Zigbee and the Difference with Wi-Fi in Smart Homes

【智能家居】技術文:詳解甚麼是 Zigbee 及與 Wi-Fi的分別

如果你初初接觸智能家居,你可能會見過 Zigbee 這個字。如果你已購買了智能家居產品,而制式是 Zigbee 時,可能會發現這個智能產品並不能單獨使用,那怎麼辦?這篇 Moorgenzine 文章會為你解決這個問題,同時讓你快速了解甚麼是 Zigbee。

這篇文章的精華重點:

  • Zigbee 是甚麼?Zigbee 與蜜蜂有關嗎?
  • Zigbee 與 Wi-Fi 的分別
  • 如果單一購買了 Zigbee 制式的智能家居產品,可以怎麼辦?
  • 除了 Zigbee 與 Wi-Fi,還有甚麼制式?

Zigbee 是甚麼?Zigbee 與蜜蜂有關嗎?

對!Zigbee 確實與蜜蜂有關。Zigbee 名字源於蜜蜂獨有的「溝通方法」。蜜蜂(Bee)發現新的花叢後,會採用一種特殊的方式 Zig 通知同伴花叢所在位置,Zig Zag 就是蜜蜂的主要溝通網絡。而這個新一代的無線通訊協議 Zigbee 是用 Zig Zag 的 Zig,加上蜜蜂的 Bee 來命名。

Zigbee 是一個短距離、低耗電量的無線通訊協議,或可稱為制式。Zigbee 制式的智能裝置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。Zigbee 節點可多達 65,000 個,而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。

Zigbee 與 Wi-Fi 的分別

Zigbee 與 Wi-Fi 最大的分別是在於 Zigbee 可以自動建構網狀網絡,而 Wi-Fi 是智能家居裝置與 Wi-Fi 所用的路由器 (Router) 作出一對一連接。如果智能家居裝置較多,Zigbee 的穩定度相對較高,因為 Zigbee 網狀網絡內的每個智能裝置都會找到最近的另一個 Zigbee 制式裝置連接,並傳輸數據。相反,如果太多不同的智能裝置連接至 Wi-Fi 的路由器 (Router),有機會會影響正常 Wi-Fi 的連接。

但 Zigbee 也不是完美,由於 Zigbee 是一個網狀網絡,如果要操控網狀網絡內的所有智能裝置,的們便需要一個額外的「控制台」,而這個「控制台」,就是大家都可能聽過的網關 (Gateway) 或橋接器 (Bridge)。所有 Zigbee 制式的智能裝置都需要經過 Gateway / Bridge 才能連接至互聯網,從而讓智能面板或相應的手機 App 操控。相反,Wi-Fi 制式的智能家居裝置只需要直接連接 Wi-Fi,即可與智能面板或相應的手機 App 溝通。

如果購買了 Zigbee 制式的智能家居產品,可以怎麼辦?

如果你已購買 Zigbee 制式的智能家居產品,發覺不能單獨使用,解決方法亦非常簡單。

  1. 只需要額外購買一個橋接器 (Bridge) ,或稱網關 (Gateway) 及閘道器的裝置,一般稱為 Hub 
  2. 把現有 Zigbee 制式的智能家居產品連接至 Hub
  3. 再將 Hub 連接至 Wi-Fi 的路由器 (Router),或直接連到互聯網
  4. 下載與 Hub 相關的手機 Hub
  5. 將手機 App 配對至你家中的 Hub
  6. 在手機 App 上的介面應該就可以找到你的智能家居裝置!

想了解更多關於 Gateway / Bridge,可參考:【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?

除了 Zigbee 與 Wi-Fi,還有甚麼制式?

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)。各有各的長處和短處: 

Zigbee:可連接多達 65,000 個智能裝置,數據傳輸比較穩定,但需要額外購買一個 Hub 作為操控整個網狀網絡的「控制台」。

Zwave:與 Zigbee 一樣是網狀網絡,但只可連接最多 232 個智能裝置。唯一好處是 Zwave 是 960 Mhz 頻率,不會與 Zigbee、Wi-Fi 或 Bluetooth (BLE) 的 2.4 GHz 頻率發生衝突,減少干擾及延誤。

Wi-Fi:Wi-Fi 只適用於少量智能家居裝置,因為太多智能裝置接駁至一般家用路由器 (Router) 有機會影響正常的 Wi-Fi 的連接,甚至因為會有太多智能裝置而連不到 Wi-Fi。因為 Wi-Fi 的連接相對直接,不用經 Hub,所以速度及反應都比較快。壞處是,Wi-Fi 耗電量較高 (~ 1W),是 Zigbee 制式 (~ 0.1W) 的 10 倍。 

Bluetooth (BLE) 藍牙:Bluetooth (BLE) 的耗電量介乎 Wi-Fi 與 Zigbee,可以直接連接手機,基本上擁有 Wi-Fi 的速度。但 Bluetooth (BLE) 最大問題傳輸距離較短,穿牆力薄弱,如屋企比較多牆會比較容易影響連接。另外,Bluetooth (BLE) 是與手機一對一連接,每個智能家居裝置不能與另外的智能家居裝置協同運作。

想深入了解不同制式,可參考:【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?

相信看完這篇 Moorgenzine 的文章,你對 Zigbee 已有更深入的了解。如果你對智能家居設置還有任何疑問,歡迎隨時 聯絡 Moorgen 了解。另外,如你想親身體驗為你帶來的生活提升,可親臨 Moorgen 位於香港北角的陳列室,感受「真正的智能家居」。

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