標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展,規(guī)模擴(kuò)張的前提,。在智能家居領(lǐng)域同樣面臨抉擇,,目前主要有2個(gè)標(biāo)準(zhǔn),ZigBee與Z-Wave。目前多數(shù)人看好的是ZigBee,畢竟ZigBee有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.4為其技術(shù)根基,且目標(biāo)市場(chǎng)較廣,、潛在需求用量較大。相對(duì)的,,丹麥Zensys公司所提出的Z-Wave技術(shù)不僅沒有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為其依靠,,應(yīng)用上也僅止于家庭自動(dòng)化。
就技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言Z-Wave已矮于ZigBee一截,,而推廣上,,Z-Wave也一樣居于弱勢(shì)。Zensys極力避免他人認(rèn)定Z-Wave是該公司專屬自用的技術(shù),,一旦如此認(rèn)定,,勢(shì)對(duì)Z-Wave的普及推廣產(chǎn)生阻力,所以Zensys發(fā)起,、成立了Z-Wave Alliance的聯(lián)盟機(jī)構(gòu),,期望以機(jī)構(gòu)主導(dǎo)此標(biāo)準(zhǔn)的推廣,讓Z-Wave技術(shù)獲得更廣泛的采用,。
Z-Wave這幾年有風(fēng)云突變趨勢(shì),,首先是通訊大廠#思科#(Cisco)宣布投資Zensys公司,并加入Z-Wave Alliance機(jī)構(gòu),,之后Intel的創(chuàng)投單位Intel Capital宣布投資Zensys,,且一樣加入Z-Wave Alliance,頓時(shí)Zensys,、Z-Wave獲得IT,、通訊兩大領(lǐng)域的重量級(jí)業(yè)者的力挺,氣勢(shì)大增,。到了2007年1月,,軟件巨頭Microsoft也呼應(yīng)Z-Wave技術(shù),在其.NET Micro Framework(簡(jiǎn)稱:.NET MF)上加入對(duì)Z-Wave的支持,,并宣布與Z-Wave Alliance中的會(huì)員業(yè)者Leviton,、ControlThink等共同研發(fā)Z-Wave應(yīng)用,再加上PC外圍大廠Logitech(羅技)也推出使用Z-Wave技術(shù)的家庭遙控器,,從這種種跡象來(lái)看,,Z-Wave的發(fā)展并沒有想象中的悲觀,并且從單純的家庭自動(dòng)化應(yīng)用,,擴(kuò)展延伸到數(shù)字家庭的領(lǐng)域中,。
Z-Wave技術(shù)更新
Z-Wave的傳輸率僅有9.6kbps,雖然智能家居本就不強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的傳輸速度,、傳輸量,,但也不至于過(guò)低,以ZigBee來(lái)相對(duì)比較,,即便不去談?wù)?.4GHz頻段的250kbps傳輸率,,在915MHz頻段上也至少有40kbps,或在868MHz頻段上也還有20kbps,,ZigBee的三種速率模式都沒有低至9.6kbps,。
Z-Wave陣營(yíng)了解此一弱處,之后進(jìn)行持續(xù)強(qiáng)化改進(jìn),,當(dāng)前Z-Wave除了原有的9.6kbps速率外,,也另增一個(gè)可達(dá)40kbps速率的模式,以此拉近與ZigBee之間的差距,,縮小速率上的兩者差異,;另外Z-Wave提出的新速率能與原有9.6kbps速率的節(jié)點(diǎn)裝置完全兼容互通,即是在同一個(gè)Z-Wave網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能并存運(yùn)用9.6kbps的節(jié)點(diǎn)與40kbps的節(jié)點(diǎn),,如此在布建的規(guī)劃設(shè)計(jì)與延伸上可更便利,;在使用頻段方面,Z-Wave也與ZigBee差距不大,,Z-Wave雖不像ZigBee能在2.4GHz頻段使用,,但也能在868MHz及908MHz(具體而言是868.42MHz及908.42MHz)的頻段工作,且與ZigBee相同的,,868MHz頻段在歐洲地區(qū)運(yùn)用,,908MHz(ZigBee位于相近的915MHz)頻段則是在美國(guó)地區(qū)運(yùn)用;至于無(wú)線發(fā)送的調(diào)制,,Z-Wave依舊是使用原有的GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)方式,。相對(duì)的,ZigBee在868MHz與915MHz頻段是使用BPSK(Binary Phase-Shift Keying)調(diào)制,,而在2.5GHz頻段是使用正交式QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying)調(diào)制,。
二者間技術(shù)上的差異
談及發(fā)送距離,那么也必須比較Z-Wave與ZigBee間的發(fā)射差異,,Z-Wave的發(fā)送距離為100英呎(約30公尺),,且要達(dá)到如此距離必須在電波的傳送路徑上沒有任何阻擋,然而這并不表示Z-Wave無(wú)法進(jìn)行穿透性傳輸,,Z-Wave的無(wú)線發(fā)送依舊可以穿墻收發(fā),,不過(guò)穿越阻隔物的代價(jià)是減損傳輸距離,目前Z-Wave陣營(yíng)尚未公布穿透性傳輸表現(xiàn)的相關(guān)信息,只以不同的穿透材質(zhì)而有不同的距離折損來(lái)說(shuō)明,。
