ZigBee と Wi-Fi: どちらがスマート ホームのニーズに応えられるでしょうか?

コネクテッドホームの統合には、Wi-Fiが広く普及しています。Wi-Fiペアリングはセキュリティ対策が万全なのが理想的です。既存のホームルーターと簡単に接続でき、デバイスを追加するために別途スマートハブを購入する必要もありません。

しかし、Wi-Fiにも限界があります。Wi-Fiのみで動作するデバイスは頻繁に充電が必要です。ノートパソコン、スマートフォン、スマートスピーカーなどを考えてみてください。さらに、これらのデバイスは自動検出機能を備えておらず、新しいWi-Fiデバイスごとにパスワードを手動で入力する必要があります。何らかの理由でインターネット速度が低下すると、スマートホームの体験全体が悪夢と化す可能性があります。

ZigbeeとWi-Fiのそれぞれのメリットとデメリットを比較してみましょう。これらの違いを理解することは、特定のスマートホーム製品の購入決定に大きな影響を与える可能性があるため、非常に重要です。

1. 消費電力

ZigbeeとWi-Fiはどちらも2.4GHz帯をベースにした無線通信技術です。スマートホーム、特に家全体のインテリジェンスにおいては、通信プロトコルの選択が製品の整合性と安定性に直接影響します。

比較すると、Wifi はワイヤレス インターネット アクセスなどの高速伝送に使用され、Zigbee は 2 つのスマート アイテム間のやり取りなどの低速伝送用に設計されています。

ただし、これら 2 つのテクノロジは異なる無線規格に基づいています。Zigbee は IEEE802.15.4 に基づいていますが、Wifi は IEEE802.11 に基づいています。

違いは、Zigbee は伝送速度が低いものの、最高でも 250kbps しかなく、消費電力はわずか 5mA であることです。一方、Wifi は伝送速度が高く、たとえば 802.11b は 11Mbps に達することができますが、消費電力は 10 ~ 50mA です。

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そのため、スマートホームの通信においては、低消費電力が明らかに優先されます。なぜなら、サーモスタットのようにバッテリーだけで駆動する必要がある製品では、消費電力設計が極めて重要だからです。さらに、ZigbeeはWi-Fiと比べて明らかな優位性を持っています。ネットワークノード数は65,000にも達するのに対し、Wi-Fiはわずか50個です。Zigbeeの通信速度は30ミリ秒ですが、Wi-Fiは3秒です。では、なぜ多くのスマートホームベンダーがZigbeeを好んでいるのか、そしてZigbeeがThreadやZ-Waveといった技術と競合している理由をご存知でしょうか。

2. 共存

ZigbeeとWifiにはそれぞれ長所と短所がありますが、併用することは可能でしょうか?車のCANプロトコルとLINプロトコルのように、それぞれ異なるシステムに対応しているようなものです。

理論的には実現可能であり、コスト面の考慮に加え、互換性についても検討する価値があります。どちらの規格も2.4GHz帯を使用しているため、同時に導入すると干渉する可能性があります。

したがって、ZigbeeとWifiを同時に導入する場合は、両プロトコル間のチャネルが重複しないように、チャネル配置を適切に行う必要があります。技術的な安定性とコストのバランスが取れれば、Zigbee+Wifi方式は良い選択肢となるかもしれません。もちろん、Threadプロトコルがこれらの規格の両方を直接的に凌駕するかどうかは分かりません。

結論

ZigbeeとWi-Fiには、どちらが優れているとか劣っているとか、絶対的な勝者というものはなく、適合性があるだけです。技術の発展に伴い、スマートホーム分野における様々な通信プロトコルが連携し、スマートホーム通信の様々な課題が解決されていくのも喜ばしいことです。


投稿日時: 2021年10月19日
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