Z-Wave正通过自我革新,重塑在智能家居领域新定位
如今,Z-Wave协议(一种智能家居专用无线通信协议)已经是开源协议,还引入了新的远距离(Long Range)通信技术,在Matter协议的助力下,Z-Wave未来发展路径愈发明朗。
Matter协议的诞生,是智能家居领域一项重大的里程碑事件。该协议几乎融合了智能家居公司构想出的所有概念——从苹果的HomeKit到谷歌的Thread,其核心理念是在现有技术的基础上打造一项新技术,制定一个通用标准,让设备制造商能更轻松地打造智能家居设备,让用户无论使用哪种智能家居平台,都能更方便地使用这些设备。
然而,有一个协议却被排除在这场盛宴之外,那就是Z-Wave。Z-Wave广泛应用于家庭安防系统,深受智能家居爱好者群体的青睐。在消费级智能家居市场蓬勃发展的当下,Z-Wave正逐渐掉队,也再次引发了人们对这一曾经繁荣的标准是否还有未来的质疑。
Z-Wave诞生于20世纪90年代末,是最早用于连接物联网设备的解决方案之一。它是一种基于射频的本地无线通信技术,依赖中央集线器或网关与云端及其他协议进行通信。然而,这种对集线器的依赖也是它逐渐失宠的原因之一。在大众市场的智能家居设备中,很少能看到Z-Wave的身影,因为其他标准可以直接连接到互联网。此外,Z-Wave曾是一个封闭的协议,仅由一家芯片制造商提供,这导致Z-Wave设备的价格高于WIFI、Zigbee等设备。
不过,自Matter协议推出以来的五年里,Z-Wave一直在悄然进行自我革新。这个曾经封闭的协议如今已开源。它还推出了一个新版本——Z-Wave长距离技术(ZWLR),解决了智能家居的一个常见局限性,即扩展了门锁、开关、照明和传感器等设备的通信范围。或许更重要的是,Z-Wave联盟目前正在构建将Z-Wave设备接入Matter协议所需的结构和框架。
如今,Z-Wave正处在一个关键的转折点。苹果、亚马逊、三星和谷歌都全力支持Matter协议,而Z-Wave并未出现在这些公司的任何旗舰产品中。如果Z-Wave想要生存下去,其开发者需要证明它具有其他协议无法比拟的优势。
什么是Z-Wave,为什么长距离通信如此重要?
即使你从未听说过Z-Wave,它可能就在你的家中。Z-Wave是一种基于网状网络的协议,专注于互操作性、可靠性、隐私性和安全性。大多数家庭安防系统都配备了Z-Wave无线电设备,包括亚马逊的Ring,以及Home Assistant、Smarttings、Hubitat和Homey等公司生产的智能家居集线器。
Z-Wave很早就受到了家庭安防行业的青睐,亚马逊的Ring、ADT、Vivint、Alarm.com等公司都采用了这一技术。它们认为Z-Wave的安全性、内置的互操作性和向后兼容性,能够让客户将智能家居设备集成到公司的专有安防系统中。此外,Z-Wave还是唯一获得UL认证的智能家居协议,这是设备集成到安防系统中的必备条件。
在安防行业,各家厂商都将Z-Wave芯片集成至安防主机
Z-Wave联盟董事会主席表示:“除了SimpliSafe之外,美国所有的住宅安防系统都采用了Z-Wave技术”。“从大型的安防系统厂商霍尼韦尔(Honeywell)、ADT、Ring,到小型的Alula,所有厂商都在其安防面板中嵌入了Z-Wave芯片。唯一的例外是SimpliSafe”,据估计,美国有4000万家庭使用了Z-Wave技术;全球范围内,有超过1亿台Z-Wave设备被安装使用。
尽管Z-Wave拥有如此庞大的用户基础,但它仍然是一个小众协议。它对集线器的依赖使其对于习惯Wi-Fi和蓝牙即插即用设备的普通用户来说不太友好。而且,作为一个网状网络,它需要多个设备或中继器来确保稳定的连接,如果你只想安装一个门锁或开关,这可能会成为一个问题。
Z-Wave长距离(Z-Wave Long Range,简称ZWLR)技术解决了其中的一些局限性。该技术于2020年推出,现已开始应用于产品中。ZWLR的通信距离可达1.5英里(直线距离),是标准Z-Wave的四倍,并且用所有设备都能直接连接到集线器(而不是彼此连接)的能力取代了网状网络。这应该可以减少因网状网络薄弱或范围有限而导致的故障。而且,由于所有Z-Wave设备都必须向后兼容,因此只要集线器同时支持ZWLR和Z-Wave网状设备,ZWLR就可以与Z-Wave网状设备在集线器上共存。
ZWLR设备可与可视距离最长达1.5英里的集线器直接相连,而Z-Wave网状网络设备(Mesh Devices)则需借助中继器或其他Z-Wave设备来连接至集线器
对于智能家居制造商来说,ZWLR技术带来了变革。Zooz副总裁表示:“现在,我们拥有了超可靠的连接和前所未有的通信范围”。其直接从集线器到设备的通信意味着无需中继器,从而使现有设备更加可靠,并扩大了户外设备(如运动传感器、阁楼漏水检测器和车库自动化设备)的可能性。“现在,我们可以更容易地实现难以触及的设备的自动化”。
ZWLR技术的采用率正在上升,目前市场上已有超过100款获得ZWLR认证的设备。Zooz已将其整个产品线过渡到ZWLR,Shelly也在使用该协议,而Z-Wave联盟正在努力将其扩展到欧洲。Kwikset推出了两款新的长距离智能锁。“这是Z-Wave最引人注目的更新之一” Kwikset产品营销经理约表示。“超过一英里的通信范围与标准网状网络的300英尺相比,意味着连接挑战将不再是问题”。
Z-Wave还重要吗?
