הקדמה

בפרק זה נדבר על פרוטוקולים שונים לתקשורת בין רכיבי בית חכם. נדבר על Wifi, Zigbee, Zwave, Bluetooth (BLE), Thread, rf433. ונזכיר גם קצת את matter (לשעבר CHIP), אך לא נתעמק בו כיון שהוא לא פרוטוקול תקשורת אלא נמצא בשכבה שמעל, ולכן מחוץ ל scope של הפרק הזה. 

נחלק את ההשוואה לשלושה חלקים עיקריים:

• מדע – הפיזיקה שמאחורי הפרוטוקול
• טכנולוגיה – פיצ׳רים בשכבה שמעל הפיזיקה. כמו התמודדות עם שגיאות. רשתות mesh וכד׳.
• ביזנס/כלכלה – מרכיבים נוספים שלא קשורים לטכנולוגיה עצמה אלא ל eco system שמסביב כגון רישוי ופיקוח

האזנה לפרק

מדע

הקדמה

כל הפרוטקולים של התקשורת עבור בתים חכמים מבוססים על גלים אלקטרומגנטיים.
לגל אלקטרומגנטי יש כמה מאפיינים מרכזיים, כאן נציין שניים שרלוונטים לנושא: אורך הגל, ותדירות הגל.

תדירות הגל נמדדת ביחידה שנקראת הרץ – 1 הרץ משמעותו סיבוב אחד בשנייה אחת. מכיוון שכל הגלים שאנחנו מדברים עליהם משתמשים בתדירות גבוהה, נהוג להשתמש ביחידת מידה ג׳יגה הרץ – כלומר מיליארד סיבובים לשנייה.
חשוב לדעת שהמכפלה של אורך הגל ותדירות הגל שווה תמיד למהירות האור. כיוון שהמכפלה שווה, המשמעות היא שאורך גל ארוך יותר משמעותו תדירות נמוכה יותר, ולהיפך. בנוסף ככל שהתדירות גבוהה יותר האנרגיה הדרושה גבוהה יותר. (ראו תרשים מטה)

כיצד משפיעים אורך הגל ותדירות הגל על התקשורת?
ככל שהתדירות גבוהה יותר, רוחב הפס גבוה יותר – כלומר ניתן להעביר מידע מהר יותר.
לעומת זאת ככל שאורך הגל גבוה יותר – רוחב הפס נמוך יותר, כלומר ניתן להעביר פחות מידע, אך המרחק והיכולת להתגבר על מכשולים משתפרת.
אז אין תדר מושלם. תמיד יש tradeoff בין רוחב פס או מהירות, למרחק ועבירות (לעבור מכשולים). אם ניקח דוגמה מוכרת מעולם ה wifi – יש לנו רשתות בתדר 5.8ghz שהן מהירות יותר אך הקליטה שלהם קצרה יותר לעומת רשתות 2.4ghz.

השוואה:

אם נשווה בין הפרוטוקולים נראה שגם wifi, zigbee, bluetooth עובדים בתדר 2.45ghz בעוד zwave עובד בתדר 0.9ghz ו rf433 עובד בתדר 0.433GHz.
כלומר ל zwave הקליטה והטווח הרחב ביותר, אך על חשבון מהירות העברת המידע. כיום זה לא מאוד משמעותי, כי בד״כ כמות המידע שעוברת בפרוטוקולים האלה קטנה מאוד. אך ככל שהתחום מתפתח, ייתכן ונגיע ל limit של מה ש zwave מסוגל לספק.

טווחים תיאורטיים:

• Wifi (2.4GHz) – 45m
• Wifi (5Ghz) – 15m
• BLE – 100m
• Zigbee – 12m
• Thread – 30m
• Zwave – 30m

קרינה

חשוב לציין שכל הפרוטקולים שאנחנו מדברים עליהם משתמשים בטווח שבין 0.9-2.45 ghz. קרינה מייננת (מסוכנת) מתחילה ב 2.4 מיליון ghz. אם נשים את זה במספרים במקום במילים.
הקרינה שנמצאת בשימוש מוצרי בית חכם – 2.45. קרינה מסוכנת מתחילה ב 2,400,000. ככה שלפי מחקרים מדעיים נוכחיים אין סכנת קרינה בטווחים שאנו מדברים עליהם.

