‧ 智慧家居博弈 Z-Wave 與 ZigBee 能否共存

來源： 每日科技網 作者：邱巍

技術隨著多種無線通訊技術的引入，圍繞爭奪智慧家居市場的戰火再次被點燃，RF射頻、ZigBee、WiFi、藍牙、Z-Wave，以及紅外等技術相互之間硝煙不散、口水橫飛。

這其中，又以ZigBee和Z-Wave關係最為複雜，一直以來二者相愛相殺，恩怨情仇“剪不斷，理還亂”。那麼，在智慧家居領域，Z-Wave與ZigBee的故事將會走向怎樣的結局呢？

Zigbee技術是基於IEEE802.15.4標準規定的一種近距離、低功耗無線通訊技術，具有近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低資料速率等特點，主要適用於自動控制和遠端控制領域，可嵌入各種設備。

該技術創建於九十年代，當時作為WiFi和藍牙之外的另一個選擇用於某些場合。ZigBee聯盟成立於2004年，目的是維護該技術，同時繼續開發並提供互通性測試。ZigBee聯盟影響力巨大，全球400多家會員，諸多全球500強企業先後加入，會員企業每年的總產值超萬億美元。

在很多國度，Zigbee在家居、農業、國防等多個領域同樣應用廣泛。另外，中國的物聯傳感技術有限公司是亞洲唯一一個成為ZigBee聯盟董事會成員的企業。

Z-Wave技術是由丹麥公司Zensys一手主導的無線組網標準，是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠的短距離無線通訊技術，適用於住宅、照明商業控制，以及狀態讀取應用，例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災檢測等。

Z-wave聯盟(Z-wave Alliance)雖然沒有ZigBee聯盟強大，但是Z-wave聯盟的成員均是已經在智慧家居領域有現行產品的廠商，該聯盟已經具有160多家國際知名公司，範圍基本覆蓋全球各個國家和地區。

目前，從全球範圍來看，Z-Wave的市場號召力和影響力遠不如ZigBee。但是，請不要小看Z-Wave！

技術之爭
ZigBee與Z-Wave到底哪種更勝一籌？雙方的採納者“公說公有理，婆說婆有理”，各執一詞，互不相讓。但不得不承認，同為近距離、低功耗的無線通訊技術，ZigBee與Z-Wave有不少共同之處，而通過差異性對比卻不難發現，相對而言ZigBee比Z-Wave更具優勢。

適用範圍：Z-Wave的資料傳輸速率為9.6kbps，信號的有效覆蓋範圍在室內是30m，室外可超過100m，適合於窄頻寬應用場合，主要局限於家庭自動化方面，其他領域仍有待開發，而ZigBee雖主要是為工業現場自動化控制資料傳輸而建立，但目前已延伸至家庭自動化、智慧電網、智慧醫療、智慧灌溉等等領域。

穩定性和安全性：雖然Zigbee比Z-Wave更複雜，但卻擁有Z-Wave相以相提並論的穩定性和安全性。Z-Wave的單通道方式，自我修復能力弱，容易受到干擾，安全性較差，而ZigBee採用跳頻擴頻(FHSS)技術和AES高級加密技術，穩定性和安全性更有保障。對於樓宇自動化來說，在公寓、寫字樓，以及其他彼此近距離的場合中，這項能力是關鍵的，因為不同Z-Wave網路有可能“竄網”。

不過，平心而論，Z-Wave在訂立之初，就以家庭自動化應用為目標，而ZigBee則是追求更廣泛應用，兩者最初指導思想就有不同的考慮，自然在規格上也有諸多落差，故不能單就規格資料來妄加論斷。特別是Z-Wave獲得Cisco、Intel、Microsoft等企業的支持後，Z-Wave已從單純的家庭自動化應用，開始擴展延伸到數位家庭領域，甚至是家庭自動化與數位家庭的接軌整合等，加上Z-Wave技術的不斷修正，著實給ZigBee帶來了不小的競爭壓力。

氣焰大漲的Z-Wave

雖然Z-Wave Alliance已有100多家業者加入成會員，但缺乏IT、通訊、消費性電子等領域的重量級業者來支持，而相對的國際級的半導體業者，更是幾乎都支援及參與ZigBee，所以Z-Wave在業者陣容、機構氣勢等方面也一樣不如ZigBee。

