Выбор протокола для Умного Дома. Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee или Z-Wave
«Умный дом», «Интеллектуальный офис», «Смарт-автомобиль», «Интернет вещей» – все эти названия говорят о том, что неодушевленное окружение человека становится все «умнее», функциональнее. Среди главных достоинств этих технологий – возможности дистанционного контроля состояния и управления, причем, вне зависимости от местоположения хозяина и его удаленности.
К сожалению, создатели экосистем и разработчики устройств пока так и не наши единого подхода к проблеме обмена данными в системах, «общего языка», на котором ее компоненты будут общаться между собой и с человеком.
В результате актуальным становится вопрос – что выбрать: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee или Z-Wave, какой технологии отдать предпочтение в системе «Умного дома» и аналогичных.
Критерии сравнения
Стандарт, который станет основой для автоматизации в доме, должен быть выбран еще до того, как начнется построение системы, до появления в ее составе первой пары устройств. Не вызывает сомнений единственный факт – сеть должна быть беспроводной.
Остальное – достоинства и недостатки Zigbee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth, особенности технологий и архитектуры, предложение устройств, требуют тщательного анализа. Не последнюю роль играет правильный выбор критериев сравнения.
Энергоэффективность, потребление энергии аккумулятора
Энергопотребление – один из главных параметров, на который следует ориентироваться при выборе технологии. Это обусловлено:
Покрытие, топология сети и безопасность
Среди главных требований к системе;
Выполнение первых двух напрямую зависит от радиуса действия передатчиков в составе девайсов и чувствительности приемников, топологии сети.
На уровне организации эти требования можно сформулировать как:
Добиться такой реализации можно и в централизованных сетях, и в распределенных ячеистых (т.н. mesh-сетях).
Особенностями последних являются:
Из чего собрать умный дом в 2020 году: от хаба и до лампочки
ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth — на какую технологию делать ставку? Кто из брендов выпускает наиболее практичные решения? Какие выбрать шлюз, датчики и на что смотреть тем, кто хочет все упростить?
Мы попросили Вадима Ерёмина, руководителя департамента «Гаджеты и инновации», рассказать о его опыте построения умного дома. Под катом только то, что было проверено на собственном опыте.
Но сначала несколько слов о протоколах и стандартах, а затем про производителей и конкретные модели.
Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave
На данный момент самые популярные устройства умного дома используют технологии Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и Z-Wave. У каждой из технологий есть свои плюсы и минусы, и никто не запрещает использовать их вместе, компенсируя недостатки каждой. Но для разных задач и разных типов умных устройств используются разные технологии.
Например, в бытовой технике (телевизор, холодильник и кофеварка) обычно используют Wi-Fi или Bluetooth, которые также есть в любом телефоне. Причина — этой техникой пользуются, даже не имея полноценной системы умного дома. Для автоматизации освещения и климата больше подходят встраиваемые модули ZigBee или Z-Wave, так как они специально разработаны для интеграции с существующим световым и климатическим оборудованием. Но для их полноценной работы нужен специальный хаб.
Без Wi-Fi не обойтись в IP-камерах, телевизорах, аудио/медиа-плеерах и другой технике для передачи видеосигнала. Конечно, Wi-Fi может использоваться и в выключателях света, датчиках, термостатах, но отсутствие ретрансляции сигнала и высокое энергопотребление не позволяют делать на нем датчики, работающие годами. Каждый производитель для своего Wi-Fi-устройства, будь то умная лампочка, чайник, холодильник или робот-пылесос, выпускает свое собственное приложение, и нет единого стандарта, чтобы управлять всей техникой из одного приложения. Это не позволяет сделать умный дом только на Wi-Fi по-настоящему удобным.
Bluetooth
Актуальная версия Bluetooth Low Energy 4.2 имеет малое энергопотребление, благодаря этому работают крошечные беспроводные наушники, колонки и различные датчики на батарейках. Проблемы тут те же что и с Wi-Fi: отсутствие общего стандарта управления вынуждают каждого производителя делать свое собственное приложение, что неудобно для пользователя. Очень важная для умного дома технология Mesh (ячеистая сеть) появилась только в версии 5.0, которая еще мало где используется, но, возможно, будущее умных домов именно за Bluetooth LE 5.
