Meglio Z-Wave o ZigBee per la casa domotica?

State pensando a un sistema di automazione domestica per controllare cose come il riscaldamento e il raffreddamento, la sicurezza, i sistemi di innaffiamento all’aperto e altro ancora?

Se è così, desidererete conoscere alcune delle tecnologie wireless disponibili per controllare il sistema e consentire ai diversi componenti di comunicare tra loro. Due delle tecnologie wireless più famose dei sistemi di domotica sono Z-Wave e ZigBee. Entrambe offrono vantaggi e svantaggi distinti, che potrebbero rendere l’una o l’altra la scelta giusta per il tuo sistema di domotica.

Questi due protocolli condividono alcune qualità, come la bassa potenza e l’alta affidabilità, che sono essenziali per le applicazioni intelligenti. Tuttavia, hanno alcune importanti differenze che occorre illustrare e che posso aiutarti a scegliere i prodotti che meglio si adattano alle tue esigenze.

La maggior parte delle persone hanno familiarità con le reti Wi-Fi. Una rete Wi-Fi è in genere definita come una rete “a stella”. In una rete con topologia a stella, ogni dispositivo comunica direttamente con (e solo con) l’hub centrale. Pertanto, se un dispositivo è fuori dal raggio di azione dell’hub centrale – ad es. perché è distante o separato da troppi muri – quel dispositivo non sarà parte della rete.

Sia Z-Wave che ZigBee sono considerate reti “a maglie”. In una rete a maglia, il segnale arriva dall’hub centrale proprio come nella rete a stella. Tuttavia, i dispositivi non hanno bisogno di comunicare direttamente con l’hub centrale. Una rete a maglie, infatti, consente a ciascun dispositivo della rete di operare come ripetitore e passare il segnale su un altro dispositivo.

Ciò consente alle reti di rete di essere più versatili. Possono coprire distanze maggiori e anche aggirare gli ostacoli. Una rete a maglia consente a dispositivi diversi dall’hub di agire come ripetitori. Le reti Z-Wave supportano fino a quattro “passaggi” o “rimbalzi” tra il controller e il dispositivo di destinazione. Le reti ZigBee non sono limitate ad alcun numero specifico di passaggi/rimbalzi.

Una rete Z-Wave è limitata a 232 dispositivi totali. Una rete ZigBee potrebbe teoricamente disporre di 65.000 dispositivi collegati ad essa. Tuttavia, avresti sicuramente problemi con la larghezza di banda molto prima di avvicinarti a quel numero. Per la maggior parte delle applicazioni residenziali, né il limite di passaggi né il limite di dispositivi totali devono essere un fattore limitante.

Sia ZigBee che Z-Wave usano potenze molto basse. Utilizzano infatti solo una frazione della potenza richiesta dal Wi-Fi. Questo è un vantaggio importante che li rende una scelta così popolare per i dispositivi “intelligenti”. Ci sono infatti molti dispositivi domotici che non avranno accesso alla rete elettrica. Questi dispositivi dovranno essere alimentati con batterie, per cui devono consumare poco.

Alcuni dispositivi che utilizzano il protocollo Z-Wave o ZigBee possono funzionare con una batteria a forma di moneta per diversi anni. Un dispositivo simile, con una connessione WiFi, esaurirebbe la batteria in pochi giorni. Tuttavia, un dispositivo che agisce come ripetitore richiederà più potenza. Per questo motivo i dispositivi a batteria sono normalmente programmati per non agire come ripetitori. Questo è un aspetto importante da tenere a mente quando si costruisce la rete.

Z-Wave è una tecnologia proprietaria. Ciò significa che è brevettata, posseduta e gestita da un’organizzazione privata. Cercate quindi su un nuovo dispositivo domotico i loghi Z-Wave per garantire l’interoperabilità con tale rete. Il grande punto di forza di Z-Wave è proprio la sua interoperabilità. Ogni dispositivo certificato Z-Wave funzionerà con ogni controller – o hub – certificato Z-Wave, e si potrà collegare direttamente alla rete esistente di dispositivi Z-Wave.

ZigBee è uno standard wireless aperto mantenuto dalla ZigBee Alliance, un gruppo di aziende che ne sostengono lo sviluppo e promuovono il suo utilizzo. Il più grande svantaggio di è una mancanza di interoperabilità totale. La causa principale di ciò è stata la confusione con il loro programma di certificazione. Ci sono in realtà due livelli di certificazione. Uno certifica l’hardware e l’altro il software.

Il risultato è che i prodotti che trasmettono il segnale ZigBee, ma non utilizzano il software ZigBee, potrebbero essere etichettati “ZigBee ready”. Dunque, un cliente potrebbe acquistare il prodotto pensando che lavori con tutti gli altri prodotti che usano il protocollo ZigBee, ma non lo farà. Per assicurarsi che un prodotto Zigbee sia pienamente conforme al protocollo Zigbee, è sufficiente assicurarsi che il prodotto utilizzi la certificazione “ZigBee Home Automation”.

Per il medesimo livello di potenza, operando ad una frequenza più alta si ridurrà la portata del segnale. ZigBee opera a 2,4 GHz rispetto ai 908 MHz di Z-Wave. La frequenza più alta consente quindi a ZigBee di trasmettere più dati, ma riduce il raggio d’azione del segnale. Quest’ultimo è ridotto ancora di più quando ci sono ostacoli. Un segnale ad alta frequenza (dunque, ZigBee) attraversa ostacoli quali le pareti in modo meno efficace di un segnale a bassa frequenza (come quello di Z-Wave).

Un segnale Z-Wave tra due nodi può viaggiare fino a 100 metri in un ambiente esterno, senza ostacoli. Tuttavia, si riduce in modo significativo nella casa. Le pareti e le altre ostruzioni si combinano con varie fonti di interferenze elettriche per ridurre la distanza effettiva. Una guida di riferimento più precisa per l’installazione in casa è di 30 metri per nessun ostacolo e di 15 metri con pareti tra i dispositivi. Il raggio di azione in casa del protocollo ZigBee, invece, è di circa 12 metri.

Dato che i dispositivi Z-Wave hanno un raggio d’azione più grande di quelli che utilizzano il protocollo ZigBee, è possibile prevedere minori problemi di affidabilità derivanti da distanza e ostacoli. Inoltre ZigBee opera in una banda di frequenza più affollata, che può causare interferenze e quindi segnali persi o inaffidabili. Di conseguenza, Z-Wave tende ad essere più affidabile di ZigBee. Ciò, tuttavia, non significa che una rete ZigBee progettata correttamente non sia affidabile.



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