متر، زیگبی یا زدویو؛ کدام پروتکل برای خانه هوشمند مناسب است؟
مقایسه عملی متر، زیگبی و زدویو از نظر برد، تداخل رادیویی، مصرف انرژی و قابلیت همکاری، و اینکه در چه شرایطی استفاده از پل ارتباطی پاسخ درست است.
بیشتر پروژههای خانه هوشمند روی یک پرسش متوقف میمانند: کدام پروتکل رادیویی باید دستگاهها را به هم متصل کند. پاسخ این پرسش برد شبکه، عمر باتری، میزان پایداری شبکه پس از راهاندازی مجدد روتر و تعداد اکوسیستمهایی را که محصول بدون لایه ترجمه میتواند به آنها بپیوندد تعیین میکند. متر، زیگبی و زدویو هر کدام پاسخ متفاوتی به این پرسش میدهند و هیچکدام صرفاً به دلیل جدیدتر بودن بهتر نیستند.
زیگبی از سال ۲۰۰۴ در بازار است و بر پایه استاندارد 802.15.4 در باند ۲.۴ گیگاهرتز کار میکند. این پروتکل شبکهای مش میسازد که در آن دستگاههای متصل به برق، پیام دستگاههای باتریخور را بازپخش میکنند. به همین دلیل شبکهای که چند لامپ دائماً روشن دارد معمولاً پایدارتر از شبکهای است که فقط از حسگرهای باتریخور تشکیل شده است. نقطه ضعف زیگبی همان باندی است که در آن کار میکند. باند ۲.۴ گیگاهرتز میان وایفای، بلوتوث و اجاق مایکروویو مشترک است و در ساختمانهای آپارتمانی متراکم، انتخاب کانال دیگر یک تشریفات نیست، بلکه مرز میان شبکهای است که کار میکند و شبکهای که هر از گاهی قطع میشود.
زدویو با کار در فرکانسهای زیر یک گیگاهرتز از این ازدحام دوری میکند: ۹۰۸.۴۲ مگاهرتز در آمریکای شمالی، ۸۶۸.۴۲ مگاهرتز در بیشتر کشورهای اروپایی و فرکانسهای متفاوت در سایر مناطق. فرکانس پایینتر بهتر از دیوار و سقف عبور میکند، بنابراین هر پرش شبکه فضای بیشتری را پوشش میدهد. در مقابل، نرخ انتقال داده کمتر است، تفاوت فرکانس میان مناطق تولید سختافزار را پیچیده میکند و فهرست دستگاههای سازگار، هرچند گسترده و دارای گواهی منسجم، از زیگبی کوچکتر است.
متر ماهیت متفاوتی دارد و یکسان دانستن آن با دو پروتکل دیگر رایجترین خطا در این مقایسه است. متر یک لایه کاربردی است، نه یک رادیو. متر روی پروتکل IP اجرا میشود، چه از بستر وایفای، چه اترنت و چه ترد، و تعریف میکند که یک دستگاه چگونه خود را معرفی کند و اساساً «لامپ» یا «ترموستات» به چه معناست. نتیجه آن است که هر کنترلری که این استاندارد را پیاده کرده باشد میتواند هر دستگاه دارای گواهی را مدیریت کند. ترد نیز شبکه مش کممصرفی است که متر معمولاً برای دستگاههای باتریخور روی آن سوار میشود و از همان رادیوی 802.15.4 زیگبی استفاده میکند. ترد بستر انتقال است و متر زبان مشترک.
همین تمایز پاسخ عملی را مشخص میکند. اگر هدف ساخت دستگاهی است که بدون نوشتن و نگهداری سه پیادهسازی جداگانه با اپل هوم، گوگل هوم و الکسا کار کند، متر تنها گزینهای است که این خواسته را برآورده میکند، چون قابلیت همکاری دقیقاً مسئلهای است که برای حل آن ساخته شده است. اگر هدف دسترسی به گستردهترین طیف حسگرهای آماده با کمترین قیمت تمامشده است، زیگبی همچنان از نظر تنوع محصول پیشتاز است. و اگر محل نصب ساختمانی بزرگ با دیوارهای ضخیم است که باند ۲.۴ گیگاهرتز در آن دچار مشکل میشود، برتری زدویو در نفوذ سیگنال مزیتی واقعی است که هیچ میزان از مدرن بودن پروتکل جبرانش نمیکند.
بیشتر پیادهسازیهای واقعی در نهایت بیش از یک پروتکل دارند و اینجاست که پل ارتباطی به مسئله مهندسی جالبی تبدیل میشود. پل، دستگاههای یک پروتکل را به شکل دستگاه بومی پروتکل دیگر نمایش میدهد؛ برای نمونه حسگرهای زیگبی در قالب نقاط پایانی متر دیده میشوند. اگر این کار درست انجام شود کاربر متوجه وجود آن نمیشود و اگر بد انجام شود، پل به تنها نقطهای تبدیل میگردد که دسترسی به همه دستگاههای ساختمان از آن میگذرد و تأخیر و ناپایداری بدترین طرف را به ارث میبرد. پرسشهایی که باید درباره هر پل مطرح کرد این است که هنگام قطع شدن اتصال بالادست چه رفتاری دارد، آیا کنترل محلی در زمان قطعی اینترنت باقی میماند، و دستگاهی را که قابلیتش در یک پروتکل معادلی در پروتکل دیگر ندارد چگونه بازنمایی میکند.
جمعبندی صادقانه این است که انتخاب پروتکل بیش از آنکه پرسشی درباره محصول باشد، پرسشی درباره محل نصب است. در بازسازی ساختمانهای موجود، آنچه پیشتر نصب شده محدودیت ایجاد میکند. در ساختوسازهای جدید دست طراح باز است و برای هر دستگاه باتریخور احتمالاً باید متر روی بستر ترد را انتخاب کند. هر وضعیت میان این دو، مسئلهای در حوزه پل ارتباطی است و کیفیت پلها میان پیادهسازیهای مختلف بسیار بیشتر از تفاوت خود پروتکلها با یکدیگر متغیر است.