【智能家居】智能家居產品有甚麼制式？網關 (Gateway) 和橋接器 (Bridge) 在智能家居中的功用是甚麼？

對於剛接觸智能家居的人，其中一個最常見的疑問：為什麼有些智能家居產品需要另外購買橋接器 (Bridge) 或 網關 (Gateway) 才可以使用，而有些智能家居產品又不用呢？究竟 Zigbee 是甚麼？Zigbee 與 Wi-Fi 網絡或藍牙 Bluetooth (BLE) 又有甚麼分別？這篇 Moorgenzine 文章會一一為你詳細解答。

這篇文章的精華重點：

• 智能家居產品的溝通制式 - Zigbee、Zwave、Wi-Fi 及 Bluetooth (BLE)
• 為甚麼需要網關 (Gateway) 或橋接器 (Bridge)？
• Gateway / Bridge 有甚麼用途？
• 哪一種智能家居溝通制式比較好？
• 購買不同溝通制式的智能家居產品需要注意甚麼？

智能家居產品的溝通制式 - Zigbee、Zwave、Wi-Fi 及 Bluetooth (BLE)

智能家居之所以「智能」，一來是因為有內置晶片，可以因應不同情況自動操控智能家居裝置。但另外一個令所有智能家居電器及裝置「智能合作」的原因，是因為智能家居裝置有網絡功能。透過網絡，除了可以讓用家遙距操控智能家居裝置外，還可以令它們協同運作。例如，每日下午在你回家前，屋企的智能冷氣機會自動開啟及智能窗廉會自動打開。所以智能家居電器及裝置其實也在溝通！溝通需要語言，而智能家居裝置就有自己的語言制式。

智能家居裝置的溝通語言制式主要分為 4 種 - Zigbee、Zwave、Wi-Fi 無線網絡 及 藍牙 Bluetooth (BLE)。

Zigbee

Zigbee 是一個短距離、低耗電量的無線通訊協議，可以自動組成一個以每個裝置作為節點的網狀網絡，將智能家居中的電器及裝置的數據連繫及協同運作。每一個作為節點的智能裝置可以互相溝通，無需途經一個中心樞紐。而當其中一個節點失效，網狀網絡的其他節點會在網絡內重新找一條路徑傳輸數據，愈多節點，網狀網絡就愈闊愈廣，而 Zigbee 節點可多達 65,000 個。所以，相比起 Wi-Fi 和 Bluetooth (BLE)，Zigbee 是一個相對穩定的網絡去連接分散在家中不同角落的智能裝置。但由於 Zigbee 與 Wi-Fi 及 Bluetooth (BLE) 都是用 2.4 GHz 頻率，無可避免會出現互相干擾及延遲。

但是，在智能家居中，這個自動組成的網狀網絡需要一個「控制台」來操控整個 Zigbee 網狀網絡內所有的智能家居裝置。所以利用 Zigbee 作為溝通語言制式的智能家居裝置，就需要透過一個網關 (Gateway) 或橋接器 (Bridge) 才能連接互聯網。

Zwave

Zwave 運作原理上與 Zigbee 相同，最大的不同是 Zwave 的射頻波在 960 MHz 頻段，與 Zigbee、Wi-Fi 及 Bluetooth (BLE) 的但相比起 Zigbee 的 2.4 GHz 頻率不同，所以理論上干擾及延遲最少，除非家中另有其他不在 Zwave 網狀網絡內的 960 Mhz 頻率裝置。 相比起 Zigbee 可連接 65,000 個節點，Zwave 只能連接 232 節點，即最多 232 個智能家居裝置。當然，一般家庭應該不會有那麼多智能電器或裝置啦！所以 Zwave 對一般家庭來說絕對夠用。

Wi-Fi 無線網絡

相信大家對 Wi-Fi 無線網絡並不陌生，不但是在家中，就算進入每一間餐廳，香港人可能都在尋找免費的 Wi-Fi 使用。利用 Wi-Fi 作為溝通語言制式的智能家居裝置，可以透過屋企的路由器 (Router)，與其他智能裝置及手機 App 連接，令手機 App 可以直接操控。

因為成本低，Wi-Fi 是其中一個最常見的智能家居裝置的溝通語言制式，所以兼容 Wi-Fi 的智能裝置可謂「一街都係」但因為 Wi-Fi 及其餘兩種語言制式 - Zigbee 和 Bluetooth (BLE) - 都是用 2.4 GHz 頻率，智能裝置之間會某程度上存在互相干擾，相對上不夠穩定。Wi-Fi 有一個壞處，就是耗電量高，大約在 1W 左右 (Zigbee 智能裝置一般耗電量大約 0.1W)，所以利用 Wi-Fi 作為溝通語言制式的智能家居裝置一般都需要長期插電使用。

藍牙 Bluetooth (BLE)

除了 Wi-Fi 無線網絡，香港人對藍牙 Bluetooth (BLE) 也不會陌生，無論接駁耳機，或是用手機接駁其他裝置，也是用 Bluetooth (BLE)。利用 Bluetooth (BLE) 作為溝通語言制式的智能家居裝置，可以直接連接智能手機，讓手機 App 直接操作。