ZigBee
ZigBee изначально разрабатывался для применения в сетях из датчиков, таких как счетчики электроэнергии, воды, газа, датчики температуры. Топология сети может быть разная, в том числе ячеистая (mesh). Это означает, что любой датчик видит все другие датчики и может передавать сигнал через них, т.е. использовать ретрансляцию, что сильно увеличивает надежность передачи. В 2007 году появился стандарт команд для управления умным домом, так называемый профиль «Домашней автоматизации». С ZigBee выпускают почти все устройства для создания домашней автоматизации: реле, диммеры, лампы, термостаты, замки, датчики. Но бытовых приборов типа холодильников и телевизоров с ZigBee вы не найдете. По сравнению с другими протоколами для умного дома у ZigBee-устройств самые привлекательные цены, однако отсутствие 100% совместимости между устройствами и хабами разных производителей не позволяет собрать умный дом только на ZigBee.
Z-Wave
Беспроводной протокол, разрабатываемый с 2001 года специально для домашней автоматизации. Главным его преимуществом является полная совместимость между устройствами разных производителей. Так датчик движения от Fibaro может управлять диммером Qubino, а вся автоматизация при этом базироваться на контроллере RaZberry от Z-Wave.Me. На данный момент продается более 3000 разных Z-Wave устройств, которые покрывают все нужды умного дома. Это самый популярный протокол для объектов площадью от 10 до 500 м². В Z-Wave, так же как и в ZigBee, используется топология mesh с поддержкой ретрансляции сигнала и автоматическим нахождением лучшего маршрута. Главный минус — цена. В среднем, стоимость устройства составляет 60-80 евро, что примерно вдвое выше, чем у аналогов с ZigBee.
Популярные производители
С каждым годом технологии умного дома завоевывают все больше фанатов. Ассортимент стремительно растет, и выбрать действительно есть из чего, даже не обязательно заказывать заграницей. Когда начинаешь планировать сборку умного дома обычно возникает вопрос, а какие производители есть на рынке? Чье решение выбрать? Чем один отличается от другого?
Xiaomi
Одним из самых популярных производителей умных устройств является Xiaomi. В их ассортименте присутствуют почти все бытовые приборы подключаемые к умному дому, а также специализированные IP-камеры, розетки и лампочки, различные датчики (температуры, влажности, CO2) и многие другие устройства.
Xiaomi не применяет какую-то одну беспроводную технологию для своих устройств, а выбирает оптимальную для каждого типа. Например, для управления освещением, розетками и шторами используется ZigBee, и для их подключения обязательно нужен хаб от Xiaomi с поддержкой этого протокола. Телевизоры, пылесосы и IP камеры подключаются по Wi-Fi через роутер, ведь не всем нужен полноценный умный дом, а Wi-Fi есть почти у всех.
Датчики температуры, влажности, качества воздуха и замки работают по Bluetooth. Такие устройства можно подключить напрямую к телефону и только просматривать показания, а можно подключить к хабу Xiaomi с поддержкой Bluetooth, тогда появляется возможность использовать датчик в сценариях управления климатом.
Казалось бы, умный дом от Xiaomi отличное решение, ведь компания предлагает множество хороших устройств для создания умного дома и удобную настройку автоматизации. Но хаб Xiaomi не позволяет настраивать сложную автоматизацию и использовать скрипты. Только ZigBee-устройствами можно управлять с телефона без интернета (через хаб), а вот Wi-Fi лампы и розетки работают только через интернет. Снять эти ограничения позволяют ZigBe-хабы других производителей.
Apple
Apple не производит устройства для умного дома, но она создала протокол HomeKit, который используют другие производители для создания совместимых устройств. HomeKit-устройства работают по протоколам Bluetooth и Wi-Fi. С поддержкой HomeKit выпускаются замки, термостаты, модули управления освещением, RGBW-лампы, камеры и множество датчиков. Помимо устройств существуют еще и шлюзы, которые преобразуют команды от устройств ZigBee и Z-Wave в команды HomeKit. Такие шлюзы есть у Xiaomi, Ikea, Philips и многих других. Благодаря этому расширяется ассортимент устройств для умного дома от Apple. Пока что возможности автоматизации у Apple очень скромные и не позволяют создать абсолютно произвольный сценарий. Однако большим преимуществом является интеграция HomeKit с голосовым ассистентом Siri. Также HomeKit, по понятным, причинам не подходит пользователям Android.