הפרעות תקשורת

כיון שאנחנו מדברים על גלי אלקטרומגנטיים, הגלים מתנגשים אחד בשני ויוצרים הפרעות. אפשר לחשוב על זה כמו לדבר עם מישהו בחדר צפוף מלא אנשים שמדברים. תוכלו לשמוע אחד את השני, אבל זה קשה יותר ולפעמים תפספסו מילים. יחד עם זאת חשוב לדעת שבפועל כאשר מדברים למשל על תדר 2.45GHz מדברים על טווח שיש בו ערוצים שונים שכל אחד פועל בתדר קצת שונה. (ראו תרשים). אך אפילו עם הערוצים השונים עדיין קיימות הפרעות מסויימות.

טיפ בונוס:
ברוב הראוטרים / access points ניתן לשחק ולשנות את הערוץ בו הם פועלים. אם אתם גרים בבניין עם הרבה דיירים, שינוי הערוץ שאתם עובדים בו, יכול לשפר את התוצאות משמעותית.

עובדת בונוס:
אוזניות עם ביטול רעשים אקטיבי, משתמשות בהתנגשויות האלה על מנת לבטל את הרעשים. מה שהם בעצם עושות זה לדגום באמצעות מיקרופון את הרעש שמגיע מבחוץ. ולשדר גלים שהם בדיוק הפוכים לגלי הרעש מבחוץ. ככה כשהגלים מתנגשים הם מבטלים אחד את השני (התופעה נקראת התאבכות הורסת) (ראו תרשים)

טכנולוגיה

כיון שאנחנו מדברים על פרוטוקולים, בואו נגדיר רגע מה המשמעות של המילה פרוטוקול. או  ליתר דיוק פרוטוקול תקשורת.
פרוטוקול תקשורת הוא נוהל לתקשורת. כלומר, אוסף של כללים המגדירים את אופן בקשת וקבלת נתונים במערכת תקשורת מסוימת וכולל כללים לייצוג המידע, איתות, אימות, ותיקון שגיאות לצורך העברת המידע בערוץ תקשורת. (ויקיפדיה)

אחד המאפיינים המוכרים של פרוטקולי תקשורת הוא fault tolerant, כלומר היכולת המובנה של הפרוטוקול להתגבר על כשלים שנוצרו במהלך התקשורת ולהבטיח את שלמות/נכונות ההודעה.

אם ניקח דוגמה מהעולם האנושי, נניח שאני מזמין אוכל במסעדה, ובסוף ההזמנה המלצר חוזר על כל ההזמנה ומחכה לאישור ממני שההזמנה תקינה. ככה אנחנו מבטיחים שלא יהיו טעויות בהזמנה (הלוואי וזה גם באמת היה עובד בעולם האמיתי.. )
זה הפרוטוקול שלנו, ההסכמה שהמלצר יחזור על ההזמנה, ויחכה לאישור ממני. אבל מה קורה אם אנחנו דוברים שפות שונות? כל העניין הזה לא יעבוד. אולי אנחנו מדברים שפות שונות אבל דומות ולכן המלצר יבין רק חלק מהמנות. כלומר נדבך נוסף הוא הסכמה על השפה שאנחנו מדברים כדי לוודא שלא יהיו טעויות.

דברים נוספים שמגדירים הפרוטקולים הייעודיים לבתים חכמים, הם למשל סוג המכשיר (חיישן דלת? חיישן תנועה? וכד׳). וכן סוגי ההודעות והתוכן שכל סוג מכשיר יכול לשלוח.