尽管技术不断进步,但Z-Wave面临的最大问题是,在其设备中采用该技术的公司相对较少。
虽然像Kwikset这样多年来一直使用该协议的制造商仍然认为Z-Wave至关重要,但事实上,市场上“有创新”的Z-Wave设备并不多。现有的大多设备是一些简单、实用的设备,如传感器、灯具、开关和锁。多年来一直没有引人注目的新款Z-Wave产品问世,如果你想用亚马逊、苹果或谷歌的硬件来打造智能家居,Z-Wave根本不在考虑范围之内。而且这种情况似乎不会很快改变。
然而,在Matter的世界里,Z-Wave的未来仍有一线希望。虽然Z-Wave对集线器的依赖可以说是其被采用的最大障碍,但Matter最初承诺的无集线器世界并未实现。Matter控制器本质上就是集线器,Thread边界路由器也是如此——两者都是使用Matter设备所必需的。智能家居又回到了这样一个理念:你需要在家里某个地方放一台小型计算机来运行你的设备。如果这些集线器必须存在,为什么不包括Z-Wave呢?
“最终,一切都取决于消费者的选择”。随着Matter重新激发了人们对智能家居的兴趣,统一设备的通用集线器理念再次受到关注。许多先进的智能家居集线器——包括Homey、Home Assistant和Hubitat——都同时支持Z-Wave和Matter,但它们仍然属于小众产品。为了生存,Z-Wave需要与Matter共存,并找到进入主流消费领域(如智能音箱)的途径。
非Matter协议如何通过桥接(方式)与Matter共存,图片来源:芯科科技(Silicon Labs)
一种策略是将Z-Wave设备桥接到Matter生态系统(如苹果Home、Home Assistant和亚马逊Alexa)中,类似于飞利浦Hue、宜家和Aqara将设备桥接到Matter的方式。虽然桥接自Matter推出以来就是规范的一部分,但目前还无法认证Matter Z-Wave桥接器。
虽然一些兼容Z-Wave的集线器制造商已经找到了在其生态系统中连接Z-Wave和Matter设备的方法,但目前还没有官方的方式来集成它们,这意味着在主流Matter生态系统中使用Z-Wave设备并没有简单直接的方法。
“有关我们消亡的传言实在是言过其实了。”
推出Matter协议的连接标准联盟(Connectivity Standards Alliance)表示,该联盟欢迎Z-Wave联盟在此方面的努力。“我们很高兴看到各方努力让制造商和消费者更容易采用Matter协议,包括更简便的设备桥接至Matter的方式,”。罗森塔尔(Rosenthal)表示,Z-Wave联盟正在积极制定认证参数和规则,为其成员定义一个标准的Z-Wave至Matter桥接方案。
一旦该标准发布,将Z-Wave设备添加到Matter生态系统将变得更加简便。制造商只需在其集线器中添加一个软件堆栈,只要该堆栈包含Z-Wave无线电模块,就可以将连接到集线器的Z-Wave设备桥接到任何Matter平台,包括苹果Home平台和谷歌Home平台。
其好处在于,如果Z-Wave设备与Matter协议集成,将有助于推动Matter“统一智能家居标准”的愿景更接近现实。这将既巩固Matter在行业中的地位,又为Z-Wave提供了一个令人信服的坚持下去的理由。“这样,对消费者来说,一切都能神奇地实现互联互通,”。
Z-Wave并不会对Matter构成威胁。尽管Matter在早期遭遇了一些挫折,但凭借智能家居行业大多数厂商的支持,它仍然势头强劲。然而,如果没有Matter的支持,Z-Wave可能会变得过时。也许不会很快,但这种可能性是存在的。将Z-Wave纳入Matter对所有人——制造商和智能家居用户——来说都是有利的。
与此同时,Z-Wave正在推进其重塑之路,希望在这个崭新世界中找到自己的定位。其新的长距离通信能力、向开源标准的转变,以及终于拥有不止一家芯片供应商,都让这条道路变得更加容易。正如罗森塔尔所说:“有关我们消亡的传言实在是言过其实了。”
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