbee…
Phương thức hoạt động như thế nào ?
Công nghệ sóng Z- wave tạo ra một mạng lưới không dây sử dụng sóng vô tuyến năng lượng thấp trên một tần số chuyên dụng để các thiết bị “giao tiếp” với nhau. Được sử dụng chủ yếu để kết nối thiết bị thắp sáng tự động, khoá cửa thông minh, màn hình thông minh, công cụ bảo mật và các thiết bị thông minh khác.
Z- wave hoạt động tiêu hao rất ít năng lượng sử dụng dải tần số vô tuyến 800-900MHz. Tuy nhiên, tần số thực tế mà thiết bị Z-Wave hoạt động phụ thuộc vào quốc gia mà nó đang được sử dụng.
Ví dụ: Hoa Kỳ sử dụng 908.40, 908.42 và 916MHz; trong khi Vương quốc Anh và Châu Âu sử dụng 868.40, 868.42, 869.85 MHz. Vì vậy, điều quan trọng là đảm bảo bạn đang mua thiết bị Z-Wave được thiết kế cho khu vực mà bạn lắp đặt.
Ưu điểm của Z- Wave
– Khả năng kết hợp nhiều thiết bị với nhiều nhà cung cấp khác nhau: Tất cả các thiết bị sử dụng Z đều có thể kết nối với nhau. Có hơn 3.000 thiết bị hỗ trợ Z-Wave để bạn lựa chọn, bất kì thiết bị nào đến từ hãng có chứng nhận Z-Wave đều có thể hoạt động cùng nhau.
– Mạng lưới Z-Wave cho phép kết nối lên đến 232 thiết bị cùng một lúc. Càng nhiều nút tham gia vào mạng thì tầm phủ sóng càng rộng, kết nối càng ổn định.
– Kết nối dễ dàng với tần số thấp, tối thiểu ở khoảng cách 15m và hơn 50m nếu không có vật cản, mạng lưới thiết bị thông minh của căn nhà bạn chắc chắn sẽ có sự kết nối mạnh mẽ
– Công nghệ an toàn hơn: Việc bảo mật là ưu tiên hàng đầu của các nhà phát triển Z – wave. Bởi vậy nếu bạn đang lo lắng về tính bảo mật thì Z – wave là một lựa chọn không tồi. Các thiết bị Z-Wave cũng có giá cả vô cùng phải chăng, thao tác lắp đặt đơn giản mà không cần đục khoét nhà.
Hạn chế của Z- wave
- Chỉ hỗ trợ tối đa 232 nút, ít hơn đáng kể so với 65.000 nút được hỗ trợ bởi chuẩn Zigbee
- Tốc độ truyền dữ liệu tương đối chậm, chỉ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Kb/giây.
- Bởi vì đó là một hệ thống khép kín, có một rủi ro là Z-Wave có thể sẽ đột nhiên bị loại ra khỏi thị trường. Tuy nhiên, điều này có lẽ sẽ không xảy ra, vì Z-Wave Alliance bao gồm 450 thành viên và 1.700 sản phẩm được chứng nhận. Nói cách khác, Z-Wave sẽ còn tồn tại lâu dài.
- Không có khả năng kết nối đa dạng với các thiết bị ngoài mạng khác. Nên hãy đảm bảo là bạn đang mua một thiết bị thông minh sử dụng công nghệ không dây này.
Ứng dụng công nghệ Z – wave trong nhà thông minh
Z – wave hoạt động gồm các thiết bị thông minh và bộ điều khiển trung tâm. Trong đó bộ điều khiển trung tâm là thiết bị duy nhất trong hệ thống Z – wave kết nối với internet. Khi bạn điều khiển thiết bị qua điện thoại hay Ipad hay máy tính thì trung tâm điều khiển Z – wave tiếp nhận thông tin và sẽ truyền lệnh trực tiếp hoặc theo các bước đến thiết bị bạn cần.
Tìm hiểu Zigbee là gì ?
ZigBee là một tiêu chuẩn mở toàn cầu cho công nghệ không dây được thiết kế sử dụng tín hiệu vô tuyến kỹ thuật số năng lượng thấp kết nối các thiết bị lại với nhau cho các mạng khu vực cá nhân được ZigBee Alliance phát triển vào năm 1998.
Các bạn có thể hiểu nôm na Zigbee = ZigZag + Bee, dạng truyền thông ZigZag kiểu như tổ ong.