נעבור לבחון את ההיבטים השונים של הפרוטקולים ברמת הטכנולוגיה:

Zwave

Zwave  הוא פרוטוקול ששייך לחברה בשם Sigma Designs. כל מוצר שרוצה לציין zwave צריך לעבור דרכם ולקבל רישיון. החברה מוודא שהמוצר אכן תואם במלואו לפרוטוקול. כל צ׳יפ של zwave מיוצר על ידי חברת האם בשם Silicon Labs.
היתרונות:

• הכל סטנדרטי, הדבר מבטיח תאימות מירבית בין מוצרים שונים. אפילו אם היצרנים שלהם שונים. אתה יכול להיות בטוח שמוצר הקצה שלך יעבוד עם ה hub שלך אפילו אם הם מחברות שונות.

חסרונות:

• מחיר – חברת האם יכולה למכור את הצ׳יפים במחיר גבוה יותר מה שמעלה את המחיר. וכן היא גובה כסף על הרישיון ועל תהליך הבדיקה של המוצרים מה שגם כן מעלה את המחיר.

Zigbee

זיגבי הוא פרוטוקול תקשורת פתוח. מה שאומר שכל חברה יכולה לייצר מוצרים שתומכים בפרוטוקול. אין צורך ברישיון או באימות של המוצרים ע״י גוף אחר.
היתרונות:

• זול יותר לייצור

חסרונות:

• פחות סטנדרטים, המשמעות היא שמוצרים של חברות שונות עשויים לא לעבוד יחד. למשל ה hub שלך יוכל לשמוע את מכשיר הקצה, אבל לא להבין אותו. (כמו שהמלצר שומע אותך מדבר אבל לא מבין את השפה שלך).

Thread

פרוטוקול המבוסס על ip v6 שנועד במיוחד לשימושי IoT. הספספיקציות שלו פתוחות לכולם (ללא עלות). אבל כדי לקבל חותמת thread למוצרים, יש צורך להיות חברים בקבוצת ה thread. ולהצהיר על תנאי רישוי למשתמש שאומרים שכל חבר בקבוצה יעשה מה שדרוש כדי לממש וליישם את הפרוטוקול בהתאם לספסיפקציות. בנוסף חברות בארגון עולה תשלום שנתי.

Wifi

רוב מוצרי הבית החכם עובדים בפרוטקול שנקרא 802.11n.
אין דבר כזה מוצר wifi שהוא לא סטנדרטי, ככה שכל מוצר wifi יוכל לעבוד עם כל access point . 

טופולוגיית רשת + mesh

גם זיגבי וגם zwave וגם thread עובדים בתוצרה של mesh. כלומר המכשירים השונים יכולים לשמש גם כ״גשרים״ על מנת להעביר את המידע הלאה. ככה הודעה שיוצאת ממכשיר אחד, נקלטת במכשיר אחר ששולח אותה הלאה למכשיר נוסף עד שבסוף ההודעה מגיעה ל hub.
מכיוון שהתהליך הזה דורש האזנה קבועה ושליחה של הרבה הודעות, מה שדורש הרבה יותר אנרגיה. רק מכשירים שמחוברים לחשמל (כמו שקעים חכמים, מנורות וכד׳) יכולים לשמש בתור repeaterים בתהליך (בניגוד למכשירים שעובדים על סוללות כמו חיישנים).

לעומת זאת wifi, לא תומך בתקשורת mesh בין רכיבי הקצה. ועל כן נפוץ יותר שיש בעיות קליטה בגלל טווח רחוק. ניתן ליישם רשת mesh של wifi בבית, אך מדובר על רכיבים ייעודיים לצורך רשת ה mesh. בעוד מכשירי הקצה לא מדברים ביניהם, אלא רק עם רכיבי הרשת הייעודיים (ומשם אם יש רשת מש הרכיב הייעודי יעביר את ההודעה הלאה).
מצד שני, רוב הסיכוי שגם ככה כבר יש לך רשת wifi בבית מה שחוסך קנייה של רכיבים שונים כגון האבים ייעודיים לפרוטוקולים אחרים.
אם רשת ה wifi בבית שלך לא יציבה ואתה מתכנן בית חכם מבוסס wifi, מומלץ מאוד קודם לטפל בבעיית הרשת (להחליף ראוטר / access point וכד׳).

