Hva er Zigbee? En forklaring av verdens mest populære smarte nettverksteknologi for belysning

Smarte enheter, som Amazon Echo, Philips Hue, IKEA Trådfri og Homey (selvsagt), bruker alle Zigbee. Men hva er det? Og hva er det denne smarthusteknologien faktisk gjør?

Kort oversikt over Zigbee: 

• Trådløs teknologi for smarthus
• Bruker frekvensen 2,4 GHz
• Alternativ til Z-Wave
• Standardisert trådløs protokoll, slik at enheter fra ulike produsenter kan kommunisere
• Maskenettverk
• Kostnadseffektiv
• Sikker 128-biters AES-kryptering
• Lavt strømforbruk / lang batterilevetid
• Rekkevidde: 10–20 meter innendørs, 75–300 utendørs
• IP-tilkobling for smarttelefon-/nettbrettkontroll når du kobler til et Zigbee-knutepunkt

Så hva er Zigbee? 

Zigbee er en protokoll som brukes til å koble ulike smarte enheter, slik som lyskilder, kontakter og smartlåser, til et hjemmenettverk. Du kan bruke dette hjemmenettverket slik det er med fjernkontroller, f.eks. en Trådfri-fjernkontroll fra IKEA. Det kommer ikke til å være særlig smart, men alt er koblet til og du vil aldri måtte reise deg for å slå av eller på lyset. Du kan også koble Zigbee-nettverket til et knutepunkt som Homey Bridge of Homey Pro. Her vil Homey fungere som en «bro» til internett, med skyverktøyer, apper og (fjern-)kontroll fra telefonen din.

Zigbee ligner på, men er ikke det samme som, konkurrerende protokoller slik som Z-Wave, Wi-Fi og Bluetooth. De oppretter alle relativt sikre nettverk, som du (vanligvis) kan koble til et knutepunkt og kontrollere med telefonen eller et skrivebordsprogram. Zigbee har fordeler og ulemper. Den største forskjellen for deg som bruker er når det gjelder støttede enheter, der Zigbee har mer å tilby når det gjelder belysning og smartkontakter og andre protokoller støtter andre smarte enheter.

Innføring i Zigbee: Slik fungerer det

«Zigbee inkluderer en programserie av IEEE 802.15.4-baserte spesifikasjoner for kommunikasjonsprotokoller, som danner grunnlaget for maskenettbaserte, strømsparende og trådløse personlige datanett (WPAN-er) med multi-topologi for punkt-til-punkt- og multipunkt-til-punkt-kommunikasjon mellom enheter.»

Flott! Hva med å ta det på Norsk? 

Smarte Zigbee-enheter kommuniserer med hverandre ved hjelp av en kombinert radiosender og -mottaker. Brikken bruker IEEE 802.15.4-protokollen på 2,4 GHz-båndet, som du kanskje vet at også Wi-Fi og Bluetooth bruker. Til forskjell fra Wi-Fi har Zigbee en kortere rekkevidde på ca. 10–20 meter innendørs, siden den bruker mindre strøm. Dette fører til en dramatisk økning i batterilevetiden for Zigbee-enheter.

Zigbee-enheter kan sende og motta data fra andre Zigbee-enheter. Zigbee-enheter kan også kopiere og videresende en Zigbee-melding fra en enhet til den neste. Dette innebærer at du kan lenke smarte enheter sammen i en kjede og koble dem til et sentralt knutepunkt, også når noen av disse enhetene er utenfor knutepunktets (direkte) rekkevidde.

• Zigbee-enheter kan sende og motta data fra andre Zigbee-enheter
• Ett enkelt knutepunkt kan kobles til flere enheter
• Zigbee tilbyr enhet-til-enhetskommunikasjon, der meldinger bringes videre slik at rekkevidden i praksis blir større

Maskenettverk

Et maskenettverk er i prinsippet et nettverk der flere enheter i nettverket påtar seg rollen som rutere eller forsterkere. I stedet for å bare sende signaler tilbake til avsenderen, repeterer de signalene og sender dem videre til andre nettverksenheter innen rekkevidde. Disse kan i sin tur sende signalene videre. Denne «signal-hoppingen» gir maskenettverk større rekkevidde og gjør dem mer pålitelige enn tradisjonelle «stjernenettverk».

Maskenettverk er også «selvreparerende nettverk» siden de har flere rutere. Hvis ruteren din blir frakoblet i et vanlig Wi-Fi-nettverk, kobles også alle enhetene fra. Zigbee-protokollene løser automatisk problemet og «selvreparerer» slik at enhetene fortsatt fungerer. Så lenge en annen ruterenhet er innen rekkevidde, vil nettverket rett og slett omdirigere signalene og holde seg oppe. 