Fibaro
Fibaro — производитель самых популярных Z-Wave-устройств и центров домашней автоматизации. Все устройства Fibaro имеют множество настроек и дополнительных функций. В линейке оборудования присутствуют датчики открытия, движения, протечки, дыма, микро-модули реле, диммеры, rgbw и др. Контроллер домашней автоматизации Home Center 2 имеет приятный и понятный пользовательский интерфейс и позволяет настроить сценарии любой сложности. Т.к. протокол Z-Wave предусматривает совместимость между устройствами разных производителей, то Fibaro может работать с любыми другими Z-Wave-устройствами.
Выбор устройств: личный опыт
Вадим Ерёмин, руководитель департамента «Гаджеты и инновации» в М.Видео-Эльдорадо
Перед выбором устройств нужно определиться с задачами, которые будет решать умный дом. Мне потребовалось в основном обезопасить и частично автоматизировать загородный дом. Вот на каких устройствах я остановился:
Смарт-лампы позволяют регулировать яркость света, цвет и цветовую температуру. Благодаря светодиодам они невероятно энергоэффективны, а срок службы может превышать 10 лет.
Разумеется, лампы можно сделать ещё умнее. Например, вставив в цепь датчик движения.
Включив этот датчик в схему умного дома, также можно автоматизировать запуск увлажнителя воздуха, кондиционера, обогревателя, мойки воздуха и прочей климатической техники.
У нас на даче несколько датчиков на каждом этаже. Если кто-то попытается проникнуть в дом, я получу уведомление на смартфон. С него также удобно подключаться к камере слежения и активировать сигнализацию, чтобы спугнуть воров и подать знак соседям.
Задачи «умного дома» часто сводятся в к включению или отключению электроприборов — без умных розеток тут не обойтись. Они играют роль переходника от обычной комнатной розетки к прибору и не требуют монтажа.
Функционал таких розеток довольно широкий. Так, Hommyn PL-20-W, Rubetek RE-3301 и TP-Link HS100 могут включать электроприборы по таймеру, например, во время действия самого выгодного тарифа. И, конечно же, собирают статистику по энергопотреблению.
А ещё можно использовать умное реле Rubetek RE-3312 — к нему можно подключить что угодно, от духовки до тёплого пола.
Есть еще приборы, встраиваемые в систему и без умных розеток. У нас на кухне несколько устройств из экосистемы Redmond на платформе Ready For Sky, в частности, смарт-чайник и мультиварка. Сварить кашу, не вылезая из кровати, или вскипятить чайник, не отрываясь от газонокосилки — проще простого.
А теперь самое важное
Производителей много, датчиков, розеток и лампочек — еще больше. Они все используют разные технологии, и, чтобы объединить их в одну систему, понадобится дополнительное устройство — шлюз. Он играет роль центра сети, собирает данные со всех датчиков, отправляет их в облако для доступа через смартфон, перенаправляет команды между устройствами.
Но есть и проблема. Единого стандарта для объединения разных устройств в одну систему не существует. Поэтому придётся либо остановиться на каком-то одном производителе с его экосистемой, либо строить умный дом с помощью IoT-роутера, который поддерживает сразу несколько протоколов: Wi Fi, Z-wave, Zigbee, Bluetooth — например, Rubetek CC1.
Голосовое управление устройствами. Достаточно сказать «включить свет» и свет включится, даже если вы находитесь на другом конце Земли
Чтобы не морочить себе голову протоколами и шлюзами, проще всего купить готовый комплект решений для умного дома. Например, комплект Perenio PEKIT01 включает в себя шлюз, датчик дыма, датчик открытия двери, датчик движения и датчик протечек. В набор Rubetek RK-3515 входит то же самое, кроме датчика движения. Hommyn Антипротечка Pro KS-32-WZ — это датчики протечек, электроприводные краны, реле и шлюз.