ניתן לראות בתרשים מטה, כיצד המכשירים מחוברים ביניהם ומעבירים הודעות עד שהם מגיעים ל hub (בראש התמונה). 

עם זאת יש הבדלים בין הפרוטוקולים גם כאן. Zwave מגבילים את מספר הקפיצות מנקודת קצה עד לראוטר ל 4 קפיצות בדרך. מה שלפעמים עשוי ליצור בעיה בבתים גדולים בהם מכשיר הקצה רחוק מאוד מה hub. (יש לזכור ש zwave עובד בתדר נמוך יותר ולכן הטווח שלו גבוה יותר. על כן, כדי שהדבר באמת ייצור מגבלה צריך מרחק מאוד משמעותי).
בזיגבי לעומת זאת אין הגבלה כזאת.

מוצרי thread למשל, עובדי עם native ip v6, מה שאומר שהם משתמשים בפרוטקול הרגיל של האינטרנט, ומובטח שכל מכשיר thread יוכל לדבר עם מכשיר אחר של thread.

בטבלה הבאה תוכלו לראות השוואה בין טופולוגיית הרשת בפרוטוקולים השונים

שימו לב שב wifi וב bluetooth לא מצויין מספר הקפיצות האפשריות, כי בכל מקרה ברגע שמגיעים קרוב למגבלת הגודל, זמן העיבוד נהיה משמעותי מאוד וכבר לא שמיש הרבה פעמים.
בנוסף חשוב לשים לב שאלה מגבלות תיאורטיות, וכפי שנראה בהמשך, הרבה פעמים כשמגיעים לכמות גדולה של רכיבים ההשהייה (latency) הופכת את הרשת ללא מתפקדת.

גם בהקשר של טופולגיית הרשת, matter מביא איתו בשורה משמעותית, כי הוא מאפשר לייצר רשת וירטואלית שבה רכיבים שונים מתקשרים זה עם זה בעוד הם משתמשים בפרוטוקולים שונים.

עמידות לבעיות בתקשורת

כפי שציינו אחד המאפיינים החשובים של הפרוטוקולים זה כיצד הם מתמודדים עם בעיות. לדוגמה כאשר יש הפרעות בגלל מכשירים נוספים שעובדים באותו תדר.
גם זיגבי וגם zwave הם פרוטוקלים רזים הרבה יותר מאשר wifi. כלומר הם מעבירים הרבה פחות מידע. הדבר בא לידי ביטוי בכך שיש פחות אימות לנתונים שעוברים, פחות אישורים שהנתונים התקבלו בצורה תקינה. כלומר הם חשופים יותר לבעיות שבדרך.
בעוד wifi כאשר מדברים על מוצרי בית חכם משתמש בד״כ בפרוטקול שנקרא tcp/ip שהוא פרוטקול הרבה יותר כבד שמעביר יותר נתונים ומוודא בצורה הרבה יותר טובה שכל המידע תמיד תקין. 

השוואת מהירויות

כאשר משווים בין המהירות של הפרוטקולים השונים, קודם כל חשוב לזכור שלמהירות בפני עצמה לפעמים אין משמעות מהותית כיון שמדובר בד״כ על מעט מאוד מידע שעובר. ולכן חשוב יותר לדבר על השהייה (latency) מאשר על מהירות.
בנוסף כאשר מדברים על פרוטקולים כמו thread ו zigbee, היצרן יכול לשלוט במהירות ההעברה על חשבון האנרגיה. כלומר הוא יכול לצמצם את המהירות כדי להשיג חיי סוללה ארוכים יותר. וזה יתרון חשוב. (בטבלה למעלה תוכלו לראות שהפרוטוקולים האלה עובדים בד״כ בתדר 2.4GHz אך יכולים לעבוד גם ב 800-900MHz)
בנוסף התקנים כל הזמן מתקדמים ומשתפרים, כך שהמספרים שיש היום הם לא בהכרח המספרים של מחר.

