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【技术】ZigBee和Z-Wave技术在智能家居方面的应用  ZigBee 和 Z-Wave 这两种短距离无线技术，在家庭局域网（home-areanetwork,HAN）的应用上，两者都是不错的选择。但他们的技术规格和应用还是有所区别，今天为大家做一个Zigbee与Z-Wave的对比…              ZigBee和Z-Wave这两种短距离无线技术，在家庭局域网（home-areanetwork,HAN）的应用上，两者都是不错的选择。但他们的技术规格和应用还是有所区别，今天为大家做一个Zigbee与Z-Wave的对比评析。1.联盟情况ZigBee联盟是由公司和其他组织构成的联合体，支持标准的开发和应用推广，目前有超过220个成员。Zigbee和IEEE802.15.4小组合作，IEEE802.15.4标准提供的是网络的第一层（物理层，PHY）和第二层（媒体接入控制器，MAC）的规范，而Zigbee协议栈软件提供的是网络层和应用层的规范。Z-Wave联盟由160家公司组成。虽然Z-wave也积极加入国际化标准组织，也有超过150家公司的加入，但是其市场号召力还是远远不如Zigbee。2.组网连接拓朴方面，Z-Wave只有一种拓朴型态，即是网状(Mesh)，而ZigBee除了也有网状拓朴外，也支持星状(Star)、树状(Tree)等拓朴。ZigBee和Z-wave都有一个协调器节点作为主控节点来协调、控制其他的节点，如果某两个节点由于通讯距离过远不能直接通讯，那么和他们都能通讯得上的节点可以为他们传递通讯信号，起到中继器的作用。区别的是，ZigBee可支持6.5万个节点，而Z-Wave网络最多支持232个节点。3.协议复杂度ZigBee的协议更复杂，协议层的开发时间也更长。Z-Wave采用更简单的协议，开发更快也更简单。同时，ZigBee联盟设计出一套应用规范（profiles）来支持各种应用软件的开发和部署。这些应用规范包括家庭自动化、智能能源、通信、医疗、远程控制（RF4CE，用于消费电子的射频）、建筑自动化和零售服务。平心而论，Z-Wave在订立之初就以家庭自动化应用为目标，而ZigBee则是追求更广泛应用为目标，两者各在最初指导思想就有不同的考虑。Z-wave始终专注与家庭应用，他的目标应用领域更明确，因而其协议结构也相对简单的多。而ZigBee技术定位的领域则广泛得多，它比Z-Wave适用的场合更多也是理所当然的。4.通讯频率、传输速率ZigBee设备可运行于2.4GHz、915MHz以及868MHz等频率下，一般采用的是2.4GHz频段，在这个频段，ZigBee定义了16个频点，每个频点间隔5MHz。Zigbee可使用OQPSK或BPSK的调制方式，数据传输速率根据不同的通讯频率有250kbits/s、40kbits/s以及20kbits/s几种。Z-Wave在美国和加拿大，可运行在908.42MHz频率上，在其他国家则根据各国规定使用其他不同频率。调制方式是高斯移频键控（FSK）。数据速率可采用9600bits/s或40kbits/s。5.通讯距离在0dbm的发射功率下，传输距离取决于环境。在开阔空间中，最大距离可达30米，当然穿墙的话距离会大大减小。当然一般来说，Z-Wave运行在更低的工作频率下，因此Z-Wave的传输距离比ZigBee更大，连接也更稳定。当然，加大发射功率可以使通讯距离延长。例如2dbm的发射功率，其空旷传输距离可以达到50到100米。上面所说的指的是两个相邻节点之间的通讯距离，如果通过节点的信号中继的作用，传输距离会按照中继跳转的次数以倍数递增。6.芯片、模块供应Z-Wave芯片只能通过SigmaDesigns这一唯一来源获取。SigmaDesigns只卖给OEM、ODM和其它主要客户。ZigBee芯片厂商包括Ember、飞思卡尔、Microchip和德州仪器以及台湾的UBec公司等。ZigBee模块也可以通过多个厂商采购得到，包括Atmel、CEL、Digi、Jennic、Lemos和RFM。Zigbee由于芯片和模块提供商众多，而且由于竞争的关系，准入门槛也越来越低，比如Zigbee协议栈也逐步趋向于可以免费使用。所以在国内，Zigbee方案设计提供商越来越多，在工控、医疗、家庭智能化等行业采用Zigbee技术的产品不断推出。而于Z-wave则相对封闭、门槛较高，所以采用Z-wave技术的设计、生产厂商相对Zigbee的来说就少得多了。从以上特性可以看出，zigbee无线通讯技术比z-wave在智能家居的应用上，更广泛，更实用，由于芯片厂商的竞争，成本相对来说也更低一些。        福建格通电子信息科技有限公司 研