什麼是Zigbee?為什麼它對智慧家庭很重要?

2023.10.09

什麼是Zigbee?為什麼它對智慧家庭很重要?


全新Amazon Echo Hub的推出表明,成為首選智慧家庭系統的戰鬥還遠未結束。那麼,Zigbee在這個智慧家庭的美好新世界中扮演著怎樣的角色呢?

Zigbee是一種廣泛使用的智慧家庭協議,甚至整合在Amazon Echo中,因此我們需要了解有關它的所有資訊。

要點:

  • 隨著各種支援連接和自動化的設備和平台的出現,智慧家庭產業出現了指數級成長。
  • Zigbee是一種無線網路標準,允許不同製造商的不同設備在智慧家庭系統中相互通訊。
  • 儘管Zigbee面臨來自較新Matter標準的競爭,但它仍然得到智慧家庭行業主要企業的廣泛使用和支持,包括Amazon、Philips、Samsung等等。

過去幾年,智慧家居設備呈爆炸性成長。曾經被稱為“家庭自動化”的東西,現在被稱為“物聯網”,已經成為一個更友好的類別,我們稱之為智慧家庭。我們幾乎擁有所有——暖氣、照明、攝影機、感測器,還有時刻會出現的新設備,將家帶入互聯的未來。

在過去的幾年裡,我們已經從一個互不相連的系統轉變為一個擁有新興中心的世界,像Amazon Echo和Nest Audio這樣的大型設備充當中心,將所有互聯服務連接在一起,還有像Apple HomeKit和SamsungSmartThings這樣的平台。全新Amazon Echo Hub的推出表明,成為首選智慧家庭系統的戰鬥還遠未結束。那麼,Zigbee在這個智慧家居的美好新世界中扮演著怎樣的角色呢?

為什麼智慧家居受益於Zigbee

智慧家庭以集成為中心。本質上,一切都在持續通信,因此人以及設備始終了解智慧家庭的最新情況。例如,燈光與安全攝影機“對話”,或當人起床時智慧咖啡機就會打開。物聯網可能是一個相當無用的術語,但本質上,這就是正在發生的事情——一切都是連接的,這意味著資訊可以共享,生活可以被控制,而無需單獨存取每個事物。

所有這些連接的設備都由自動化系統透過單一網路處理。其結果是一個功能強大的應用和設備驅動的智慧家庭。但是,要使應用程式和裝置在單一網路下協同工作,必須使用單一通用語言。這就是Zigbee的用武之地。

什麼是Zigbee?

Zigbee基於IEEE 802.15.4個人區域網路標準。如果這些都沒有任何意義,那麼只需要知道,Zigbee是一個已經存在十多年的規範,並且它被廣泛認為是Wi-Fi和藍牙的優秀替代品,適用於一些應用,包括不需要大量頻寬的低功耗設備-如智慧家庭感應器。

一個典型的例子是,當擁有一個支援Zigbee的燈泡和一個支援Zigbee的電燈開關,如果希望電燈開關控制燈泡時。有了Zigbee,這兩個設備使用的是一種共同的語言,因此不存在溝通障礙,即使它們來自不同的製造商。

Zigbee並不像藍牙那樣專注於點對點通信,但它在網狀網路中運行,這就是它非常適合智慧家庭的原因。

事實上,對於建立智慧家庭的客戶而言,支援Zigbee協議的設備可能仍然是孤立的,但隨著我們向前發展,隨著越來越多的設備想要充當中央控制器,為智慧型裝置提供較少的無線協定具有明顯的優勢,特別是當可以避免將大量集線器連接到路由器時。

Zigbee因Matter的出現而受到輕微幹擾。Matter是一項最新標準,旨在統一智慧家庭中的設備,並發揮Zigbee最初想要的作用。Zigbee背後的企業更名為連接標準聯盟(CSA),並正在推動Matter的採用,該協議比舊的Zigbee協議具有一些技術優勢。

什麼是網狀網絡,Zigbee從何而來?

網狀網路是指網路連接在無線節點之間展開,這些節點可以相互通信,並在大範圍內共享網路連接。可以把節點想像成小型發射器,其功能與無線路由器相同。Zigbee支援網狀網路的能力意味著,它可以擴大資料傳輸範圍,並提供更大的穩定性,即使在單一連接節點發生故障或無法工作時。

使用Zigbee,可能會有一個主協調器節點來控制其他連接的節點,例如最新版本的Echo Show 10。如果一個節點因某種原因發生故障,無法與網狀網路上的第二個節點通信,則主節點和第二個節點可以透過連結到範圍內的第三個節點進行通訊。每個節點都充當各種中繼器,所有節點在資料分發中合作,因此是網狀網路。Zigbee在單一網路中支援多達65000個節點。

所有這些都意味著,可以使用遠離智慧家庭中心的智慧家庭設備或感測器,而不會失去連接。資料從一個節點傳遞到另一個節點,因此只要有足夠的節點,就可以與智慧家庭中心對面的設備進行通訊。

哪些設備使用Zigbee?