במקרים מסויימים בהם המהירות כן חשובה (למשל במצלמות), אנחנו אכן רואים בעיקר שימוש ב wifi כיון שהמהירות בו גבוהה משמעותית. במקרים אחרים לעיתים ניתן לראות שימוש ב bluetooth לדוגמה עבור audio streaming. 

השהייה (latency)

כפי שציינו, המהירות הרבה פעמים לא כ״כ חשובה כי כמות המידע שעוברת קטנה מאוד בהרבה מקרים (התגלתה תנועה במקום x), אבל השהייה יכולה להיות חשובה. כמה זמן לוקח מהרגע שהחיישן הפיזי קלט אותך, עד שההודעה עוברת הלאה כדי להדליק את האור.
ההשהייה הזאת היא הרבה פעמים מה שמייצר את התחושה בין בית חכם שעובד בצורה חלקה, לבין משהו חצי כוח. משהו שמרגיש בערך.
חשוב לשים לב שבהרבה מקרים ההשהייה נובעת בכלל מהשהייה ברכיבים אחרים ולא מהשהייה ברמת פרוטוקול התקשורת. בסוף זמן התגובה הוא סכום של כל החלקים. ולכן יתכן ומה שמייצר השהייה במקרה מסויים זה בכלל זמן עיבוד, או זמן תגובה של השרת בצד השני של העולם. או הדרך שצריך לעשות כדי להגיע לשרת בצד השני (לדוגמה לשרת של samsung) ולקבל ממנו תשובה בחזרה. (הזמן שלוקח להגיע לשרת ולקבל ממנו תשובה חזרה, הרבה פעמים הרבה הרבה יותר משמעותי מאשר ה latency ברמת התקשורת הפנימית בבית).
זו אחת הסיבות (מעבר לאבטחה/פרטיות), להעביר דברים לפעול ללא צורך בשירות ענן חיצוני.
ה latency מושפע גם מתדירות הגלים ברמה המדעית, אך הרבה פעמים הוא מושפע מהרמה הטכנולוגית. לדוגמה כיצד רשת ה mesh עובדת, ואיך הודעות עוברות ממכשיר אחד עד ל hub.

לדוגמה כאשר מדברים על zwave, נגלה שככל שיש יותר רכיבים, ה latency עולה (מה שגורע מחוויית השימוש). 

בואו נראה קצת נתונים מספריים כיצד הפרוטוקולים השונים מתנהגים במקרים שונים.

השהייה כפונקציה של גודל ההודעה

בגרף זה אנחנו יכולים לראות איך מושפע ה latency כפונקציה של גודל ההודעה כאשר ישנן  4 קפיצות בדרך (כלומר ההודעה עוברת דרך 4 מכשירי קצה בדרך ליעד הסופי). 

ניתן לראות שעבור הודעה קטנה המספרים די דומים. אך ככל שגודל ההודעה עולה, bluetooth נהיה מאוד בעייתי וההשהייה שלו מתחילה להיות גדולה מאוד. אנחנו יכולים לראות שעבור zigbee גם כן זמן ההשהייה עולה, אך בצורה משמעותית פחות מאשר בבלוטוט. בעוד ב thread השינוי בהשהייה מינמלי. 

אחוז מה data לאורך זמן ברשת קטנה והודעה קטנה

בגרף הבא אנחנו רואים איזה אחוז מההודעה התקבל לאורך זמן בפרוטוקולים השונים. (ככל שהעמודות השמאליות גבוהות יותר זה טוב יותר). 

