答えをお探しですか？これが私たちの目次です：
3）ホームオートメーションのコンテキストでZigBeeを理解する
5） ZigBeeを使用するには何を購入する必要がありますか？
6） Google HomeはZigbeeと互換性がありますか？
10）ブリッジを使用してGoogleHomeとZigbeeを接続する方法
11）スマートハブの使用
13）スマートハブを使用してGoogleHomeとZigbeeを接続する
15） Zigbeeのセットアップを開始する方法（実行する手順）
i）照明
ii）温度制御
iii）セキュリティ
ii）ハブをセットアップする
iii）デバイスを接続する
16） ZigbeeとZ-Wave
d）混雑の問題
e）無線周波数
f）セキュリティ
g）ネットワーク容量
過去数年間で、スマートホーム業界は飛躍的に成長しました。エアコンやカメラから照明まで、考えられるほとんどすべてのガジェットがあります。
特に、所有するすべてのものを接続し、さまざまなデバイスが相互に通信できるようにするデバイスが多数あります。 ZigBeeはそのようなデバイスの1つですが、それは正確には何であり、スマートホームを強化するために何ができるでしょうか。確認してみましょう。
ZigBeeとは何かを理解するには、スマートホームから始める必要があります。あなたの家が本当にスマートであるためには、あなたはお互いに通信できるデバイスを持っている必要があります。説明のために、玄関のドアに近づいたときにやかんを沸騰させたいと思うかもしれません。または、就寝時にサーモスタットで温度を下げたい場合もあります。
モノのインターネット（IoT）の背後にある考え方は、これらすべてのデバイスを接続することです。このように、彼らはあなたがそれぞれを個別に操作する必要なしに情報を共有することができます。これを実現するには、全員が同じ言語を話す必要があります。しかし、これは現在の場合とはほど遠いです。典型的な家庭のほとんどのデバイスは、さまざまなメーカーからのものであり、さまざまな言語を話します。
ZigBeeと入力します。コンセプトの名前の由来を知りたいと思うかもしれません。ミツバチが巣箱に戻ると、ワッグルダンスを使って外界からの発見を相手に伝えます。この通信用のジグザグダンスは、このような革新的な通信プロトコルの名前として最適です。
ZigBeeは本質的に、IEEE802.14.4-2006として知られるIP層に基づいてワイヤレスで動作するオープンな通信規格です。それがギリシャ語のように聞こえる場合は、別の観点から見てみましょう。ワイヤレスデバイスまたはBluetoothデバイスが互いにどのように通信するかを検討してください。 ZigBeeは基本的に、デバイスが同じように簡単な方法で「話す」ことを可能にします。したがって、一部のデバイスでは、ワイヤレスおよびBluetooth通信の代替として機能できます。
ZigBeeデバイスは、2.4GHzを標準周波数として使用して、無線周波数を使用して通信します。これらのデバイスは、次の3つの主要なカテゴリに分類されます。
ZigBeeをホームオートメーションに理想的なものにしているのは、2つのデバイス間の通信を単純に促進するだけではないという事実です。たとえば、Bluetoothは、ある高出力デバイスから別のデバイスに短距離でのみデータを送信します。しかし、ZigBeeは「メッシュネットワーク」と呼ばれるものを使用して機能します。
メッシュネットワークは、ノードと呼ばれる複数のワイヤレスポイント間で接続を分散するネットワークの一種です。これらのポイントまたはノードは相互に通信でき、BluetoothやWi-Fiよりもはるかに広いエリアでネットワークを共有できます。
ノードは、ワイヤレスルーターとほぼ同じように機能する小さな送信機に匹敵します。広範囲に送信できるということは、データ送信の範囲を拡大すると同時に、安定性を確保できることを意味します。
スマートホームでは、ZigBeeを使用している場合でも、コーディネーターが必要です。メインノードとして機能するコーディネーターは、AmazonEchoやSamsungSmartThingsなどのスマートホームハブの形をとることができます。ネットワーク上のノードの1つに障害が発生し、2番目のノードと通信できない場合、メインノードは2番目のノードと通信できます。
範囲内にある限り、同じネットワーク上の3番目のノードと通信する必要があります。ネットワーク内の各ノードはリピーターの役割を果たし、すべてのノードが調和してデータを分散します。
それが名前、メッシュネットワークを説明しています。メッシュ内では、相互運用可能なすべてのデバイスが一種の前哨基地として機能します。そのテクノロジーのおかげで、このコンセプトは一元化されたハブを必要とせずに機能し、メッシュネットワークを介して情報を渡すことができます。