同樣的,,ZigBee方面也并未有完整具體的傳輸距離信息,僅有32英呎,?246英呎(10公尺,?75公尺)的概略描述,且一樣表示必須依據(jù)實(shí)際發(fā)送的環(huán)境而定,。
Z-Wave與ZigBee之間除了傳輸速度,、傳輸距離有別之外,在節(jié)點(diǎn)數(shù)目,、拓樸型態(tài),、安全加密上也都各有不同。
首先是節(jié)點(diǎn)數(shù)目,,此方面Z-Wave并未有所改變,,依舊是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最多232個(gè)節(jié)點(diǎn),若想與更多節(jié)點(diǎn)聯(lián)系,,就必須使用跨網(wǎng)的橋接(Bridge)技術(shù)才行,。
至于ZigBee方面,ZigBee的節(jié)點(diǎn)尋址達(dá)16-bit,,理論上可以達(dá)65,,536個(gè)節(jié)點(diǎn),此遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)Z-Wave,,此外ZigBee還能選用更大范疇的64-bit尋址,,如此節(jié)點(diǎn)數(shù)就不可限量。更進(jìn)一步的,,IETF已擬定讓ZigBee與IPv6接軌整合的6loWPAN(全稱為:IPv6 over Low power WPAN),,ZigBee節(jié)點(diǎn)將可以廣大Internet結(jié)合,這些方面Z-Wave都無(wú)法比擬,。
另外連接拓樸方面,,Z-Wave只有一種拓樸型態(tài),即是網(wǎng)狀(Mesh),,而ZigBee除了也有網(wǎng)狀拓樸外,,也支持星狀(Star)、叢集狀(Cluster)等拓樸,。值得注意的是,,各節(jié)點(diǎn)除了自身所需的信號(hào)收發(fā)外,也會(huì)代為中繼傳遞其它節(jié)點(diǎn)的信號(hào),,無(wú)論是自身需求的收發(fā)或轉(zhuǎn)傳其它節(jié)點(diǎn)的信號(hào),,該節(jié)點(diǎn)都會(huì)脫離休眠狀態(tài)而進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),,而經(jīng)常扮演中繼工作的節(jié)點(diǎn)將比其它節(jié)點(diǎn)更為忙碌,功耗也會(huì)較多,,所以在實(shí)際布建時(shí)的設(shè)計(jì)規(guī)劃上,,也會(huì)盡量以非使用電池運(yùn)行的裝置來(lái)?yè)?dān)任忙碌型中繼的角色。
至于安全加密方面,,ZigBee使用128-bit的AES對(duì)稱加密,,而Z-Wave則是尚未有任何加密的設(shè)計(jì),,這其實(shí)不難想象,,在Z-Wave最初只有9.6kbps的傳輸帶寬下,若再進(jìn)行加密性傳輸,,則實(shí)質(zhì)數(shù)據(jù)的傳遞量將會(huì)更少,,因此不太可能在9.6kbps中再行加密,不過(guò)Z-Wave將速率提升至40kbps后,,也應(yīng)該開始考慮提供加密的措施,。
二者間在應(yīng)用領(lǐng)域的差異
平心而論,Z-Wave在訂立之初就以家庭自動(dòng)化應(yīng)用為目標(biāo),,而ZigBee則是追求更廣泛應(yīng)用為目標(biāo),,兩者各在最初指導(dǎo)思想就有不同的考慮,自然在規(guī)格上也有諸多落差,,此實(shí)不能單就規(guī)格數(shù)據(jù)表現(xiàn)來(lái)論斷,。
特別是Z-Wave獲得Cisco、Intel,、Microsoft等資通訊大廠的支持后,,Z-Wave已從單純的家庭自動(dòng)化應(yīng)用,開始擴(kuò)展延伸到數(shù)字家庭領(lǐng)域,,甚至是家庭自動(dòng)化與數(shù)字家庭的接軌整合等,,加上Z-Wave的各項(xiàng)技術(shù)仍在持續(xù)提升,從9.6kbps增進(jìn)到40kbps可說(shuō)是該陣營(yíng)的一大鼓舞,,同時(shí)也是給ZigBee更大的競(jìng)爭(zhēng)壓力,。
ZigBee原先期望也用于PC外圍或消費(fèi)性電子的游戲玩具中,但就目前來(lái)看,,無(wú)論是PC所用的無(wú)線鼠標(biāo),、無(wú)線鍵盤,還是Nintendo Wii的無(wú)線游戲控制器,、Sony PlayStation 3的無(wú)線游戲控制器,,都是使用藍(lán)牙而非ZigBee,加上藍(lán)牙芯片已多年大量量產(chǎn),,組件的量?jī)r(jià)均攤已達(dá)高度成熟,,ZigBee當(dāng)初設(shè)定以更低價(jià)格取代藍(lán)牙在控制領(lǐng)域應(yīng)用,,此一構(gòu)想的實(shí)現(xiàn)難度也日益增高。
由此來(lái)看,,現(xiàn)在最需要擔(dān)心的反而不是規(guī)格表現(xiàn)偏弱的Z-Wave,,反而是追求應(yīng)用領(lǐng)域最大化的ZigBee,很有可能落入“樣樣通,、樣樣松”的結(jié)果,。 Z-Wave占據(jù)家庭(家庭自動(dòng)化、數(shù)字家庭,;Bluetooth擁有信息(無(wú)線鍵盤/鼠標(biāo)),、通訊(無(wú)線耳機(jī)/話筒)、消費(fèi)性電子(電玩控制器),,或許最后最適合ZigBee的將會(huì)落在工控,、醫(yī)療等領(lǐng)域。