Siqura và TKH Security tích hợp hệ thống giám sát và kiểm soát ra vào

Chào mọi người bài viết này là dành cho bạn mới, đang phân vân không biết đi theo hướng Zigbee hay Wifi cho hệ thống thiết bị nhà thông minh của mình. Bài này, mình sẽ phân tích so sánh chi tiết sự khác nhau của Zigbee và Wifi!

Định nghĩa

Công nghệ Wifi

WiFi là gì? WiFi hoạt động như thế nào?

Chúng ta không còn quá xa lạ với 2 từ Wifi.
Đơn giản nó phổ biến đến nỗi khi nhắc đến Wifi thì mọi người nghĩ ngay đến mạng Internet. Nhưng thức tế WiFi là một hình thức kết nối mạng cục bộ và truy cập Internet không dây được mọi người trên khắp thế giới sử dụng để kết nối thiết bị của họ với Internet mà không cần dây cáp, được xây dựng trên nền tảng giao thức 802.11 qua từng năm cải tiến thì giao thức này phổ biến nhất là 802.11n, ac.

Một số chuẩn kết nối WiFi phổ biến

Tín hiệu WiFi hoạt động gửi và nhận dữ liệu ở tần số 2.5GHz – 5GHz, cao hơn nhiều so với tần số hoạt động của điện thoại di động, sóng radio… do vậy tín hiệu WiFi có thể chứa nhiều dữ liệu nhưng lại bị hạn chế ở khoảng cách, phạm vi truyền.

Sóng Wifi sử dụng chuẩn kết nối 802.11 trong thư viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), chuẩn kết nối 802.11 bao gồm 4 chuẩn nhỏ hơn là a/b/g/n. (các bạn thường thấy trên modem, router có các ký hiệu này)

  • Chuẩn 802.11b là phiên bản yếu nhất, hoạt động ở mức 2.4GHz và có thể xử lý đến 11 megabit/giây.
  • Chuẩn 802.11g nhỉnh hơn đôi chút so với chuẩn b, tuy nó cũng hoạt động ở tần số 2.4GHz nhưng nó có thể xử lý 54 megabit/giây.
  • Chuẩn 802.11a phát ở tần số cao hơn là 5GHz và tốc độ xử lý đạt 54 megabit/giây.
  • Cuối cùng là chuẩn 802.11n, nó hoạt động ở tần số 2.4GHz nhưng tốc độ xử lý lên đến 300 megabit/giây.

5 Điều cần biết rõ về Wifi.

  1. Giao thức : 802.11 WLAN
  2. Tốc độ cao có thể lên tới 1.3Gbit/s
  3. Mạng mô hình dạng sao.
  4. Tiêu tốn nhiều năng lượng
  5. Trong mạng luôn tồn tại 1 Hub hay 1 Modem phát wifi.

Công nghệ ZigBee

Zigbee là gì? Zigbee hoạt động như thế nào?

Zigbee là ngôn ngữ giao tiếp không dây, là tiêu chuẩn toàn cầu cho công nghệ không dây sử dụng tín hiệu vô tuyến kỹ thuật số có năng lượng thấp cho mạng khu vực cá nhân – PAN (personal area network). Nó được xem là một giải pháp thay thế cho ngôn ngữ giao tiếp không dây Wi-Fi và Bluetooth của một số ứng dụng bao gồm các thiết bị sử dụng năng lượng thấp mà không cần nhiều băng thông.

Zigbee được phát triển bởi ZigBee Alliance vào năm 1998 trên trên nền tảng tiêu chuẩn IEEE 802.15.4

IEEE: Hội Kỹ sư Điện và Điện tử – một tổ chức phi lợi nhuận, chuyên nghiệp nhằm nâng cao sự thịnh vượng qua sự phát huy các đổi mới công nghệ tạo cơ hội nghề nghiệp cho các thành viên và cổ vũ cộng đồng thế giới mở rộng.

Đây là tiêu chuẩn sử dụng tín hiệu radio có tần số ngắn và cấu trúc với hai tầng gồm tầng vật lý và địa chỉ MAC giống với tiêu chuẩn 802.15.4. Các bạn có thể hiểu nôm na Zigbee = ZigZag + Bee, dạng truyền thông ZigZag kiểu như tổ ong.