В планах у меня еще протестировать несколько умных устройств, возможно, самые перспективные появятся в нашем ассортименте.
Замок
Начал подбор простого варианта, чтобы легко устанавливать без апгрейда самой двери. Модель Danalock V3 ставится вместо барашка, т.е. с обратной стороны двери обычная личинка, при такой установке никто не догадается, что у вас умный замок. Замок поддерживает управление по Z-Wave и Bluetooth. Это позволяет давать временный доступ к замку вашим родственникам или друзьям. Кроме Danalock V3 я бы установил датчик открытия двери Fibaro Door Sensor 2, теперь при закрытии двери замок автоматически закрывается через пять секунд.
ZIGBEE VS WI-FI, ЧТО ЛУЧШЕ?
В SONOFF беспроводной протокол присутствует Wi-Fi и ZigBee. BASICZBR3, как первый ZigBee-интеллектуальный коммутатор DIY, открыл линейку продуктов «умный дом» с языком общения ZigBee. Сегодня эта статья будет посвящена исключительно Wi-Fi и ZigBee, а также расскажет о том, что такое Wi-Fi и ZigBee, как они отличаются друг от друга и как они работают, чтобы помочь вам пролить свет на то, какой из них предпочтительнее для вас.
Больше безопасности при передаче данных. Нет необходимости в концентраторе, прямая связь с маршрутизатором. Снижение затрат на создание системы «умный дом». Поддержка большого количества пользователей.
Потребляет большую энергию. Нужен постоянный источник питания. Качество маршрутизатора. Для обеспечения бесперебойной связи между устройствами важен высококачественный маршрутизатор. Переполненная частота. К маршрутизатору подключено большое количество устройств, которые могут замедлять соединение. (Каждое устройство имеет свои требования к скорости передачи данных, поэтому соединение будет зависеть от скорости передачи данных подключенного устройства).
С точки зрения ZigBee 3.0, обеспечивает быструю скорость передачи. Шифрование AES-128 обеспечивает безопасную связь устройств ZigBee, не беспокоясь о том, что данные устройства могут быть прочитаны посторонними глазами (например, ZBMINI).
Низкое энергопотребление. Быстрая связь Низкий уровень помех Имеет сильную масштабируемость благодаря тому, что может обрабатывать большое количество узлов. Может обрабатывать до 65,000 узлов сотовой связи в ZigBee.
Требуют подключения концентратора для обеспечения нормальной связи между устройствами ZigBee. Низкая скорость передачи данных между каждым устройством ZigBee.
Бесконечная битва Wi-Fi или ZigBee, что подходит для вашего дома лучше? Это зависит от того, какой протокол для вас важнее. Если вы не хотите добавлять центральный узел для доступа к системе «умного дома», то вам следует решительно поставить устройство Wi-Fi на первое место. Если вы хотите запустить систему «умный дом» по технологии низкого энергопотребления, то устройство ZigBee выиграет. И всё это, всегда есть элемент, который учитывается в первую очередь в вашей голове, поэтому мы надеемся, что данное руководство может стать ценным справочником по тому, как вы строите свой «умный дом».
Wi-Fi против ZigBee и Z-Wave: что лучше?
от sasza
На протяжении большей части эпохи современных умных домов ZigBee и Z-Wave были доминирующими протоколами связи. Но сейчас Wi-Fi — серьезный соперник, и каждый день появляется все больше умных устройств Wi-Fi. Итак, что вам следует использовать? Ответ сложен.
Wi-Fi захватывает мир
Мы много писали о Z-Wave и Zigbee, о том, что делает каждый протокол, и почему вы бы предпочли один другому. Но в прошлом Wi-Fi как комплексное решение для умного дома не рассматривалось серьезно. Мы даже предупредили, что Google и Amazon пытались уничтожить концентратор умного дома, и рассказали о трудностях, с которыми вы можете столкнуться с десятками устройств Wi-Fi.
До недавнего времени, если вы хотели умный дом, лучшим выбором были Z-wave или ZigBee. Вы выбрали протокол и пытались его придерживаться. Большинство интеллектуальных концентраторов поддерживают оба варианта, поэтому при необходимости вы можете использовать оба в своем доме. У устройств Wi-Fi не было большой поддержки или централизованных концентраторов, чтобы связать все гаджеты вместе.
