【分享】什么是Z-Wave？为何它没有ZigBee普及？

Wi-Fi、ZigBee、蓝牙以及Z-Wave都是短距离无线通信技术，它们都有各自技术特色与优势。Wi-Fi和蓝牙是我们非常熟悉的通信协议，而Z-Wave与ZigBee是目前两种在智能家居领域应用面较为广泛的无线通信协议。

 

 

短距离无线通信技术

第四期：Z-Wave

 

什么是Z-Wave？

Z-Wave最初是由丹麦公司Zensys所主导，并于2002年进入美国，2005年成立了Z-Wave联盟（虽没有ZigBee联盟强大），但联盟目前已拥有上百位企业会员单位。Z-Wave与Wi-Fi、蓝牙、ZigBee一样，是一种无线通信协议，是一种基于射频的、低功耗、低成本、高可靠的技术，专注于智能家居设备中的连接。

 

2019年底，Z-Wave技术的拥有者Silicon Labs（芯科科技）与Z-Wave联盟共同宣布开放Z-Wave规范，使其成为一项已核准的多源无线通信协议。许多智能设备都支持基于Z-Wave标准协议相互通信。就市场占有率而言，Z-Wave在欧美普及率比较高。目前，全球已部署的Z-Wave设备超1亿台，并且拥有超3000款认证产品，尤其是思科（Cisco)和英特尔（intel）的加入，强化了Z-Wave在智能家居领域的地位，可以说在未来智能家居市场Z-Wave具有极大的发展潜力。
 

 

Z-Wave的基本规格

标准：Z-Wave Alliance ZAD12837/ITU－TG.9959

频率：900MHz （ISM）

范围：30m（有效覆盖）

数据速率：9.6kbps、40kbps或100kbps

 

Z-Wave无线协议技术特点

与Wi-Fi相比，Z-Wave的功耗低得多，但范围比蓝牙更大，理论上通信距离可达200m，适合窄带宽应用场合。Z-Wave使用低能耗无线电波在设备之间进行通信。

（1）功耗低，适合内置电池的低能耗设备长时间使用。

（2）传输范围大，传输距离长。

（3）可尽量避免各个设备间的干扰问题。

（4）支持设备联动，可以控制多达232个设备。

（5）具备安全层，提供密钥机制。

 

不过，Z-Wave也存在一些缺点，如传输速率较低，不适合于带宽密集型应用（音频/视频等传输）；采用单信道传输数据，自我修复能力和抗干扰能力略低于ZigBee协议等。另外，模块价格高于ZigBee，且频段和标准限制严格，因此国内主流品牌的智能家居产品使用Z-Wave的较少。

 

Z-Wave如何工作？

Z-Wave采用的是网状网络的组网方式，使用低耗能无线电波实现设备间的通信。Z-Wave可在800-900MHz的无线电频率范围内工作，与ZigBee的工作频率为2.4GHz（Wi-Fi的主要频率）不同，Z-Wave分别使用908.42MHz与868.42 MHz低频频段，避免了Wi-Fi、蓝牙以及ZigBee无线信号的干扰。

 

Z-Wave设备运行的实际频率取决于使用该设备的国家或地区。例如，在美国使用908.40MHz、908.42MHz和916MHz；而英国和欧洲使用868.40MHz、868.42MHz和869.85MHz。

 

在Wi-Fi网络中，设备必须连接到中央集线器（通常是路由器或其他访问点），而Z-Wave设备则是全部链接在一起以形成网状网络。因为Z-Wave是蜂窝协议，所以单个连接的智能家居设备只需要一个足够强的无线信号就可以与网络中的其他设备进行通信。Z-Wave联盟表示，任何Z-Wave集线器都应该能够控制任一Z-Wave设备，这使得集成多个Z-Wave设备变得更加容易。

 

Z-Wave技术在设计之初就定位于智能家居无线控制领域，因此，其主要应用于智能家居和小型商业建筑监控等领域。Z-Wave设备必须经过认证才能工作，未建立国际标准。但因其功耗低于蓝牙，且支持Z-Wave的智能家居设备比采用Wi-Fi或蓝牙的设备响应速度要更快，传输速率低，非常适合传感器、智能灯、智能门锁等不需传输大量信息的智能设备。