現下知道什麼是Zigbee了,有必要了解一下與Zigbee一起工作的設備。僅僅使用這種無線網路標準,並不意味著就能和諧地工作,畢竟,有可能沒有一個控制應用程式知道所有這些設備是什麼。以下是Zigbee在智慧家庭中的一些主要用戶:

  • Amazon
  • Comcast
  • Honeywell
  • Huawei
  • Philips
  • SmartThings
  • Texas Instruments
  • Amazon
  • Belkin
  • Ikea
  • Lutron
  • Nokia
  • Osram
  • Bosch
  • Indesit
  • Samsung
  • Velux
  • Humax
  • Panasonic
  • Miele

然而,僅僅因為一家企業使用該協議並不意味著就能立即發揮作用。Philips Hue使用Zigbee連接其燈泡,但這並不總是意味著可以添加來自不同製造商的額外燈泡。然而,對於Amazon Echo(第四代)等設備,處理Zigbee的方式發生了變化,因為可以讓Alexa控制所有這些不同類型的設備,而無需每個製造商的中心或應用。Echo可以被告知搜尋設備,例如,找到Philips Hue燈泡並控制,而完全不需要Philips的任何輸入。

Amazon Echo設備,以及Google Home或Apple HomeKit很有趣,因為它們都是智慧型人工智慧設備,可以控制更多功能。例如,Echo可以直接控制Zigbee設備,但也可以啟用技能來控制運行在其他標準上的設備,例如環形視訊門鈴。使用Zigbee時最大的問題是,其是否能滿足需求,因為還有Wi-Fi連接和製造商特定的中心,這取決於個人想要做什麼以及如何實現。從第三方設備使用Zigbee控制的缺點是可能會失去功能,例如Philips Hue,當不使用Philips的應用時,控制功能會減少。因此,是否想要這樣做是值得懷疑的。

Zigbee的一個流行應用是用於智慧感測器,這些小型低功耗設備可以監控家中的溫度或濕度等,或偵測運動。它們非常適合Zigbee,因為網狀網路功能意味著可以耗盡電池電量,但仍然能夠與家另一邊的智慧家庭中心進行通訊。

所有智慧家庭中心都支援Zigbee嗎?

控制智慧家庭最簡單的方法是透過智慧家庭中心。這是一款中央設備,可以與家中的所有智慧家庭設備進行通信,並傳遞命令。這意味著不需要使用八種不同的應用程式來關閉家中不同品牌的智慧燈泡;智慧家庭中心的一個命令即可控制所有這些。

然而,並非所有智慧家庭中心都可以使用Zigbee。例如,如果使用Echo Show 8來控制智慧家庭設備,其沒有內建Zigbee,因此將無法直接控制任何Zigbee設備,儘管可以透過一個中心來加以控制。又或者,可以使用Echo Show 8控制Zigbee Philips Hue燈,前提是擁有Philips Hue橋接器來發送Zigbee訊號。

擁有內建Zigbee的智慧家庭中心絕對是更好的選擇,因為它打開了一個Zigbee智慧家庭設備的世界,可以直接控製而無需任何額外的中心。Amazon似乎意識到了這一點,因為Echo Show 10確實內建了Zigbee,新的Echo Hub也是如此,它是第一款主要用於控制智慧家庭的Echo設備。

其他相容Zigbee的智慧家庭中心包括Amazon Echo(第四代)、Samsung SmartThings Station和Aqara Smart Hub M2。

什麼是Zigbee聯盟?

自2002年成立以來,Zigbee聯盟由Amazon、Samsung和Ikea等數百家使用Zigbee技術的不同企業組成,旨在維護和發布該標準。然而,自從2021年更統一的智慧家庭標準Matter形成以來,Zigbee聯盟已更名為連接標準聯盟(CSA)。這個想法是,CSA基本上將為Matter做Zigbee聯盟為Zigbee做的事情。

然而,由於最近的這種轉變,Zigbee設備和Zigbee技術不會一夜之間消失。Zigbee很可能會繼續與Matter一起發展,並且很可能隨著時間的推移創建通往新標準的途徑。Zigbee和Matter涵蓋了許多相同的想法,隨著Matter的發展,許多製造商正在尋找在舊的Zigbee設備與新的Matter標準之間建立橋樑的方法。Philips Hue,透過更新Hub來實現此目的。