ZigBeeは、単一のネットワーク内で最大65,000ノードをサポートできます。通信範囲は約35〜70フィート（10〜20メートル）です。 Z-waveのようにさらに通信できる通信プロトコルは他にもありますが、ZigBeeの主な強みはその速度です。
さらに、ZigBeeは、そのIoT機能により、商用アプリケーションで人気が高まっています。その設計により、監視およびセンシングアプリケーションに理想的であり、これらの分野での採用が急速に拡大しています。
ZigBeeメーカーは、2002年にZigBeeアライアンスと呼ばれるものを作成しました。業界アライアンスは、プロトコルの使用にサインアップした企業で構成されています。現在、アライアンスには400人以上のメンバーが登録されており、2,500台以上のデバイスが登録されています。業界の有名企業のほとんどは、現在、提携下のパートナーブランドです。
ZigBeeプロトコルをサポートするいくつかのデバイスは次のとおりです。
各ZigBeeデバイスを個別にインストールする代わりに、すべてを制御するための中央ハブが必要になります。前述のAmazonEcho PlusとSmartThingsに加えて、Winkハブを使用してネットワークでこの中心的な役割を果たすこともできます。
ハブはネットワークをスキャンしてすべてのZigBeeデバイスを探し、個々のセットアップの手間を省きます。また、単一の中央アプリを使用してデバイスを簡単に制御できます。
ZigBeeの使用を開始するには、コーディネーターとして機能するハブを購入するだけです。最良のオプションの1つは、Amazon EchoPlusです。現在Amazonから149ドルで販売されており、他のハブを必要とせずに、すべてのZigbeeデバイスにシームレスに接続して制御します。 Alexaを使用して、音声コマンドですべてのZigbeeデバイスにアクセスして制御できます。
Amazon Echo PlusはZigBeeデバイスのサポートを統合しているため、接続するために特別なものは必要ありません。 「アレクサ、私のデバイスを見つけて」と言うだけです
残念ながら、現在の範囲のGoogleHomeデバイスはZigbeeをサポートしていません。ただし、GoogleHomeデバイスをZigbeeを使用するデバイスと連携させるための回避策とハックがいくつかあります。
実際のハッキングに取り掛かる前に、GoogleHomeがどのように機能するかを理解することが重要です。 Google Homeスマートスピーカーは、Wi-Fiを使用して互換性のあるデバイスと通信します。したがって、Google Homeは、Wi-Fiネットワークに接続するすべてのスマートデバイスと通信できます。そのような場合、仲介者は必要ありません。
ただし、一部のスマートホームデバイスは通信にZigbeeプロトコルを使用します。このようなデバイスとGoogleHomeで会話するには、ブリッジやスマートハブなどの仲介者が必要です。
仲介者は、異なる言語を話す2つの当事者が通信できるようにする通訳者と考えてください。
さまざまなタイプのインタープリターを使用して、これらのデバイスを通信させる方法を調べてみましょう。
前述のように、2つの世界をつなぐのに役立つ通訳の1つのタイプはブリッジです。しかし、橋とは何ですか？
スマートデバイスのコレクションを持っているだけでは、家はスマートになりません。多くの場合、ZigbeeやGoogle Homeデバイスの場合のように、これらのデバイスを制御したり、通信させたりすることはできません。
このような場合、ブリッジはデバイスを接続するための欠落したリンクとして機能します。ブリッジは基本的に、スマートデバイスとコントロールポイント間の接続ポイントです。使用するデバイスが異なる言語を話す場合、スマートホームに追加する必要があります。
基本的には、舞台裏で情報を翻訳し、2者がそれぞれ処理できる形で伝達します。
ZigbeeデバイスとGoogleHomeデバイスをブリッジを使用して通信させる方法を理解するために、PhilipsHueの例を見てみましょう。
Philips Hueは、Zigbeeプロトコルを使用するため、GoogleHomeと直接通信できないさまざまな電球を製造しています。これを知って、PhilipsHueは独自のブリッジを作成します。電球のスターターパックで購入できます。
接続を設定する方法は次のとおりです。
上記の手順では例としてPhilipsHueを使用していますが、ブリッジングプロセスは、GoogleHomeに接続するすべてのZigbeeデバイスでほぼ同じです。