Các dải tầng sóng hoạt động của Zigbee

Zigbee sẽ hoạt động ở một trong ba tầng sóng là:

  • Dải 868 MHz cho khu vực Châu Âu và Nhật: Trong giải này chỉ có 1 kênh (kênh số 0) và tốc độ truyền khá thấp chỉ khoảng 20kb/s
  • Dải 915MHz ở khu vực Bắc Mỹ: Có 10 kênh tín hiệu với dải từ 1-10 và tốc độ khoảng 40kb/s
  • Dải 2.4GHz sẽ ở các nước còn lại: Có tới 16 kênh tín hiệu từ 11-26 và tốc độ truyền tải rất cao tới 250kb/s

Khả năng truyền tín hiệu của công nghệ Zigbee

Với công nghệ Zigbee, tín hiệu có thể truyền xa tối đa 75m tính từ trạm phát và có khả năng phát xa hơn rất nhiều từ các nút phát khác trong cùng hệ thống.

Dữ liệu sẽ được truyền theo gói, mỗi gói tối đa 128 bytes và cho phép tải xuống tối đa 104 bytes

Tiêu chuẩn này hỗ trợ địa chỉ 64bit cũng như địa chỉ ngắn 16bit. Loại địa chỉ 64bit chỉ xác đinh được mỗi thiết bị có cùng một địa chỉ IP duy nhất. Khi mạng được thiết lập, những địa chỉ ngắn có thể được sử dụng và cho phép hơn 65000 nút được liên kết.

5 Điều cần biết rõ về ZigBee.

  1. Tiêu chuẩn IEEE: 802.15.4 WPAN
  2. Truyền dữ liệu tốc độ thấp khoảng 250 Kbps
  3. Hỗ Trợ mạng Mesh số node mạng lên tới 65,000 node
  4. Ít hao tốn năng lượng
  5. Trong mạng luôn tồn tại 3 thành phần chính: Coordinator ( ZC), Router( ZR), End device(ED)

Phiên bản mới nhất của ZigBee là ZigBee 3.0 là bản nâng cấp từ ZigBee Pro hoàn chỉnh thống nhất về giao thức được xem là bước tiến lớn trong lĩnh vực Internet Of Things

So sánh ZigBee và Wifi

Đặc Điểm ZIGBEE WIFI
Giao Thức IEEE 802.15.4 +Zigbee Alliance 802.11b, a, g, n, ac
Mạng WPAN (Wireless Personal Area Network) WLAN (Wireless Local Area Network)
Băng Thông 868,915 và 2.4Ghz 2.4Ghz và 5Ghz
Băng thông kênh 1Mhz 0.3-2Mhz
Kiểu mạng Mạng sao và mesh Mạng Sao hoặc Sao mở rộng
Tốc độ truyền dữ liệu 250 kbps 1.3 mbps/s
Khoảng cách 10-30 mét 30-100 mét
Công suất tiêu thụ 0.39W 0.87W
Số kênh 16 kênh 2.4Ghz 14 kênh 2.4Ghz

Vậy công tắc thông minh nào tốt? Nên chọn công tắc thông minh sử dụng công tắc WIFI và Zigbee?

Đây thực sự là 1 câu hỏi thường gặp đối với những ai bắt đầu tìm hiểu thiết bị nhà thông minh. 

Những điểm nổi bật của Công tắc thông minh kêt nối qua WIFI

– Ưu điểm:

+ Kết nối trực tiếp vào máy chủ không cần bộ trung tâm.

+ Kết nối thẳng vào mạng WIFI gia đình, điều khiển qua app, qua Google, Alexa, Apple Siri …

+ Giá thành thấp hơn công tắc thông minh kết nối Zigbee

+ Thích hợp với nhu cầu trải nghiệm nhà thông minh giá rẻ, số lượng ít, nhà có hệ thống mạng WIFI ổn định.

– Nhược điểm:

+ Độ ổn định phụ thuộc vào hệ thống mạng WIFI.

+ Cần đầu tư hệ thống WIFI có khả năng chịu tải tốt. Vẫn có những gia đình sử dụng đến 20-30 công tắc WIFI hoặc hơn nhưng để chúng hoạt động ổn định 24/24 thì cần hệ thống WIFI rất tốt.

+ Hay gặp trục trặc khi kết nối nhiều công tắc WIFI vào bộ phát WIFI của nhà mạng (khả năng chịu tải yếu) và kể cả bộ WIFI mesh có chung tên mạng (SSID) giữa tần số 2.4Ghz và 5Ghz.

+ Chỉ có thể kết nối vào mạng WIFI tần số 2.4Ghz, chưa hỗ trợ kết nối băng tần 5Ghz. 

+ Khi thay đổi thông tin WIFI phải cài đặt lại các công tắc

+ Tính năng chạy nội mạng không ổn định bằng công tắc Zigbee

+ Gặp khó khăn khi mở rộng hệ sinh thái nhà thông minh. Ví dụ các cảm biến thông minh hầu hết chỉ hỗ trợ kết nối Zigbee, không hỗ trợ kết nối WIFI do các thiết bị WIFI tiêu tốn nhiều năng lượng hơn, tốt độ phản hồi trạng thái chậm hơn ..