Z-Wave и ZigBee: короли локальной обработки
Когда вы строите умный дом, вы должны спросить себя, насколько вы хотите задействовать облако. Работа всех гаджетов умного дома с Wi-Fi зависит от облака. Вам нужны специализированные приложения, и самое близкое к централизованному взаимодействию — синхронизация ваших устройств с Alexa или Google.
Z-Wave имеет меньше проблем с перегрузкой
Устройства Z-Wave в США менее подвержены проблемам с помехами, чем Wi-Fi или ZigBee. Это связано с тем, что Z-Wave работает на другой радиочастоте — 908,42 МГц, в то время как ZigBee и большинство устройств умного дома с Wi-Fi обмениваются данными на частоте 2,4 ГГц. Спектр 2,4 ГГц может быть переполнен и возникать проблемы.
Z-Wave полностью избегает этой проблемы, поскольку он должен бороться только сам с собой, даже если вы добавляете все больше и больше устройств Z-wave.
Z-Wave и ZigBee — единственные точки отказа
Даже когда вы используете зависящий от облака хаб, такой как Wink или SmartThings, продукты Z-Wave и ZigBee получают выгоду от корпоративных облаков, участвующих в процессе. Ваш хаб выполняет всю работу, поэтому, если компания, производящая ваши лампочки Z-Wave или умные замки ZigBee, уйдет, ваши устройства будут продолжать работать.
С другой стороны, устройства Wi-Fi зависят от нескольких облаков. Производитель гаджета предоставляет облако и специальное приложение. И если вы управляете своим умным домом с помощью Alexa или Google, их облако тоже задействовано. Но в отличие от концентратора умного дома, Alexa и Google Assistant не управляют устройствами Wi-Fi напрямую — различные облака взаимодействуют друг с другом.
Это означает, что если одна из сторон вызывает его выход, ваше устройство тоже. Мы видели это недавно, когда Best Buy решил уйти бизнес умного дома. Вилки, лампочки и даже умный морозильник с логотипом Insignia утратили свои умные возможности дома. Благодаря Wi-Fi все в вашем умном доме может сломаться, что, в свою очередь, может привести к поломке всего в вашем умном доме.
Однако у ZigBee и Z-Wave есть гигантская и особенная точка отказа: концентратор, который вы используете для управления ими. Если это не удастся, потому что компания уйдет или просто сломается, весь ваш умный дом уйдет вместе с этим.
Устройства Wi-Fi имеют более низкий барьер доступа
Умные хабы могут быть непросто научиться пользоваться. К сожалению, это неизбежно, потому что они невероятно мощные и способны к расширенной автоматизации. Но это не обязательно относится к устройствам Wi-Fi. Вы можете связать их с Alexa или Google Assistant, которые разработаны, чтобы быть максимально удобными для пользователя.
Хотя подпрограммы Google Assistant и Alexa не так мощны, как некоторые интеллектуальные концентраторы, они достаточно хороши для среднего умного дома. Когда тебе нужно что-то посложнее, IFTTT и Yonomi хорошо работают с Alexa (но, к сожалению, не с Google).
Скорее всего, ваша семья и друзья сталкивались с приложением Google Assistant или Alexa, чем с более эзотерическим приложением Smart Hub. Такое знакомство дает им возможность научиться взаимодействовать с вашим умным домом.
Устройства Wi-Fi обычно менее дороги
Устройства Z-Wave и ZigBee работают не со всеми хабами
Тот факт, что вы покупаете устройство Z-Wave или ZigBee и владеете интеллектуальным концентратором, который работает с обоими, не означает, что они будут работать вместе. Вот почему концентраторы постоянно выпускают обновления для совместимости с новыми устройствами.
Но если ваш хаб не добавляет новые устройства (например, Wink) или просто медленно выпускает обновления, вам может не повезти. Вы можете попробовать запрограммировать устройство как универсальное, но это не всегда сработает.
С устройствами Wi-Fi вам не нужно ждать или проверять, работает ли он с вашим любимым голосовым помощником. Вместо этого усилия по обеспечению совместимости переходят от «концентратора» (Alexa или Google Assistant) к производителю устройства.