La oss se på et eksempel: 

Igor setter opp sitt smarte hjem med Homey som en koordinerende enhet og knutepunkt for Zigbee-nettverket. Han kobler til 4 Philips Hue-lyspærer i stuen. Disse smarte lyskildene er innenfor den innendørs rekkevidden på 10–20 meter Zigbee-nettverket har med Homey. Rudolf synes at Hue er litt dyrt, og bytter til Trådfri når han setter opp lyskilder i gangen, på kjøkkenet og i trappa. Belysningen på kjøkkenet er utenfor Homeys rekkevidde, men siden det er innen rekkevidden for den siste lyspæren, som fungerer som en forsterker, kobles den til nettverket likevel. 

Hvordan ser et Zigbee-nettverk ut? 

Zigbee-nettverk bruker tre typer enhetsroller.

Koordinator –

Alle nettverk trenger en administrator. For Zigbee er dette koordinatoren. Koordinatoren setter opp Zigbee-nettverket. Du må ha én per nettverk. Denne rollen inntas vanligvis av Zigbee-knutepunktet, f.eks. Philips Hue Bridge, vår kjære Homey eller andre enheter. Koordinatoren din må ikke være et smart knutepunkt, men det anbefales siden det er det mest solide oppsettet.
Koordinatoren opptrer som midtpunktet i nettverket, der du kan sette opp tillatelser, gi andre enheter tilgang og koordinere ditt personlige nettverk (PAN). Hvis du bruker et knutepunkt, er dette også der du vil koble enhetene dine til internett og apper. Knutepunkter som Homey kobler også Zigbee-enhetene dine til enheter som bruker andre protokoller, slik som Wi-Fi, infrarød tilkobling eller Z-wave. 

Ruter  – Alle fullfunksjonsenheter, som er Zigbee-enheter uten batteri som er tilkoblet strøm, opptrer som rutere for å repetere Zigbee-signalet. Ruterne kommuniserer med alle andre enheter innen nettverkets rekkevidde og «repeterer» nettverkssignalet. Det er som å leke hviskeleken, bortsett fra at Zigbee faktisk er virkelig god til det. Så lenge enhetene dine kan «høre» hverandre, vil de sende meldingen videre på en perfekt måte. 

Sluttenhet  – Du kan kjøpe en «enhet med redusert funksjonalitet», eller som er batteridrevet, til å opptre som en sluttenhet. Denne enheten er svært enkel, og gjentar eller videresender ikke signaler. Vær oppmerksom på at disse enhetene ikke snakker med hverandre. Sluttenheter eller enheter med redusert funksjonalitet kommuniserer kun med forsterkere og koordinatorer. Disse er altså endepunkter for nettverket. I de fleste tilfeller vil alle enhetene være fullfunksjonsenheter, med mindre du velger batteridrevne enheter slik som trådløse lyskilder, enkle brytere o.l. 

Hvorfor bruke Zigbee? 

Zigbee er ikke perfekt eller «den absolutt beste» teknologien for hjemautomasjon, den har sine fordeler og ulemper. Imidlertid har den mange fordeler for forbrukere. 

Bedre fjernkontroller  – Hvis du har RF- eller infrarød belysning hjemme, vil det glede deg å høre at Zigbee er mye bedre. Hvis du bruker en fjernkontroll, kan du peke den hvor som helst for å aktivere den tilhørende enheten. Vi anbefaler fortsatt å ha et smart knutepunkt, og det er ikke bare fordi vi selger et. Smarte knutepunkter lar deg koble Zigbee-nettverket til internett slik at du kan bruke telefonen som fjernkontroll, sette opp automasjon og kontrollere enhetene dine når du ikke er hjemme.

Kobling til skyen  – Zigbee kobler seg til internett gjennom det smarte knutepunktet vi akkurat nevnte. Et knutepunkt betyr at du kan kontrollere enheter med apper fra mobile, skybaserte og stasjonære enheter. Det betyr også at du kan samle inn bruksdata, sette opp automasjon og at du har muligheten til å invitere flere brukere til å kontrollere de samme enhetene. 

Sikker  – Zigbee bruker 128-biters AES-krypteringsnøkler på en lignende måte som Z-Wave, dens fremste konkurrent. Dette sammen med den korte signalrekkevidden gjør Zigbee sikker. Zigbee er sikker som standard. Imidlertid har de fleste hjemautomasjonsprotokollene lignende sikkerhetsnivåer når du konfigurerer dem riktig. Dette er en nødvendighet, ikke egentlig et salgsargument. 

Stabile nettverk – Zigbee-enheter omdirigerer automatisk signalene når en enhet i nettverket frakobles. Nettverket ditt går ikke ned fordi du ved et uhell slo av lyset i gangen med den fysiske bryteren, hvis ikke denne lyskilden er den eneste koblingen mellom nettverket ditt og de andre enhetene i huset.  