ניתן לראות שב thread רוב הדאטה מגיע מהר יותר מאשר בזיגבי וב bluetooth. אך בכל הפרוטוקולים כמעט כל הדאטה מגיע תוך בערך 90 מילישניות שזה סביר לחלוטין. (ההמלצה היא להיות מתחת ל 200 מילישניות)

אחוז מה data לאורך זמן ברשת גדולה / הודעה בינונית

אם נסתכל על מספר גרפים בהם הגדלנו את גודל הרשת או את גודל ההודעה או את שניהם. ניתן לראות בבירור שהביצועים של thread טובים יותר די משמעותית מאשר זיגבי ו bluetooth.

השהייה ב mesh wifi

כאשר מדברים על רשת mesh של wifi 6e הפרוטוקול מציין שזמן ההשהיה בין ה nodes אמור להיות בין 2-6 מילישניות. זה מהיר ממש. אך בפועל, זמן ההשהייה ארוך בהרבה. אחת הסיבות לזה היא זמן העיבוד שנדרש כדי לבדוק איזה nodes עדיין ״חיים״. בעצם כל הזמן נשלחות הודעות לרכיבים השונים, בסגנון – ״האם אתה עוד פה?״ שוב ושוב. הדבר הזה דורש זמן עיבוד שמגדיל את ההשהייה הסופית. ניתן לשפר את זה באמצעות מעבד חזק יותר בציוד התקשורת למשל בראוטר.

 
סיכום

בהקשר של latency ברמת הפרוטוקול כרגע thread מציע את הביצועים הטובים ביותר, וזו אחת הסיבות שהוא הולך להיות כנראה הפרוטוקול המוביל מאחורי matter. במיוחד כאשר ההנחה היא שגודל הרשתות יהיה גדול יותר ויותר בעתיד (יותר מכשירים חכמים מחוברים)
אך גם זיגבי מציע ביצועים טובים ולכן יתכן בהחלט שגם הוא ישמש כפרוטוקול מרכזי.

אבטחה

בפרוטוקלים כגון zigbee ו zwave שהם פרוטוקולים ייעודיים לבתים חכמים, וכל ההודעות צריכות לעבור דרך hub יש יתרון מסויים מבחינת אבטחה. התקן מבטיח שימוש בהודעות מוגדרות מראש, עם data מוגדר מראש. ולכן יש קצת פחות סיכון. בנוסף המכשירים לא מחוברים ישירות לרשת הביתית אלא רק דרך ה hub מה שמוסיף עוד שכבת הגנה מסויימת, כי כל פריצה מבחוץ תצטרך לעבור דרך ההאב ולא דרך מכשירי הקצה.
ב wifi כל מכשיר מחובר ישירות והפרוטוקול לא מכתיב כמובן שום כללים לגבי סוגי ההודעות, מה שמאפשר לתוקף פוטנציאלי לתקוף כל מכשיר שיש לכם (בהנחה שהמכשירים מחוברים ישירות לרשת החיצונית) והתקיפות יכולות להיות מגוונות יותר, כי הפרוטוקול לא מסנן הודעות.
כאשר עובדים עם מוצרי wifi הרבה פעמים אפשר להחליף את הקושחה של המכשיר ככה שהמכשיר לא יתחבר לשום שירות חיצוני אלא יעבוד אך ורק בתוך הרשת הפנימית. מה שמגביר משמעותית את האבטחה. 

צריכת אנרגיה

כמו שציינו זיגבי ו zwave הם הרבה יותר רזים, מעבירים פחות מידע, ולכן גם דורשים פחות אנרגיה. במוצרי בית חכם, הדבר הזה הרבה פעמים משמעותי מאוד. במיוחד עבור מכשירים שפועלים על סוללות. כיון שעל מנת לקבל אותו זמן של פעילות, במוצרי wifi נדרשת סוללה הרבה יותר גדולה, מה שמגדיל את המוצר הסופי משמעותית. הדבר במיוחד חשוב למשל בחיישנים כגון חיישן תנועה או חיישני דלתות/חלונות.
<תמונה – wifi zigbee door sensor compare>

בנוסף בהקשר של אנרגיה פרמטר נוסף שמושפע מזה ש wifi הוא זללן אנרגיה גדול יותר, הוא שרוב מוצרי ה wifi שמחוברים קבוע (לדוגמה מפסקים חכמים) דורשים קו 0 על מנת לעבוד.