Производители устройств Wi-Fi могут полагаться на API, предоставляемые Google и Amazon, чтобы все работало вместе. В целом это меньше работы, потому что, в лучшем случае, они должны учитывать только два сценария. Концентраторы Z-Wave и ZigBee часто сильно различаются, и объем работы, необходимый для синхронизации всего, меняется от концентратора к концентратору.
Если вы хотите, чтобы ваши устройства всегда работали в вашем умном доме, Wi-Fi теперь имеет явное преимущество благодаря Google и Alexa.
Итак, Wi-Fi или Z-Wave и ZigBee?
Выбор между Z-wave и ZigBee или Wi-Fi зависит от того, что для вас важнее, когда речь идет о вашем умном доме. Если вы хотите, чтобы все работало с Google или Alexa, и не хотите усложнять работу смарт-концентратора, тогда устройства Wi-Fi — лучший вариант.
Но если вам нужен локальный, безоблачный контроль и умный дом, вы можете настроить его на самые передовые спецификации — ZigBee и Z-Wave победят.
Когда вы знаете, чего хотите от своего умного дома, выбор становится очевидным.
ZigBee — суть технологии
Многие хозяева все чаще оборудуют свое жилье технологиями «Умный дом». Система размещается в комнатах и состоит из специальных датчиков. Человек сам может контролировать температуру, управлять кондиционером, освещением, отоплением и другой техникой на расстоянии. Система сигнализирует о возникновении аварийной ситуации (утечка воды, газа и т.д.). Главный плюс – возможность контроля удаленно, непосредственно через мобильный телефон или планшет. Уезжая в отпуск, можно не пытаться вспомнить о том, отключен ли утюг. Чтобы проверить обстановку дома, нужно только открыть специальное приложение. Программа позволяет управлять коммуникациями с любой точки планеты.
Датчики могут соединяться между собой при помощи проводов или образовывать беспроводную систему. Последний вариант имеет преимущество перед первым. При установке беспроводного оборудования не нужно прокладывать множество проводов, которые могут испортить ремонт. А сам монтаж требует больше времени. Одной из таких систем является система строящаяся на основа протокола ZigBee. Это стандарт беспроводной связи, похожий на Wifi и Bluetooth. С ее помощью все приборы в доме или квартире взаимодействуют. Технология активно применяется и в сфере промышленности и здравоохранения.
История создания
Изначально несколько компаний объединились для совместной разработки новых стандартов беспроводной сети. Приоритетным направлением являлось решение проблемы совместимости сети с оборудованием разных производителей. Альянс появился в 2002 году и его состав насчитывал более 300 участников. Начиная с 2003 года стали появляться новые стандарты.
Окончательный вариант технологии ZigBee Pro Feature Set 2006 утвержден в 2007 году.
Технические характеристики
Топология сети
Изначально поддерживалась ячеистая топология сети. Сигнал передавался между устройствами «по цепочке» пока информация не достигнет цели. Все Зигби гаджеты выступают, при необходимости, в качестве промежуточной ячейки.
Сравнение с Wifi и Bluetooth
Главное сходство с Wifi заключается в том, что обе сети работают на частоте 2,4 ГГц, не требую специальных разрешений, а радиус захвата сигнала равен 20 метрам.
Главные отличия ZigBee.
Сравнение с Z-wave, Insteon, Tread
Система Insteon обеспечивает передачу информации по двум каналам: беспроводной и проводной. Этот фактор уменьшает риск потери данных при неисправности. Функционирование сети Insteon возможно без центрального контроллера, поскольку нет разделения устройств на группы. Минус – она не совместима с отечественными электросетями.
Для стандарта Z-wave выпущено меньше программного обеспечения, но система гарантировано работает с оборудованием своего производства.
ZigBee устройства и производители
На современный рынок, выпускается много ZigBee устройств: к ним относится розетка, диммер, лампочка, датчики движения, сенсоры контроля воды, температуры, и другие. На данный момент (май 2019 года) по большому количеству причин среди производителей устройств на протоколе ZigBee лидирует китайская компания Xiaomi. Полный обзор системы умного дома от этого производителя мы делали ранее.
