Insteon, Z-Wave, Zigbee và Wifi khác nhau gì, có vai trò gì trong nhà thông minh?

Nếu bạn vừa có ý định bắt tay vào tự động hóa cho ngôi nhà thì bạn nên tìm hiểu các giao thức để vận hành chúng, dưới đây Pgdphurieng.edu.vn xin giới thiệu các bạn 4 giao thức lớn là Insteon, Z-Wave, Zigbee và Wifi.

Insteon

Insteon được ra đời vào năm 2005 và nó có cả hệ sinh thái và cấu trúc liên kết mạng chặt chẽ. Hệ sinh thái Insteon giúp dễ dàng kết nối các thiết bị sử dụng sóng vô tuyến hoặc đường dây điện một cách hoàn hảo.

Insteon sử dụng hệ thống dual mesh độc đáo, đáng tin cậy hơn so với các công nghệ nhà thông minh single mesh. Nhờ vào dual mesh, các tín hiệu điều khiển được gửi đồng thời bằng cách sử dụng đường dây điện của nhà (powerline) và mạng không dây Insteon. Đồng thời tất cả các thiết bị Insteon hoạt động như bộ lặp đảm bảo các tín hiệu đến được xa nhất của nhà bạn mà không có bất kỳ điểm chết nào.

Đặc điểm

• Cài đặt dễ dàng: Insteon có thể kết nối dễ dàng trên đường dây điện hiện có trong nhà bạn và các tín hiệu không dây. Bạn chỉ cần bật công tắc và nó sẽ tự động kết nối hệ thống mạng của bạn.
• Dễ dàng thiết lập – Mỗi thiết bị sẽ có một số ID duy nhất giúp nó gia nhập mạng lưới ngay khi được cấp điện.
• Bảo Mật Cao – Insteon là hệ thống dual-mesh, tín hiệu sẽ truyền qua mạng lưới không dây và qua cả hệ thống dây điện động lực cùng lúc. Mặt khác mỗi thiết bị Insteon cũng đồng thời là một repeater, tín hiệu trong mạng lưới sẽ càng mạnh hơn nếu có càng nhiều thiết bị trong hệ thống.
• Truyền tin nhanh chóng – thông tin sẽ được truyền đi rất nhanh trong mạng lưới Insteon sẽ được truyền đi dưới 0.05 giây khi không gặp bất cứ gián đoạn nào.

Lợi ích 

• Insteon gần như có thể tương thích và kết nối 2 hai chiều phù hợp với các thiết bị. Điều này có thể chứng minh được Insteon tồn tại hơn hai thập kỉ những khả năng tương thích là nổi bật so với những đối thủ hiện tại.
• Việc kiểm soát các thiết bị bằng Insteon là tuyệt vời. Cho phép người dùng có thể điều khiển các thiết bị bằng vật lý hay điều khiển từ xa. Bằng cách này người dùng phần lớn sử dụng các thiết bị trợ giúp trên điện thoại thông minh hoặc các khẩu lệnh.

Z-Wave

Z-Wave là một giao thức truyền thông không dây được phát triển bởi Zensys vào năm 2001. 7 năm sau, Sigma Designs đã mua độc quyền công nghệ này.

Giống như Zigbee, Z-Wave bao gồm một mạng lưới sử dụng sóng vô tuyến năng lượng thấp để giao tiếp, chủ yếu được sử dụng để kết nối thiết bị thắp sáng tự động, tiện ích sưởi, công cụ bảo mật và các thiết bị thông minh khác.

Z-Wave sử dụng năng lượng ít hơn Wifi và cho phạm vi phủ sóng rộng hơn Bluetooth, các thiết bị giao tiếp bằng việc sử dụng sóng vô tuyến năng lượng thấp để liên lạc với nhau.

Tính năng

• Cấu trúc lưới (Mesh Architecture): Các thiết bị (gọi là nút) được liên kết với một trung tâm. Thông qua đó bạn có thể điều khiển các thiết bị thông qua điện thoại, máy tính,…
• Mạng lưới (Network): Với cấu trúc liên kết của mình, Z-Wave là một mạng lưới rất mạnh mẽ và đáng tin cậy. Tất cả các tín hiệu đều được định tuyến bằng con đường hiệu quả nhất có thể. Nếu giao thức không thể tìm thấy đường tối ưu, nó sẽ tự thay thế biện pháp khác.
• Bảo mật (Scurity): Sử dụng chuẩn AES-128 giúp nó trở nên cực kỳ an toàn trước các tấn công bên ngoài.
• Trạm phát sóng công suất thấp (Low-Power Radio): Nó có nhiệm vụ gửi các gói dữ liệu nhỏ ra một phạm vi rộng lớn để giao tiếp giữa các thiết bị. Chip Z-Wave rất nhỏ nên phù hợp với các thiết bị thông minh có kích thước nhỏ.

Lợi ích

• Có khả năng kết nối lên đến 232 thiết bị cùng lúc, kết nối tối thiểu ở khoảng cách 15m với nhiều vật cản và hơn 50m nếu không có vật cản. Càng nhiều nút tham gia vào mạng thì tầm phủ sóng càng rộng.
• Có hàng trăm nhà sản xuất trong liên minh Z-Wave với hơn 2.400 thiết bị. Bất kể thiết bị đến từ hãng nào được chứng nhận Z-Wave đều hoạt động cùng với nhau được.
• Với việc mở rộng mạng kết nối dễ dàng, bạn sẽ không có điểm chết nào trong nhà.
• Giá của Z-Wave cũng khá rẻ cho với mặt bằng chung trên thị trường.
• Cài đặt cũng rất đơn giản mà không cần đục khoét nhà của bạn.