Google Homeをブリッジにペアリングすると、デバイスを特定の部屋に割り当てたり、ルーティンを作成したり、その他すべてを実行してデバイスをシームレスに操作したりできるようになります。
前述のように、スマートハブを使用して接続することで、GoogleHomeとZigbeeを連携させることもできます。
簡単に言うと、スマートハブは、ホームオートメーションネットワーク上のデバイスを接続するために使用するハードウェアまたはソフトウェアです。デバイスは、接続されたデバイス間およびユーザーとデバイス間の通信を制御します。
ローカルに接続するスマートハブがある場合でも、ハードウェアの場合、他のタイプがクラウド（ソフトウェア）に接続します。このようなハブは、Wi-FiやBluetoothの代わりにZigbeeおよびZ-Waveプロトコルを使用するモノのインターネット（IoT）デバイスの使用の基本です。
ハブの役割は、ネットワークがスムーズに機能するために非常に重要であるため、通常はネットワークの心臓部として知られています。これは、さまざまな独立したコンポーネントを一元化されたプラットフォームに結び付けるためです。
また、単一のスマートホームアプリを使用してすべてのデバイスを制御できるようにすることで、デバイスの使用を簡素化します。ハブは、Wi-FiまたはBluetoothネットワークからトラフィックを迂回させて、必要に応じてネットワークの輻輳を緩和することもできます。
スマートハブとは何かを理解したところで、1つを使用して2つの世界を接続する方法を見てみましょう。説明のために、 GoogleHomeとSamsungSmartThingsを接続する方法を検討します。
これがあなたがする必要があることです：
これですべての準備が整い、Googleアシスタントの音声コントロールを使用してGoogleホームから直接Zigbeeデバイスの制御を開始できます。
SmartThingsアカウントでGoogleHomeを承認すると、SmartThingsがサポートするすべてのデバイスにアクセスする権限が付与されることに注意してください。これらには、すべてのZigbeeデバイスが含まれます。ただし、好みに合わせてリストを編集することはできます。
Google Homeと同様に、 Google NestHubはZigbeeのサポートを提供していません。したがって、Nestを使用してZigbeeデバイスを制御するには、ブリッジまたはハブが必要になります。
スマートホームエコシステムを設定する際の最大の課題の1つは、選択する必要のあるさまざまなデバイスです。彼らはタスクを論理の圧倒的なパズルのように感じさせることができます。
タスクを単純化するのと同じように、タスクをいくつかの部分に分割することで、これをはるかに簡単にすることができます。 Zigbeeエコシステムをセットアップするために実行できる手順を見てみましょう。
スマート住宅所有者の大多数は、ネットワークのバックボーンとして機能する基本的な中央ガジェットを見つけることから、Zigbeeエコシステムを使い始めます。すでに学んだように、単一のアプリからすべてのデバイスの制御を容易にするために、そのようなガジェットが必要です。
これを行う最も簡単な方法の1つは、考えているデバイスのスターターキットを使用することです。たとえば、前述のように、PhilipsHueスターターキットにはブリッジと電球のセットが付属しています。
ブリッジは、ネットワークのバックボーンであるシステムへのゲートウェイとして機能します。これはネットワークコントローラーとして機能し、使用しているソフトウェアがすべてのデバイスと通信できるようにします。
さらに、それはあなたのシステムをインターネットに接続するのに役立ちます。この接続が確立されていれば、インターネットにアクセスできる限り、どこからでもスマートホームを制御できます。
Samsung SmartThingsスマートハブに加えて、このプロトコルもサポートするWinkハブを検討することもできます。ただし、その製品の範囲はSmartThingsほど広くはありません。
Winkは使いやすいフレンドリーなインターフェイスを提供しますが、SmartThingsははるかに堅牢で、あえて探索したい人のために内部に多くの機能があります。
ネットワークを制御するためのバックボーンができたので、次のステップは、スマートホームで使用するデバイスを選択することです。これを行うための最良の方法は、いくつかのガジェットから始めて、概念がより身近になるにつれてそこから構築することです。