Составные части сети
На начальном этапе формирования сети используется PAN координатор. Он вычисляет радиоканал, в котором нет помех, и ждет запросы на подключение, которые отправляют разные устройства. Изначально подключать других участников может только координатор, а в дальнейшем и другие устройства для пересылки данных. После получения запроса происходит обмен сообщениями.
Бывает два варианта присоединения: MAC ассоциация, повторное сетевое присоединение. В первом случае устройство, желающее стать частью сети на MAC уровне, отправляет запрос маячка. Когда маячки достигают цели, управляющее устройство сканирует сети и выбирает, какую лучше подключить в конкретной ситуации, высылает притязание о присоединении со значком «повторное присоединение». Получив ответ, управляющее устройство высылает сообщение с адресом. Такой способ присоединения не достаточно безопасен, поскольку все данные не защищены кодированием.
Повторное сетевое присоединение также часто используется при первичном обращении. В таком случае участник, желающий вступить в сеть, знает текущий ключ. Поэтому, такой способ присоединения намного безопаснее. Узнать ключ можно при настройке оборудования. При повторном подключении оборудование обменивается между собой пакетами запроса и ответа на присоединение.
Структура может измениться, когда участник покидает сеть или при перезагрузке подключается в другом узле.
Координатор
Устройство обеспечивает взаимосвязь между всеми участниками сети, когда нет подключения к интернету.
Хаб (сетевой мост)
Устройство обеспечивает подключение системы «Smart Home» к сети интернет. Благодаря этому появляется возможность управлять системой удаленно. Различные приложения для гаджетов помогают контролировать и менять параметры (теплый пол, кондиционер ит.д.). Хаб постоянно должен находиться в активном состоянии, поскольку выполняет функции координатора сети. Для подключения к интернету можно использовать как сеть WiFi, так и проводное подключение к роутеру.
Для удаленного управления с гаджетов созданы приложения на Android или iOS. Для подключения к интернету применяются сетевые мосты Smart Hub, Bridge, Gateway. Для серии оснащения «Умного Дома» от бренда выпускается и хаб того же производителя. При покупке оборудования важно проверить его на совместимость с ZigBee. Оснащение, отличающееся производителем, может между собой не взаимодействовать. Кроме того, домом можно управлять голосом. Некоторые хабы работают со всеми голосовыми программами.
Типы поддерживаемых датчиков и устройств
Протоколом предусмотрены некоторые приложения, которые отличаются по назначению. К таким профилям относятся: Telecom Services. Light Link, Home Automation и другие. Последний используется всеми системами автоматического управления домом. В случае если один из приборов поддерживает программу, а второй нет, то они не смогут работать корректно. Множество компаний изготавливают чипы с поддержанием ZigBee. Приложения может немного отличаться, совершенствоваться производителем. По этой причине бывает, что устройства поддерживают протокол, но между собой не взаимодействуют.
В продаже есть всевозможные электроприборы с ZigBee. При внедрении системы важно смотреть описание и подбирать оборудование одного производителя и выпущенное примерно в одно время.
О программной части протокола
При создании программного обеспечения брались за основу упрощения методики построения недорогих маленьких микропроцессоров. Для быстрого старта разработаны стандартные модули с прошивкой ETRX357. Они позволяют работать с аналоговой, цифровой периферией и сетевыми функциями, используя набор АТ команд. Если стандартного функционала недостаточно, можно воспользоваться программным стеком производства Silicon Labs. Все модули изготавливаются на базе микросхемы ЕМ357 и, чтобы перейти от стандартной прошивки к собственному приложению, необходим программный отладчик ISA3. 
Вид одного из одноплатных компьютеров
Для упрощения процедуры существует специальный компоновщик приложений. Он, исходя из конфигурации ZigBee оборудования, создает каркас и функции будущего приложения. Далее разработчик самостоятельно вносит необходимые изменения.
Технология ZigBee отличается рядом преимуществ и успешно реализуется в системе «Умный Дом». Помимо совместимости с платформами для автоматизации на данном рынке присутствует множество ZigBee оборудования, что облегчает процесс установки и дальнейшего обслуживания.