Støtter flere enheter – Siden du kan ha mange enheter på ett enkelt nettverk, trenger du aldri mer enn ett Zigbee-knutepunkt. Hvis du bare vil ha noen få enheter på nettverket, vil du kanskje trenge en Zigbee-forsterker eller en annen protokoll hvis du fordeler smartenhetene rundt i et helt hus. 

Energieffektiv – Zigbee-enheter bruker svært lite strøm i ventemodus, noe som reduserer strømforbruket betydelig og øker batterilevetiden der det er aktuelt. 

Valuta for pengene –

Zigbee-enheter er kjent for å være rimelige. Zigbee-enheter pleier være 20–50 % billigere enn Z-Wave-enheter med de samme funksjonene. Siden både brikkene og sertifiseringen er enklere og billigere på Zigbee sammenlignet med Z-Wave, vil denne forskjellen antageligvis vedvare.

Samtidig er Zigbee absolutt ikke en universalløsning. 

• Du må alltid ha et knutepunkt slik som Homey for å parkoble Zigbee med en mobiltelefon eller en datamaskin.
• Zigbee-nettverk har begrenset rekkevidde hvis du ikke legger til flere enheter. Alle Zigbee-enhetene må alltid befinne seg innen 10–20 meter fra en annen Zigbee-enhet.
• Ikke alle smarte enheter støtter Zigbee. Zigbee dominerer markedet for smarte lyskilder, men du vil sannsynligvis trenge en annen teknologi hvis du vil ha sensorer, brytere, TV-er, vifter eller enheter for datastrømming.

Å komme i gang med Zigbee

Det er enkelt å komme i gang og konfigurere med Zigbee. 

Steg 1: Kjøp et smart knutepunkt. Vi anbefaler selvsagt Homey. 

Steg 2:

Velg smarte enheter. Tenk på romstørrelsen. Hvis du bruker Zigbee, må du ha en enhet for hver 10.–20. meter. Veggene kan redusere denne avstanden ganske mye, avhengig av hva de består av. Hvis du ikke har enhetene så nær hverandre, vil du kanskje trenge en signalforsterker for Zigbee for å bygge bro mellom enhetene. Dette kan også være en kontakt eller en lyspære som brukes som signalforsterker, siden vi vet at strømtilkoblede enheter (uten batteri) fungerer som rutere i Zigbees maskenettverk.
Hvis du har for stor avstand mellom rommene, er det bedre med en annen smarthusteknologi med lengre direkte rekkevidde, som f.eks. Z-Wave.

Steg 3: Konfigurer knutepunktet.

Steg 4: Koble de smarte enhetene til strøm og til nettverket.

Sammendrag 

Zigbee er smart, kraftfull og kostnadseffektiv smarthusteknologi. Den gir mange fordeler sammenlignet med Bluetooth, og er (ofte) mer kostnadseffektiv og bruker betydelig mindre strøm enn Wi-Fi, noe som gir økt batterilevetid. Den koster også mindre enn Z-Wave. Mange av de fremste smarthusmerkene bruker Zigbee. Zigbee er ekstremt vanlig i bransjen for smartbelysning, men ikke så vanlig på andre smarthusområder. Zigbee har mange fordeler – enten du er en smarthusveteran eller nettopp begynner å se på dine første smarte lyskilder. 

Samtidig passer Zigbee definitivt bedre til noen løsninger enn til andre. Zigbee har et lavt strømforbruk og sender kun data på forespørsel. Dermed passer den svært godt til knapper og sensorer. Den passer ikke like godt til enheter med høyt båndbreddebehov, f.eks. trådløse høyttalere. For øyeblikket dominerer Zigbee markedet for smart belysning. Hvis du vil ha belysning, støtter lyspæren du kjøper nesten helt sikkert Zigbee. Hvis du trenger andre enheter, f.eks. sensorer, er det mer sannsynlig at du ender opp med noe lignende som Z-Wave, siden Z-Wave for tiden er ledende i det markedet. 

Når alt kommer til alt, har de fleste smarthusteknologiene mange fordeler. Zigbee er bare ett av alternativene. Siden smarthusknutepunkter som Homey tilbyr støtte for flere protokoller, er det heller ikke noen egentlig grunn til at alle enhetene dine må bruke samme protokoll. Homey støtter 6 smarthusteknologier, inkludert Zigbee. Sannsynligvis har den perfekte smarte boligen for deg en blanding av teknologi, hvilket er grunnen til at det er viktigst at det sentrale knutepunktet ditt støtter alt du trenger for å automatisere boligen din.

Vil du ha mer informasjon om det som etter vår mening er verdens beste Zigbee-knutepunkt?
Oppdag Homey »