Nhược Điểm

• Về mặt lý thuyết, mạng Z-Wave có thể hỗ trợ 232 thiết bị, nhưng so với giới hạn thực tế nhà sản xuất Z-Wave khuyên sẽ kết nối ổn định nhất nếu dùng ở 40 hoặc 50 thiết bị.
• Nó chỉ hỗ trợ 232 nút, ít hơn đáng kể so với 65.000 nút được hỗ trợ bởi chuẩn Zigbee.
• Tốc độ truyền dữ liệu tương đối chậm, chỉ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Kb/giây.

Zigbee

ZigBee là một tiêu chuẩn mở toàn cầu cho công nghệ không dây được thiết kế để sử dụng tín hiệu vô tuyến kỹ thuật số năng lượng thấp cho các mạng khu vực cá nhân – PAN (personal area network) được ZigBee Alliance phát triển vào năm 1998.

ZigBee hoạt động dựa trên thông số kỹ thuật của IEEE 802.15.4 và được sử dụng để tạo các mạng yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu thấp, hiệu quả năng lượng và kết nối mạng an toàn. Nó được sử dụng trong một số ứng dụng như hệ thống nhà thông minh, hệ thống sưởi và làm mát và trong các thiết bị y tế.

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.

Tính Năng

• Dễ dàng lắp đặt: Việc lắp đặt các thiết bị dùng ZigBee rất dễ dàng
• Kết nối internet: Bạn có thể dễ dàng điều khiển các thiết bị thông qua kết nối Internet từ bất kỳ đâu trên thế giới, giúp điều khiển nhà thông minh dễ dàng hơn.
• Tiết kiệm năng lượng: ZigBee tiêu tốn rất ít năng lượng cho nên sẽ giúp tiết kiệm điện tối đa.
• Khả năng mở rộng cực lớn: Các thiết bị cùng hệ thống sẽ có thể kết nối với nhau tạo nên 1 vùng phủ sóng cực lớn, giúp các thiết bị nhà thông minh kết nối với nhau dễ dàng.
• Sử dụng mã hóa AES-128 mang đến độ bảo mật cao
• Dễ dàng mở rộng: Zigbee có thể mở rộng tới 65.000 thiết bị trong cùng một hệ thống

Lợi ích

• Do băng tần 800-900 MHz được sử dụng bởi Z-Wave không bị tắc nghẽn như WiFi với tần số 2,4 GHz và nhiều thiết bị thông minh khá, nên bạn sẽ không gặp tình trạng bị nhiễu sóng vô tuyển của thiết bị.
• Tất cả các thiết bị Z-Wave tương thích với tất cả các bộ điều khiển và thiết bị thông minh.
• Khả năng tương tác là ưu điểm hàng đầu với sự tương thích hơn 2.000 thiết bị từ Z-Wave.
• Với khả năng kết nối với tối đa 232 thiết bị, Z-Wave sẽ là sự lựa chọn tuyệt vời cho các ngôi nhà lớn với số lượng thiết bị đáng kể.
• Z-Wave với tính hiệu vô cùng mạnh mẽ có thể truyền tới 50 feet trong nhà với vật cản và lên đến 100 feet khi không có bất cứ vật cản nào.

Nhược điểm

• Để có thể phủ rộng hết toàn bộ nhà có diện tích quá rộng, chúng ta sẽ cần một thiết bị ZigBee Repeater để tăng độ phủ sóng.
• Không xuyên tường mạnh được, nếu nhà nhiều phòng thì sẽ bị giảm tín hiệu
• Độ ổn định không bằng thiết bị đi dây. Tuy nhiên đây cũng là nhược điểm chung của tất cả các loại sóng khác.

Wifi

Wifi giờ đây không còn là khái niệm xa lạ đối với chúng ta, đặc biệt là giới trẻ. Có thể hiểu một cách đơn giản, wifi là hệ thống truy cập internet thông qua kết nối không dây, dùng sóng vô tuyến để liên lạc giữa các thiết bị với router hay modem có tích hợp bộ phát sóng wifi, truyền internet thông qua đường không dây. Wifi dùng sóng vô tuyến tương tự như thiết bị di động, radio, truyền hình.

Mạng kết nối không dây (hay còn gọi là mạng wifi, mạng Wireless, 802.11) là mạng giúp kết nối các thiết bị như máy vi tính có adpter không dây, PDA, những thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng,… lại với nhau, sử dụng sóng vô tuyến truyền trong không gian mà không dùng đến hệ thống dây dẫn.

Lợi ích

• Có khả năng di động, dễ dàng kết nối mọi lúc mọi nơi, chỉ cần ở trong vùng phủ sóng của wifi.
• Tăng khả năng kết nối của các thiết bị di động khi không sẵn mạng dây hoặc không đăng ký gói dữ liệu di động.
• Tốc độ truy cập mạng qua wifi khá nhanh và ổn định, nhiều người dùng có thể kết nối cùng lúc vào 1 hệ thống wifi dễ dàng, không bị hạn chế bởi số lượng cổng kết nối.

Nhược điểm

• Hạn chế phạm vi phủ sóng, đôi khi bị giới hạn số người truy cập.
• Yêu cầu mật khẩu đăng nhập mạng khá rắc rối, nhất là người mới bắt đầu dùng phương thức này.
• Dễ bị tác động của các thiết bị khác cũng như các thiết bị phát ra sóng vô tuyến (lò vi sóng, tủ lạnh,…), bị rào cản bởi khoảng cách, chướng ngại vật,…

Trên đây là thông tin về mà Insteon, Z-Wave, Zigbee và Wifi và công dụng của chúng đối với nhà thông minh mà Pgdphurieng.edu.vn chia sẻ đến bạn. Mong những  thông tin này hữu ích cho bạn trong việc chọn giao thức phù hợp cho mình.