如何選擇適合的智能家居通信協(xié)議：Zigbee、Z-Wave 還是 Matter？

智能家居的旅程往往始于一臺智能電視或一盞智能燈，隨后可能會逐步引入智能音箱、插座、開關(guān)和門鎖等設(shè)備。然而，隨著設(shè)備數(shù)量的增加，就可能會發(fā)現(xiàn)它們之間難以協(xié)同工作，原因在于這些設(shè)備采用了不同的物聯(lián)網(wǎng)無線通信協(xié)議，如 Zigbee 和 Z-Wave。這些協(xié)議之間缺乏互操作性，導致設(shè)備間無法直接通信。

近年來，Matter 協(xié)議的出現(xiàn)為解決這一問題帶來了希望。作為一個新興的開源物聯(lián)網(wǎng)通信標準，Matter 旨在實現(xiàn)不同品牌和協(xié)議的智能設(shè)備之間的互聯(lián)互通。如果能夠?qū)崿F(xiàn)不同標準設(shè)備的無縫協(xié)作，將極大簡化智能家居的配置和管理，減少因平臺多樣性帶來的復雜性。

接下來，千家網(wǎng)小編將帶你了解這三種協(xié)議的特點，幫助大家選擇最適合構(gòu)建智能家居系統(tǒng)的無線通信平臺。

Zigbee：廣泛應(yīng)用、成本低廉、設(shè)備多樣

——適合多樣化設(shè)備嘗試與入門級智能家居搭建

Zigbee 是一種開源的物聯(lián)網(wǎng)無線通信協(xié)議，采用自組織的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠在較大范圍內(nèi)構(gòu)建高可靠性的連接。理論上，一個 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)最多可支持約 65,000 臺設(shè)備，因此特別適合大規(guī)模、復雜的智能環(huán)境部署。Zigbee 獨立于 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)運行，通常使用 2.4GHz 頻段，但也因此可能受到藍牙、微波爐或 USB 等設(shè)備的無線干擾。由于 Zigbee 設(shè)備功耗較低，干擾可能會對其性能產(chǎn)生顯著影響。

Zigbee 設(shè)備需連接至一個支持 Zigbee 協(xié)議的控制器（或協(xié)調(diào)器），通過此集線器實現(xiàn)集中管理與互聯(lián)通信。這類設(shè)備通常價格親民，能源效率高，且支持通過 Zigbee 路由器中繼信號以延長通信距離。您可以購買體積小巧的傳感器、按鈕等設(shè)備，它們多配備紐扣電池，電池壽命可長達七年；也有部分設(shè)備使用恒定電源供電。在理想條件下，Zigbee 支持高達 250kbps 的數(shù)據(jù)傳輸速率，最遠通信距離約為 100 米，具體取決于發(fā)射功率與環(huán)境因素。

目前，許多國際上主流智能家居平臺（如 Google Home、Amazon Echo、Apple HomePod 和 Apple TV）均支持 Zigbee 協(xié)議，用戶可以方便地將 Zigbee 設(shè)備集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。國內(nèi)主流的專業(yè)智能家居廠商也基本都支持該協(xié)議。

Z-Wave：穩(wěn)定可靠、安全性高，但成本較高

——適合對安全性、穩(wěn)定性要求高的高端智能家居用戶

Z-Wave 是另一種廣泛應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域的無線通信協(xié)議，與 Zigbee 不同的是，它基于專有技術(shù)。Z-Wave 使用的工作頻段因地區(qū)而異，具有較強的穿墻能力和抗干擾能力。例如美國為 908.42 MHz，歐洲為 868.42 MHz，因此不同區(qū)域的設(shè)備存在區(qū)域限制，無法通用。此外，Z-Wave 的設(shè)備需經(jīng)過聯(lián)盟認證并支付許可費用，這也是其設(shè)備相對價格較高、可選范圍較窄的原因之一。

Z-Wave 設(shè)備之間具有良好的互操作性，所有經(jīng)過 Z-Wave 聯(lián)盟認證的設(shè)備均可在同一網(wǎng)絡(luò)中協(xié)同工作。然而，由于其專有性質(zhì)，Z-Wave 設(shè)備通常價格較高，且在不同地區(qū)的頻率標準不一，可能存在兼容性問題。

