浅析ZigBee与Z-Wave的技术应用优势

　　近几年，随着面向家庭控制及自动化的短距离无线技术的发展，家庭控制智能化所带来的机遇正开始成为现实。在已出现的各种短距离无线通信技术中，ZigBee凭借领先的技术和性能水平成为这一新兴市场上的佼佼者。

　　不过，目前该市场出现了Z-Wave这一个强有力的竞争者。尽管ZigBee技术的传输速率更快，可容纳的节点数更多，开放性更强；但Z-Wave似乎结构更简单、成本更低、接收灵敏度更高，其竞争实力不容小觑。在一致的应用目标下，二者在智能家居领域又将如何体现各自优势?

　　ZigBee与Z-Wave技术全扫描

　　1.ZigBee

　　ZigBee基于IEEE的802.15.4个人局域网(PAN)无线标准，是ZigBee联盟发起的开放式无线标准。IEEE802.15.4标准提供网络的第一层(物理层，PHY)和第二层(媒体接入控制器，MAC)，网络层和应用层由ZigBee堆栈软件提供。

　　2.Z-Wave

　　Zensys在2008年被Sigma Designs收购之前开发了Z-Wave私有无线标准。Sigma Designs的产品是IC和电力线通信(PLC)和无线相关设备。Z-Wave标准不像很多无线标准那样开放，但Zensys、Sigma Design的客户都可以使用。最近，国际电信联盟(ITU)把Z-Wave PHY和MAC层作为其新标准G.9959的选择，该标准为1GHz下的窄带无线设备提供了一套指南。

　　Z-Wave主要针对家庭和小型商用建筑的监控和控制，广泛适用于照明控制、安全和气候控制。其它应用包括烟雾探测器、门锁、安全传感器、家电和远程控制。Z-Wave还可以用于智能电表，为家用暖通空调监控和控制提供消耗数据。

　　Z-Wave联盟由160家公司组成，专业设计和销售基于Z-Wave标准的无线家庭控制产品，在Z-Wave系统中扮演主要角色，在22个国家有超过575款可互操作的产品。

　　ZigBee与Z-Wave技术特点对比

　　1.工作频率与传输速率比较

　　作为一种基于IEEE802.15.4标准的无线传输技术，ZigBee可满足远程监视、控制和传感器网络应用等需求。它具有低速率、低功耗、低成本的特点，工作频率为868MHz、915MHz或2.4GHz，其中2.4GHz是一个全球通用的ISM频率。随着技术的成熟和多家相关设备厂商的加盟，ZigBee在家庭自动化领域的应用已经起步。

　　2.传输结构与安全性分析

　　无线系统大都受距离和可靠性的限制，因此以往大部分控制系统需要有线连接来确保对整幢建筑的覆盖。Z-Wave可支持网状网络拓扑，其多点对多点的连接方式可提供更高的可靠性以及更大的覆盖范围。该技术中集成的动态路由机制实现了虚拟的无限制信号传输范围，每个Z-Wave设备都可以将信号从一个设备重传至另一个，从而保证高度可靠的传输覆盖整个家庭范围。

　　3.ZigBee技术开放性和互通性优势明显

　　在通信领域，技术开放性和互通性无疑是一个非常重要的衡量指标。ZigBee技术凭借与IEEE802.15.4小组的成功合作，将极有可能在今后的发展和推广中占据有利地位。这样，在商用化的过程中，不同厂商生产的ZigBee产品可以依据同一个标准方便地实现互联互通，从而缩短产品的上市时间。

　　反观Z-Wave阵营在这方面却有较大差距。虽然Z-Wave也在积极加入国际标准化组织，并于2005年组建了Z-Wave联盟，到现在共有超过125家业界领先公司加入，包括Leviton、WayneDalton、Logitech、Cisco等公司。但从全球范围来看，Z-Wave的市场号召力仍远不如ZigBee。

　　ZigBee和Z-Wave各具应用优势

　　ZigBee和Z-Wave的目标应用一致。其中ZigBee的通用性远超Z-Wave，几乎可以配置并实现任何短距离无线功能，应用规范也可以大大缩短普通应用的开发时间。另一方面，ZigBee的协议更复杂，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。

　　面向家庭自动化市场的芯片解决方案比较

　　1.Z-Wave单芯片无线解决方案面向家庭自动化

　　这款芯片采用32引脚QFN封装，封装尺寸仅为5×5×0.9mm，因此易于集成到对尺寸有严格要求的产品中。ZW0201特别针对电池供电产品而优化，适合低功率和低电压应用，可以在较低的成本下满足更高性能要求。在传输时电流损耗为23mA，在接收模式下为21mA，而在睡眠模式下为2.5uA。Zensys公司下一步的目标是推出可用于门禁和安防设施的加密产品。

　　2.ZigBee打造高集成度解决方案

　　该ZigBee SoC解决方案面向家庭和楼宇自动化、供暖、通风和空调系统、自动抄表、医疗设施、家庭娱乐和其它终端市场，它有助于制造商开发出紧凑、高性能和可靠的无线网络产品，并缩短上市时间以及将生产和测试成本降到最低。