Như trên hình các bạn có thể thấy, trong mạng Zigbee, “A” và “C” truyền thông theo đường truyền không cố định, khi đường truyền “1” lỗi nó có thể tìm được đường truyền số “2”, tương tự có thể có các đường truyền khác nữa
Phương thức hoạt động của Zigbee
Zigbee sử dụng một hệ thống mạng lưới thông tin từ một thiết bị này được truyền đến một thiết bị khác bằng cách sử dụng tín hiệu không dây. Làm như vậy, các thiết bị có thể “giao tiếp” với nhau. Khi một thiết bị mất kết nối, các tuyến thay thế vẫn còn, cho phép toàn bộ hệ thống luôn trực tuyến.
Mặc dù ban đầu Zigbee được phát triển để sử dụng với mục đích thương mại, bây giờ nó là một lựa chọn vững chắc cho cả lĩnh vực dân sinh và công nghiệp.
Zigbee sẽ hoạt động ở một trong ba tầng sóng là :
- Dải 868MHz cho khu vực Châu Âu và Nhật: Trong giải này chỉ có 1 kênh (kênh số 0) và tốc độ truyền khá thấp chỉ khoảng 20kb/s
- Dải 915MHz ở khu vực Bắc Mỹ: Có 10 kênh tín hiệu với dải từ 1-10 và tốc độ khoảng 40kb/s
- Dải 2.4GHz sẽ ở các nước còn lại: Có tới 16 kênh tín hiệu từ 11-26 và tốc độ truyền tải rất cao tới 250kb/s
Ưu điểm của Zigbee
- Dễ dàng lắp đặt: Việc lắp đặt các thiết bị dùng ZigBee rất dễ dàng
- Kết nối internet: Bạn có thể dễ dàng điều khiển các thiết bị thông qua kết nối internet
- Tiết kiệm năng lượng: ZigBee tiêu tốn rất ít năng lượng cho nên sẽ giúp tiết kiệm điện tối đa.
- Khả năng mở rộng cực lớn: Các thiết bị cùng hệ thống sẽ có thể kết nối với nhau tạo nên 1 vùng phủ sóng cực lớn, giúp các thiết bị nhà thông minh kết nối với nhau dễ dàng. Zigbee có thể mở rộng tới 65.000 thiết bị trong cùng một hệ thống
- Sử dụng mã hóa AES-128 mang đến độ bảo mật cao
Nhược điểm của Zigbee
– Cần thiết bị Zigbee repeater (Bộ kích sóng) trong trường hợp phạm vi cần phủ sóng nhà quá rộng.
– Không xuyên tường mạnh được, nếu nhà nhiều phòng thì sẽ bị giảm tín hiệu.
– Độ trễ nhiều hơn so với các thiết bị kết nối có dây khác. Tuy nhiên đây cũng là nhược điểm chung của tất cả các loại sóng khác.
Ứng dụng công nghệ Zigbee trong nhà thông minh
Nhà thông minh là ngôi nhà tự động với các thiết bị kết nối với nhau và có thể được điều khiển từ bảng điều khiển chính hoặc bằng điện thoại thông minh qua internet.
ZigBee là công nghệ không dây, công suất thấp để làm cho ngôi nhà của chúng ta thông minh, an toàn, thoải mái hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.
Ví dụ: Mọi bóng đèn, công tắc, cảm biến và bộ điều chỉnh độ sáng kết nối với một bảng điều khiển bằng Zigbee. Bằng cách này, mọi thành phần có thể được kiểm soát cùng một lúc và nếu bất kỳ thành phần nào bị lỗi thì các thành phần khác tiếp tục hoạt động như bình thường.
Nên lựa chọn sử dụng công nghệ nào trong nhà thông minh
Bởi mỗi công nghệ đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, rất khó để so sánh xem Z-Wave và Zigbee, đối thủ nào tốt hơn. Tuy vậy, mỗi bên có thể phù hợp với một số người dùng nhất định.
Người dùng phù hợp với công nghệ Zigbee, nếu:
- Căn nhà thông minh của bạn có nhiều thiết bị thông minh hoặc có khoảng cách giữa các thiết bị ngắn, ít vật cản (hoặc cả hai).
Ngược lại, bạn là người dùng phù hợp với công nghệ Z – wave, nếu:
- Căn nhà thông minh của bạn có ít thiết bị thông minh và khoảng cách giữa các thiết bị dài, nhiều vật cản.
Lựa chọn phụ thuộc vào nơi bạn sinh sống
ZigBee sử dụng radio tần số 2,4 GHz là tần số được chấp nhận trên hầu hết các nước trên toàn thế giới cho các thiết bị gia đình còn tần số của Z-wave lại khác nhau theo quy định của mỗi khu vực trên thế giới.