然而，Z-Wave的氣勢低落是2006年1月以前的事，在此之後風雲變幻，Z-Wave迅速崛起。首先是通訊設備大廠思科(Cisco)宣佈投資Zensys公司並加入Z-Wave Alliance機構。之後在同年6月， Intel的創投單位Intel Capital宣佈投資Zensys，同樣加入Z-Wave Alliance。

頓時Zensys、Z-Wave獲得IT、通訊兩大領域的重量級業者的力挺，氣勢大增。2007年1月，軟體巨頭Microsoft也呼應Z-Wave技術，在其NET Micro Framework上加入對Z-Wave的支援，並宣佈與Z-Wave Alliance中的會員業者Leviton、ControlThink等共同研發Z-Wave應用。而種種跡象來看，Z-Wave的發展並沒有想像中的悲觀，且已從單純的家庭自動化應用延伸到數位家庭的領域。

此外，Z-Wave標準與Z-Wave功效技術等在近年來也在持續進步，許多技術細節與支援晶片也都有所強化和提升。

ZigBee地位岌岌可危？
從近幾年的動作和發展來看，一直扮演追趕者的Z-Wave似乎的確有“翻身做主人”之勢，ZigBee的江湖地位受到了一定的衝擊，但是否意味著在智慧家居領域，ZigBee地位岌岌可危?答案是否定的。

目前，市場多數人看好的ZigBee，是因為其有國際標準IEEE 802.15.4為技術根基，且目標市場較廣、潛在需求較大。而Z-Wave技術不僅沒有國際標準為其依靠，應用局限性也有待突破。此外，Z-Wave晶片只能通過Sigma Designs這個唯一來源獲取，而ZigBee模組可以通過多個來源獲得。包括r、飛思卡爾、德州儀器等全球多個主要晶片廠家，為ZigBee的大規模發展已經做好準備，而Z-Wave的發展已經開始被限制和萎縮。特別是在2013年， Z-Wave在中國應用再遭瓶頸。

Z-Wave雖為一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網路的短距離無線通訊技術，但其使用頻段較為“碎片化”，在美國為915MHz，而在歐洲地區為868.42MHz。對此，中國自動化協會智慧專委會主任郭維均認為，915MHz和 868.42MHz只能在歐美使用，這兩個使用頻段是屬於國際無線劃分的一區和二區的ISM頻段，而中國屬於三區，沒有劃入ISM頻段中。

而中國國家資訊產業部無線電管理有關負責人則進一步表示，目前中共國家已經頒布兩部關於使用頻道的規定《微功率(短距離)無線電設備管理暫行規定》和《無線頻段劃分》，915MHz和 868.42MHz不在中國國家明確使用範圍之內，意味著這兩個頻段難以使用。換言之，一旦無線電管理局對此限制，Z-Wave就將在中國境內走投無路。

智慧家居領域的較量
Z-Wave和ZigBee在智慧家居中都得到了很好的運用。正如前面所說，Z-Wave始終專注於家庭控制應用市場，在這一點上，它比ZigBee的應用領域更加明確。但是，隨著智慧家居的發展，ZigBee面向多種應用，涉及領域則要廣泛得多，所以它比Z-Wave適用的場合更多也在意料之中。

此外，在智慧家居領域，Z-Wave的相容性是個大問題。由於Z-Wave協議不公開，企業只有取得Sigma Designs許可才能生產支援Z-wave的設備。因此，Z-wave幾乎就談不到相容性。

相反，ZigBee是一個開放的工業標準，允許任何符合ZigBee標準的設備運行， 所以ZigBee智慧家居標準相容基於ZigBee技術的各種門鎖、感應器、報警器、煙霧探測器、百葉窗、電機等設備。ZigBee技術在智慧家居領域裡的強大基礎可見一斑。

回過頭來看，ZigBee憑藉領先的技術和性能水準成為這一新興市場上的佼佼者，不過Z-Wave的出現成為強有力的競爭者。儘管ZigBee技術的傳輸速率更快，可容納的節點數更多，開放性更強，但Z-Wave似乎結構更簡單、成本更低、接收靈敏度更高。

在未來的發展中，ZigBee與Z-Wave是繼續水火不相容，還是化干戈為玉帛，目前尚不得而知。但是，科技領域瞬息萬變，一切都有可能，我們拭目以待！