מאירוע לשימוע

פה נדבר על המסע שצריך לקרות מאירוע (נניח פתיחת דלת) לשימוע (לדוגמה נוטיפיקצייה בטלפון). ונראה כיצד זה קורה בכל אחד מהפרוטקולים.

זיגבי / zwave
הדלת נפתחת, החיישן מתעורר ושולח הודעה לרפיטר הקרוב ביותר (מנורה/שקע) משם ההודעה קופצת עד שהיא מגיעה ל hub ייעודי שיודע לקבל את ההודעה. ה hub הזה מחובר ל wifi וכך מעביר את ההודעה לשרת ייעודי של היצרן בד״כ, משם ההודעה נשלחת לאפליקציה של היצרן בטלפון.

Wifi

ההודעה נשלחת מהחיישן ישירות ל ap ומשם לשרת הייעודי של היצרן ומשם לאפליקציה בטלפון.

כלומר המסע שעובר מכשיר ב wifi הרבה יותר קצר ויעיל. ויכול לעיתים (לא תמיד) לייצר הבדלים בזמן התגובה.

עבור הרבה מכשירים ניתן להחליף את הקושחה של המכשיר לקושחה ייעודית שתאפשר לעשות את כל התהליך הזה ללא הצורך להתחבר לשרת חיצוני. אבל זה תהליך מתקדם ונדבר עליו בפוסטים נפרדים.

האבים

עבור מכשירי זיגבי ו zwave צריך מכשיר ייעוד (hub) שהוא זה שמאזין להודעות ומעביר אותם לרשת. ניתן לרכוש האבים של יצרניות כגון samsung smartthings שמתחבר לשירות של סמסונג בענן. או האבים שפועלים מקומית למשל ע״י habitat או home assistant (עוד על מונחים אלה בפרקים הבאים). ההאבים האלה אפילו יכולים להיות פשוט דונגלים שמתחברים ב usb למשל לרספברי פאי.

עבור מכשירי thread לאט לאט נראה שכל מיני חברות מתחילות להוסיף תמיכה מובנה בפרוטקול, כך למשל המוצרים מהסדרה האחרונה של google nest וכן הרמקול של אפל ה home pod mini כבר מכילים תמיכה מובנה בפרוטקול. מה שמאפשר לייצר רשת טובה יותר עם חומרה שמשתמשים בה לצרכים אחרים בכל מקרה.

ביזנס וכלכלה

אקוסיסטם

Zwave

כאשר אתה רוצה לייצר מכשיר zwave אתה משלם לחברה את העמלה שלה, מקבל מודול, ועליו מרכיב את הדברים שלך. לאחר מכן, המודול נבדק ע״י החברה לראות שהוא עומד בכל התנאים והתקנים. הדבר כמובן מעלה את המחיר של מוצרי zwave ביחס למוצרי zigbee למשל.

בנוסף הפרוטוקול עצמו מפותח בעיקר על ידי החברה הראשית, ואין הרבה חברות נוספות שמפתחות דברים סביבו. מה שעשוי לייצר התקדמות איטית יותר של הפרוטוקול עצמו לעומת פרוטוקולים אחרים.
נושא נוסף חשוב, הוא האם יצרניות שונות יאמצו אותו ויתמכו בתקן כחלק מההאבים העתידיים שיצאו לשוק.

מצד שני, ככל הנראה מוצרי zwave לא יפסיקו פתאום לעבוד, בטח לא בעתיד הקרוב. מה שכן, אם הקהילה לא תאמץ אותם, לאט לאט כאשר תשדרג רכיבי קצה בבית, הדבר יפגע בכמות אביזירי ה zwave שיש בבית ועל כן רשת ה mesh שלהם תפגע כאשר יש פחות רכיבים.