あなたの決定を知らせるのを助けるために、あなたが自動化したいプロセスについて考えてください。ライトのオンとオフを切り替えたり、声で明るさを調整したりするアイデアは好きですか？スマートフォンアプリからドアをロックして温度設定を調整しませんか？
選択するガジェットは、スマートホームオートメーションのニーズと要望によって異なります。 Zigbeeエコシステムを作成しているため、Zigbeeをサポートするデバイスを具体的に選択する必要があることに注意してください。したがって、ガジェットを購入する前に、Zigbeeプロトコルとの互換性を検討してください。
好みや互換性に応じてデバイスを選択すると、リストが管理可能な数に絞り込まれることがわかるでしょう。
Zigbeeスマートホームエコシステムをセットアップするときにほとんどの人が優先するデバイスカテゴリのいくつかを次に示します。
スマート電球は、家を自動化するときに始めるのに最適な場所です。このような電球を使用すると、音声コマンドを使用して、またはスマートフォンアプリから、ライトのグループまたは個々のライトを制御できます。シーンを設定してさらに簡単にすることもできます。
たとえば、就寝時など、特定の時間帯に特定の色と明るさを設定することを選択できます。そのようなときは、ロマンチックなアンビエント照明を使用し、調光器で物事を控えめに保つことをお勧めします。
また、設定されたトリガーに基づいて、特定の時間にライトを自動的にオンまたはオフにしたい場合もあります。
手元にあるスマート電球を使用すると、すべてを事前設定して、考えているプロセスを自動化できます。 Philips Hueスマート電球は、幅広いオプションを提供するため、Zigbeeユーザーに最も人気のある選択肢の1つです。
スマート電球を使用する以外に、同様の光制御用のスマートスイッチを設定することもできることに注意してください。
スマートサーモスタットは、Zigbeeスマートホームへのもう1つの優れた追加機能です。これらは便利さを提供するだけでなく、ソファの快適さから温度設定を制御できるようにするだけでなく、適切に使用すると省エネを促進します。
Ecobeeなどの一部のサーモスタットは、ルーチンのデータを使用して冷暖房を管理します。これらを使用して、時刻や自宅か外出かなどの基準に基づいて温度設定を調整できます。
Ecobeeだけでなく、Zigbeeプロトコルをサポートするサーモスタットブランドには次のものがあります。
注意に値するかもしれないあなたのスマートホームのもう一つの重要な側面はセキュリティです。このカテゴリでは、Zigbeeスマートロック、ドアベル、監視カメラ、センサーの入手を検討できます。
スマートロックは機能が異なります。スマートフォンアプリからリモートで家をロックおよびロック解除できるもの、ゲストに一時的なアクセスを許可できるもの、指を使ってロックおよびロック解除できるものがあります。
一方、スマートドアベルは、スマートフォンやテレビ画面からドアの前にいる人を知らせます。また、セキュリティカメラで映像を録画し、家にいないときにアラートを送信することもできます。
これらはモーションセンサーと連携して機能し、場合によっては、上記のセキュリティ角度のすべてをカバーする単一のキットを入手できます。
Yale SmartLocksとBoschSecurityシステムは、プロトコルをサポートする製品の優れた例です。
エコシステムのバックボーンと、開始するためのいくつかのデバイスが手元にあるので、今度はすべてを接続します。
SmartThingsやWinkなどのZigbeeスマートハブを使用する場合、この手順ではハブを設定するだけで済みます。ここでSmartThingsハブを設定し、デバイスを接続する方法：
SmartThingsをネットワークのハブまたはバックボーンとして使用してZigbeeエコシステムをセットアップするために必要なのはこれだけです。
ZigbeeとZ-Waveは、スマートホーム製品が使用する主要なワイヤレスプロトコルの1つです。彼らはあなたがよく知っているかもしれない標準的なWi-FiとBluetooth製品の革新的な代替品を提供します。
興味深いことに、いくつかの明らかな類似点を共有しているにもかかわらず、2つは互いに接続していません。また、 注目すべき違いだけでなく、長所と短所もあります。スマートホームをスムーズに運営するには、少し時間を取って2つを分析し、どちらがニーズに最も適しているかを判断することをお勧めします。
Zigbeeはオープンソースプロトコルを使用しますが、Z-Waveはクローズドスタンダードを使用します。前者の場合、これは長所と短所の両方です。
コードは誰でも確認できるように公開されており、誰も所有していないため、長い時間がかかる可能性があります。ただし、これは、誰でもコードを使用して、ニーズに合わせてコードを調整できることも意味します。