不過，Z-Wave 的安全性和系統(tǒng)穩(wěn)定性更高，內(nèi)建 AES-128 加密機制，有效抵御如 DDoS 攻擊等安全威脅。Z-Wave 同樣采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，單個網(wǎng)絡(luò)最多可支持 232 個設(shè)備，傳輸速率可達 100kbps，通信距離約 100 米。得益于其低頻段的特性，Z-Wave 擁有更強的穿墻能力，適用于墻體復雜或結(jié)構(gòu)封閉的居住環(huán)境。

值得注意的是，Z-Wave 聯(lián)盟正在推動 Z-Wave 與 Matter 的集成，通過標準化的軟件橋接，實現(xiàn)兩者的互聯(lián)互通，進一步提升 Z-Wave 的適用性和靈活性。

Matter：面向未來的統(tǒng)一標準，簡化設(shè)備互聯(lián)

——有望解決碎片化問題，但仍面臨初期挑戰(zhàn)

Matter 是由 CSA（連接標準聯(lián)盟）推動的統(tǒng)一通信協(xié)議，旨在打破智能設(shè)備之間的生態(tài)壁壘，實現(xiàn)跨平臺、跨品牌的無縫連接。Matter 基于 IP 協(xié)議棧，支持 Wi-Fi、以太網(wǎng)以及 Thread（一種基于 IPv6 的低功耗無線協(xié)議）作為通信載體。要使用 Matter 網(wǎng)絡(luò)，用戶需配備一個 Matter 控制器或集線器，用于發(fā)現(xiàn)、配置并管理所有支持 Matter 協(xié)議的設(shè)備。

此外，通過引入 Matter 網(wǎng)橋（Bridge），用戶可以將現(xiàn)有的非 Matter 設(shè)備接入到 Matter 網(wǎng)絡(luò)中，例如將傳統(tǒng)的 Zigbee 插座通過橋接方式整合到新的生態(tài)系統(tǒng)中。一個 Matter 控制器可同時管理多個橋接器，從而容納大量不同協(xié)議的設(shè)備。

盡管 Matter 的安裝、配置和更新過程相對簡便，但目前仍需使用原廠應(yīng)用程序來解鎖部分高級功能，且尚無統(tǒng)一的 Matter 應(yīng)用可集成所有設(shè)備控制。因此，Matter 尚處于起步階段，尚未完全兌現(xiàn)其“萬物互聯(lián)”的承諾。

智能家居：一場長期投入的旅程，而非短期便利的追求

智能家居系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)被視為一個長期的工程，而非追求短期便利的堆砌過程。如果預算充足且對安全性與系統(tǒng)可靠性有更高要求，可考慮選擇 Z-Wave 設(shè)備及其兼容集線器。對于大多數(shù)初學者而言，更具性價比和生態(tài)支持度的 Zigbee 是更友好的起點，特別是在使用 Google Nest、Amazon Alexa、Apple HomeKit 或三星 SmartThings 等主流平臺時，Zigbee 的兼容性和設(shè)備選擇范圍具有明顯優(yōu)勢。

雖然一些平臺已開始支持 Matter，但在其標準尚未成熟之前，貿(mào)然全盤遷移存在一定風險，如系統(tǒng)不穩(wěn)定、更新不可回滾等問題。因此，目前更為穩(wěn)妥的做法是基于 Zigbee 協(xié)議構(gòu)建智能家居基礎(chǔ)架構(gòu)，并為未來的 Matter 演進保留升級空間。

如果您熱衷于探索、動手能力強，也可以嘗試使用通用智能家居控制中心，這些平臺支持 Zigbee、Z-Wave、Matter 和 Thread 的整合。但需要注意的是，此類系統(tǒng)的部署和調(diào)試過程相對復雜，需要較高的學習成本。

總之，在 Matter 完善之前，建議以 Zigbee 設(shè)備為核心，結(jié)合支持多協(xié)議的中樞設(shè)備，構(gòu)建一個既穩(wěn)定又具未來擴展性的智能家居系統(tǒng)。

初學者或預算有限的用戶：建議選擇 Zigbee 協(xié)議，設(shè)備種類豐富，價格實惠，易于集成到主流智能家居平臺中。

對安全性和穩(wěn)定性要求較高的用戶：可考慮 Z-Wave 協(xié)議，盡管成本較高，但提供更高的通信安全性和可靠性，適合對系統(tǒng)穩(wěn)定性有較高要求的用戶。

關(guān)注未來發(fā)展和設(shè)備互聯(lián)的用戶：Matter 協(xié)議具有廣闊的前景，適合希望構(gòu)建統(tǒng)一、互聯(lián)的智能家居系統(tǒng)的用戶，但需注意當前生態(tài)系統(tǒng)尚未完全成熟。

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