1998 年已面世的 Bluetooth (BLE) 最大的好處是價錢相宜及耗電量低，但因為 Bluetooth (BLE) 使用 2.4 GHz 頻率，所以很容易受到干擾，或數據傳輸出現延遲。Bluetooth (BLE) 與 Wi-Fi 一樣，並不是像 Zigbee 一樣的網狀網絡，所以當家中障礙物較多，或牆壁較多的時候，接收便會受到影響。

甚麼是網關 (Gateway)？與橋接器 (Bridge) 有甚麼分別？

剛才在談及 Zigbee 時提過，以 Zigbee 作為溝通語言制式的智能家居裝置，需要透過一個叫網關 (Gateway) 或橋接器 (Bridge) 才能連接互聯網。那兩者其實有甚麼分別？其實大致上沒有分別，只是不同的智能家居品牌用了不同的叫法而已，有時甚至會被稱為閘道器。為方便理解，以下會以 Gateway 作為統一稱呼。

Gateway / Bridge 有甚麼用途？

如上面 Zigbee 的介紹，Gateway 的用途是讓用 Zigbee 或 Zwave 作為溝通語言制式的智能家居裝置，能夠集中在一個介面，或「控制台」，被用家操控，或可以理解為所以智能裝置最終都需要向 Gateway 匯報，或接收命令。Gateway 作為中央樞杻，可以連接至互聯網，讓用家可以遙距用手機 App 或智能面板操控智能家居中網狀網絡的所有智能電器及裝置。一般 Gateway 也會稱為「Hub」，在選購時確認是支援 Zigbee / Zwave 即可。

哪一種智能家居溝通制式比較好？

以上提及的 4 種智能家居裝置的溝通制式 - Zigbee、Zwave、Wi-Fi 及 Bluetooth (BLE) - 其實各有長短。至於哪一種比較好的問題，視乎用途及智能家居的規模。

如果家中只有一至兩款智能家居裝置，Wi-Fi 及 Bluetooth (BLE) 也可能足夠。因為智能裝置不多，互相干擾及延遲的問題大致上不會發生。但如果需要遙距操控智能裝置，就需要用 Wi-Fi 溝通制式的智能裝置，因為裝置需要連接互聯網才能夠讓用家遙距操控。Bluetooth (BLE) 始終是短距離傳輸數據，不要說是不在家中，就算在家中，也需要與智能裝置較近才能連接，適合用在一些不常要設定的智能家居裝置。

如果屋企比較大、家中的智能家居設置比較複雜、或智能裝置分散在家中不同角落，就比較適合用 Zigbee 或 Zwave 溝通制式的智能裝置。一來太多智能裝置連接 Wi-Fi 路由器 (Router)，會影響正常 Wi-Fi 的連接；二來因為家中所有 Zigbee / Zwave 制式的智能裝置會自己找最近的另一個裝置並與其連接，而形成一個網狀網絡，在數據傳輸上相對上比較穩定。但壞處是 Zigbee / Zwave 始終需要經一個 Gateway 去連接互聯網，所以就需要額外購買一個 Hub，成本相對上就會貴少少。另外，對於不太熟悉科技的人來說，安裝上亦比較複雜，而 Zigbee 智能家居產品基本上不可以和手機直接連接，所有連接都需要經過額外的 Gateway。

但其實溝通制式方面，有時都未必可以有選擇，因為不同智能家居品牌及產品，一般已預設了溝通制式，用家只能在選擇某種溝通制式後，再在那溝通制式的智能家居品牌或產品中選擇合適的智能家居裝置。現時智能家居品牌大致上會用以下準則劃分制式：

插電用的智能裝置：Wi-Fi

需要與手機直接溝通：Bluetooth (BLE)

感應器 / 傳感器：Zigbee / Zwave

如果不希望因為溝通制式問題，而被迫用一些不太完美或質量一般的智能家居產品，就可以選擇一站式智能家居系統，尤其是高級智能家居品牌 Moorgen 已連接各樣智能家居電器及裝置的大品牌，用家體驗流暢，為你帶來智能家居的最高級享受。

購買不同溝通制式的智能家居產品需要注意甚麼？

不同品牌的智能家居產品，會因為推出新產品，或更新現有產品時，由於不同原因，導致不同溝通制式的智能家居產品同時在市場存在，所以大家在選購時智能家居產品時，需要注意以下幾點。

購買 Zigbee 制式：一定要確保家中有 Zigbee 制式的 Hub，因為絕大多數 Zigbee 制式的智能家居產品都不能單獨使用，也不能直接用手機操控。

購買 Zwave 制式：與 Zigbee 一樣，一定要確保家中有 Zwave 制式的 Hub，因為絕大多數 Zwave 制式的智能家居產品都不能單獨使用，也不能直接用手機操控。

購買 Wi-Fi 制式：因為 Wi-Fi 制式的智能家居產品只需連接 Wi-Fi 的路由器 (Router)，而不需要額外的 Hub，所以只要家中有 Router 即可，也可以隨意選購任何 Wi-Fi 制式的智能家居產品。

購買 Bluetooth (BLE) 制式：與 Wi-Fi 相似的是，因為 Bluetooth (BLE) 不需要額外的 Hub，所以基本上可以隨意選購任何 Bluetooth (BLE) 制式的智能家居產品。但因為 Bluetooth (BLE) 的傳輸距離較短，穿牆力亦較差，所以不建議選購需要遙距操控 Bluetooth (BLE) 制式、或需要經常設定的智能家居產品。