その好例は、PhilipsHue製品ラインと関係があります。これらは、最も人気のあるZigbeeプロトコル製品の1つです。ただし、製造元がプロトコルに変更を加えたため、それらを使用するにはPhilipsスマートハブが必要になります。
一方、Z-WaveプロトコルはSiliconLabsに属しています。しかし、その存在の年の間に、それは所有権を何度も変更しました、それは人が弱点と考えるかもしれません。しかし、クローズドスタンダードシステムとして、それはかなりのセキュリティ対策を提供します。
すべてのZ-Wave製品は、事前に指定された基準を満たす必要があるため、Zigbee製品で発生することがある非互換性の問題を回避できます。したがって、ほとんどの場合、相互運用可能です。
どちらのプロトコルもメッシュネットワークを使用してホームエコシステム内のデバイスに接続しますが、それは類似性に関する限りです。 Z-Waveのネットワーク範囲ははるかに長く、最大330フィート離れたデバイスに接続できます。 Zigbeeの最大範囲は約60フィートです。
これは、Z-Waveがより長い距離を閉じるため、より大きな家を持つユーザーにとってより実用的である可能性があることを意味します。
メッシュネットワークでは、デバイスを中央ハブに直接接続する必要はありません。むしろ、近くのデバイスに接続して、ハブからチェーンを作成できます。何が起こるかというと、信号はネットワーク内のデバイスからデバイスへとホップしてハブに到達します。
Z-Waveプロトコルでは、ホップの最大数は4です。したがって、チェーンごとに最大3つのデバイスに接続するハブが必要です。そうしないと、チェーンが切断され、デバイスの接続が失われます。
Zigbeeにはホッピングの制限はありません。邪魔になってハブに到達するデバイスをいくつでも通過できます。
ZigbeeデバイスとZ-Waveデバイスはどちらも、低消費電力で有名です。どちらもWi-Fiが必要とする電力のほんの一部しか使用していません。ただし、ZigbeeデバイスはZ-Waveデバイスよりもはるかに少ないエネルギーを消費します。
Zigbeeエコシステムは、再充電が必要になるまでZ-Waveデバイスよりも長持ちします。
Zigbeeネットワークは、Z-Waveよりも輻輳しやすい傾向があります。これは、後者があまり使用されていない無線周波数908.42 MHzで実行されているのに対し、前者は2.4 GHzで実行されているため、Wi-Fiの競合相手となっているためです。
その結果、Zigbeeメッシュネットワーク上のデバイス、Wi-Fiネットワーク、さらには近隣のデバイス間で輻輳が簡単に発生する可能性があります。
米国とヨーロッパの両方で、Zigbeeは同じ無線周波数2.4GHzを使用します。ただし、Z-Waveの無線周波数は国によって異なります。たとえばヨーロッパでは、周波数は868.42MHzです。
したがって、海外に移動する場合は、Zigbeeの方がもう少し便利な場合があります。おそらく行う必要がある唯一の変更は、デバイス上の電源アダプターです。ただし、Z-Waveを使用している場合は、まったく新しいデバイスのセットが必要になる場合があります。
Z-WaveとZigbeeはどちらも、銀行や政府が使用しているのと同じ標準であるAES128暗号化標準を使用しています。これにより、悪意のある攻撃者が信号をハッキングしてスマートホームを制御する可能性はほとんどありません。これは両方のプロトコルに適用されます。
Zigbeeネットワーク容量はZ-Waveよりもはるかに高いです。 Z-Waveの最大数は232デバイスですが、Zigbeeは理論的には最大65,000デバイスに対応できます。これらは理論上の数値にすぎないことに注意してください。ただし、2つの機能を垣間見ることができます。
スマートホームにこれほど多くのデバイスが必要になることはないかもしれません。しかし、繰り返しになりますが、あなたは決して知りません！
Zigbeeプロトコルのもう1つの利点は、Z-Waveよりも多くのデバイスをサポートすることです。 ただし、前者は約2,500のスマートデバイスをサポートし、後者は約2,400をサポートするため、違いはごくわずかです。
特に、Zigbeeのラインナップには、PhilipsHueやAmazonEchoPlusなどの有名ブランドが含まれています。 ZigBee製品を家に持ち帰ると、アプリに自動的に追加されます。
Amazonの62.70ドルのSamsungSmartThings Hubは、スマートフォンアプリのSamsungConnectからZigBeeデバイスを制御することもできます。
コメント