Zigbee là gì? Tại sao nó lại cần thiết cho nhà thông minh (smarthome)?

Kết nối ZigBee là gì?

ZigBee là một kết nối được xây dựng theo chuẩn IEEE 802.15.4, nó cũng tượng tự như sóng Wi-Fi mà bạn hay dùng, chỉ khác là ZigBee sử dụng ít năng lượng, phù hợp để dùng với các thiết bị nhỏ gọn chạy pin, và có tầm phủ sóng có thể lên tới 100 mét. Bù lại, ZigBee có thể chuyển tải được ít dữ liệu hơn và tốc độ chậm hơn. Tốc độ lý thuyết của ZigBee trên lý thuyết là 250 kilobit / giây, tức khoảng 31,25 kilobye mỗi giây.

Một đặc tính quan trọng của ZigBee đó là nó có thể hoạt động ở dạng mesh, có nghĩa là thiết bị này có thể chuyển tiếp tín hiệu qua các thiết bị trung gian để tăng khoảng cách hoạt động. Bên dưới là một bản đồ ZigBee của một hệ thống nhà thông minh do anh em Tinh tế chia sẻ.



ZigBee sinh ra là để thay thế cho những kết nối không dây cá nhân (WPAN) khác, ví dụ như Bluetooth hay Wi-Fi, vì nó đơn giản hơn, ít hao điện hơn, rẻ hơn. Đó cũng là lý do vì sao nhiều thiết bị smarthome vốn chạy bằng pin và cần thời gian hoạt động dài thường dùng ZigBee, nhất là những cảm biến. Người ta cũng dùng ZigBee trong các hệ thống thu thập dữ liệu ở nhà máy, hệ thống giám sát giao thông… Đây là những ứng dụng không cần phải truyền lượng dữ liệu lớn nhưng cần pin lâu, giảm công bảo trì.
ZigBee được chuẩn hóa năm 2003 và được điều chỉnh vào năm 2006. Chữ ZigBee này có nghĩa là điệu nhảy củ ong mật khi chúng quay về tổ.


Đây là một con chip ZigBee, bạn có thể thấy rằng nó rất nhỏ gọn, dễ dàng tích hợp vào các cảm biến, các thiết bị cỡ nhỏ.
 

ZigBee có mặt trong những món đồ thông minh nào?
Vòng vòng trong nhà mình thì đã có:

• Cảm biến chuyển động dùng ZigBee để truyền tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm
• Cảm biến mở cửa dùng ZigBee
• Cảm biến khói dùng ZigBee
• Cảm biến độ ẩm, nhiệt độ cũng ZigBee
• Tất cả công tắc thông minh đều dùng ZigBee để gửi nhận tín hiệu
• Tất cả rèm cửa thông minh đều dùng ZigBee để gửi nhận tín hiệu
• Tất cả đèn thông minh Philips Hue đều là ZigBee

Nói cách khác, ZigBee là kết nối không dây chính cho hệ thống không dây ở nhà mình. Vẫn có những món đồ Wi-Fi chứ không phải không có, ví dụ như đèn trần, robot hút bụi, ở khóa thông minh ở cửa chính… Tất cả những thứ này vẫn có thể kết nối được với nhau nhờ sự xuất hiện của cục điều khiển trung tâm nên cũng không nghiêm trọng lắm.


 

Ưu và nhược điểm của các thiết bị ZigBee

Tiết kiệm pin, chắc chắn rồi. Với những món đồ dùng pin như các cảm biến thì việc phải thay pin sẽ hơi mất công, nhất là khi chúng thường được lắp trên cao, trên trần nhà. ZigBee giúp kéo dài thời gian xài pin so với cùng loại thiết bị đó nhưng dùng Wi-Fi. Còn với những món đồ dùng nguồn điện thì điều này không quan trọng.

Độ ổn định rất cao, ngang với Wi-Fi. Ở nhà cũ, mình sử dụng nhiều thiết bị Wi-Fi và không thấy vấn đề gì, bên nhà mới mình dùng ZigBee cũng cảm thấy không có sự khác biệt. Độ ổn định cao, bật là lên, kêu là chạy, không có gì phải phàn nàn.
Nhược điểm lớn nhất có lẽ là anh em cần phải có một hub điều khiển sử dụng kết nối ZigBee để các thiết bị smarthome có chỗ gửi tín hiệu về và từ đó đi ra Internet (gọi là ZigBee gateway). Trong khi đó, các thiết bị Wi-Fi thì bản thân tụi nó có thể đi vào mạng Wi-Fi nhà bạn để vào Internet luôn nên giảm được sự phức tạp trong việc vận hành smarthome. Ngay cả khi bạn không cần Internet cho hệ thống smarthome thì điện thoại, máy tính của bạn cũng không có sẵn ZigBee để kết nối, thiết lập các món đồ này nên cỡ nào bạn cũng cần một hub trung tâm.



Nhưng cũng cần nói thêm rằng với các thiết bị smarthome Wi-Fi mà router nhà bạn yếu quá, RAM ít, không thể chịu nổi lượng lớn thiết bị kết nối cùng lúc thì các thiết bị smarthome sẽ liên tục bị rớt mạng, hoạt động thiếu ổn định. Việc sử dụng ZigBee có thể hạn chế tình trạng này vì bạn có thể kết nối cả chục thiết bị ZigBee vô một hub mà không gặp vấn đề gì.

Trên lý thuyết, một ZigBee gateway sử dụng dây Ethernet để kết nối Internet có thể kết nối đến 128 thiết bị một cách ổn định, và nếu gateway đó sử dụng Wi-Fi thì số lượng thiết bị tối đa có thể chạy ổn là 50 thiết bị.

Lưu ý rằng ZigBee không thay thế cho Wi-Fi hoàn toàn trong một hệ thống smarthome. Vẫn có những món đồ bạn cần dùng Wi-Fi, có thể là vì nhà sản xuất không làm bản ZigBee, hoặc chỉ đơn giản là bạn đã có sẵn trong nhà mình. Cái này không sao nhé. Ví dụ bên dưới là một hệ thống vừa có thiết bị ZigBee, vừa có thiết bị Wi-Fi, rất bình thường.


 

Có nên mua đồ smarthome có ZigBee không?

Nếu nó đáp ứng được nhu cầu của bạn, thì chẳng có lý do gì để không mua cả, nhất là khi phiên bản ZigBee thường rẻ hơn phiên bản Wi-Fi của cùng một sản phẩm. Và việc trang bị hub trong nhà để điều khiển thiết bị nhanh, ổn định cũng là một thứ mình thích ở ZigBee.