מגוון מכשירים

כיום ישנו מגוון מאוד גדול של מוצרי wifi ושל מוצרי zigbee ומגוון מעט קטן יותר של מוצרי zwave ומגוון אפילו קטן יותר של מוצרי thread. אך כיון שנראה ש matter הולך לאמץ את thread כתשתית, יש סיכוי סביר מאוד שהמגוון של מכשירי thread  יגדל משמעותית בשנים הקרובות.

הבדלים בין מדינות

כפי שראינו באיורים הקודמים, חלק מהפרוטוקולים עובד בתדרים שונים.
חלק מהטכנולוגיות, לדוגמה zwave עובד בתדרים שונים במדינות שונות.
כלומר אם תרכשו רכיב במדינה מסויימת והאב במדינה אחרת הרכיב לא יוכל לתקשר עם ההאב.
לדוגמא zwave עובד בארץ בתדר 916MHz, באירופה בתדר 868/869MHz, ובארה״ב ב 908/916MHz 

שימו לב שלמרות שהתדרים לדוגמה בארץ וגם בארה״ב הם 916 זה לא אומר שהמכשירים יעבדו אחד עם השני, כי יש פרמטרים נוספים שמשפיעים (במקרה זה הם לא יעבדו).
ככה שאם אתם קונים האב של zwave אתם צריכים אח״כ לקנות את כל מכשירי הקצה מאותה מדינה.

רשימה מלאה של התדרים ניתן למצוא כאן:

https://www.silabs.com/wireless/z-wave/global-regions

תאימות עתידית ל Matter

אז כמו שרק הזכרנו, matter צפוי להגיע אלינו בקרוב, ויכול לשנות את המפה בצורה משמעותית. אז שיקול נוסף שכדאי לחשוב עליו, הוא מה הסיכוי לתאימות בין הפרוטוקולים השונים ל matter. כיון שהפרוטוקול עוד לא יצא לעולם, מדובר כרגע בהשערות שעשויות להשתנות במציאות.

סיכום

אז מתי משתמשים בכל אחד?

Zwave

• אם אתם מתכננים לרכוש הרבה מכשירים בבת אחת שיפוזרו בכל הבית (מה שיגרום לרשת ה mesh להיות חזקה ויציבה)
• אתם מוכנים לשלם מעט יותר על כל מכשיר
• אתם מתכוונים להשתמש ב hub כמו samsung smartthings או בהאב שמבוסס על פתרון לוקאלי כמו hubitat או HA.

Zigbee

• אתם רוצים יותר מגוון של מכשירים בעלות נמוכה יותר
• אתם מוכנים לעשות בעצמכם את המחקר איזה מכשירים יצליחו לדבר עם איזה מכשירים
• יש מכשירים / דגמים ספציפים של דברים שאין להם פתרון שאינו מבוסס zigbee כמו מנורות של philips hue.
• אם אתם לא בלחץ, יתכן ושווה לחכות ל matter ולרכוש מוצרים תואמים.
• עבור מכשירים שעובדים ללא חיבור קבוע לחשמל וצריכים להיות קטנים (לדוגמה חיישני דלת/חלון וחיישני תנועה)

Wifi

• אם אתם מחפשים מוצרים זולים
• אם אתם רוצים להתעסק כמה שפחות (אין צורך בהאבים, בד״כ להוציא מהקופסה ולהפעיל).
• אבטחה 
  • אם אתם פחות מודאגים מהנושא של אבטחה 
  • או מחברים את המכשירים רק לוקאלית מה שדורש לפעמים פעולות מתקדמות כגון החלפת קושחה (מה שמוביל לאבטחה מוגברת)
• אם יש לכם ציוד תקשורת שיכול לתמוך בהרבה מאוד מכשירים

חומרים נוספים