Ưu nhược điểm của Zigbee và Wi-Fi? Nên sử dụng giao thức nào?

Các sản phẩm và giải pháp Smart Home đang ngày càng trở nên phổ biến, mang lại nhiều tiện ích thông minh cho người sử dụng. Tuy nhiên, với mỗi sản phẩm thường sẽ được nhà sản xuất phát triển và tích hợp các phương thức truyền thông khác nhau. Phổ biến trong số đó có thể kể đến hai giao thức truyền thông là Zigbee và Wi-Fi. Vậy ưu nhược điểm của Zigbee và Wi-Fi là gì, nên sử dụng loại truyền thông nào? Hãy cùng tham khảo nội dung phân tích sau đây của SmaLif nhé.

1. Khái niệm và ưu nhược điểm của Zigbee so với Wi-Fi?

1.1. Giao thức truyền thông Zigbee là gì?

Zigbee là một giao thức truyền thông không dây dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.15.4, được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng thấp, chi phí thấp và độ trễ thấp, như trong các hệ thống nhà thông minh.

Zigbee hoạt động trên các băng tần ISM (Industrial, Scientific, and Medical), phổ biến nhất là 2.4 GHz, nhưng cũng có thể sử dụng các băng tần 868 MHz và 915 MHz tùy thuộc vào khu vực.

Ưu điểm của Zigbee:

• Tiêu thụ năng lượng thấp, phù hợp cho các thiết bị sử dụng pin. Giúp các thiết bị như cảm biến, khóa cửa, và các thiết bị khác có thể hoạt động trong nhiều năm chỉ với viên pin nhỏ hay dùng trong remote xe máy.
• Khả năng kết nối rộng, mở rộng nút mạng lên tới 65.000 nút
• Độ trễ thấp, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu phản hồi nhanh
• Hoạt động ổn định, chống nhiễu tốt: Zigbee được ứng dụng đầu tiên trong công nghiệp (Đây là môi trường cần đòi hỏi tính ổn định cao, khả năng kháng nhiễu tốt.)
• Bảo mật mạnh mẽ đa lớp, bao gồm mã hóa AES-128 bit, giúp bảo vệ dữ liệu truyền tải.
• Khả năng tương thích rộng rãi: Được hỗ trợ bởi nhiều nhà sản xuất thiết bị nhà thông minh, với hệ sinh thái đa dạng các sản phẩm có thể tương thích và hoạt động cùng nhau.

Nhược điểm của Zigbee:

• Tốc độ truyền dữ liệu thấp, chỉ phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu truyền tải dữ liệu nhỏ như cảm biến và điều khiển thiết bị.
• Phạm vi kết nối ngắn: Phạm vi kết nối ngắn hơn so với Wi-Fi, nhưng mỗi thiết bị thông minh trong nhà lại kiêm luôn vai trò là router để truyền sóng cho các thiết bị khác để mở mạng lưới.
• Cần có thiết bị hub trung tâm làm chức năng điều phối để kết nối và điều khiển các thiết bị Zigbee từ xa

1.2. Giao thức truyền thông Wi-Fi là gì?

Giao thức truyền thông Wi-Fi (Wireless Fidelity) là hệ thống truy cập internet không dây, là dạng sóng vô tuyến tương tự như sóng truyền hình, viễn thông… mà chúng ta đang sử dụng. Hiện nay sóng Wi-Fi đang phổ biến ở bất cứ mọi nơi, vì vậy đây là giao thức kết nối thuận tiện và dễ tiếp cận với số đông người dùng khi vừa tìm hiểu về Smart Home, hoặc chỉ cần sử dụng các thiết bị thông minh lẻ mà không cần sử dụng hub trung tâm.

So sánh mô hình kết nối của Wi-Fi so với Zigbee:

• Zigbee: Hỗ trợ mạng lưới, nghĩa là các thiết bị Zigbee có thể giao tiếp với nhau và chuyển tiếp dữ liệu cho nhau để mở rộng phạm vi phủ sóng. Điều này giúp tăng độ tin cậy và mở rộng phạm vi kết nối mà không cần thêm nhiều hub trung tâm.

• Wi-Fi: Thường hoạt động theo mô hình mạng sao, nơi tất cả các thiết bị kết nối trực tiếp với router mạng. Điều này có thể làm hạn chế phạm vi và độ tin cậy nếu có nhiều vật cản hoặc khoảng cách xa. Để đảm bảo tín hiệu cần có nhiều điểm truy cập Wi-Fi ở mỗi tầng.

   

Ưu điểm của Wi-Fi:

• Tốc độ truyền dữ liệu cao. Phù hợp cho các yêu cầu truyền tải dữ liệu lớn, như hình ảnh và video
• Phạm vi kết nối dài và có thể được mở rộng bằng các thiết bị như Repeater hoặc Mesh Wi-Fi Systems.
• Kết nối trực tiếp với router mà không cần trang bị hub trung tâm
• Khả năng tiếp cận dễ dàng nhờ độ phủ sóng phổ biến của sóng Wi-Fi

Nhược điểm của Wi-Fi:

• Tiêu thụ năng lượng cao: Cần cắm nguồn trực tiếp hoặc thay pin thường xuyên hơn
• Độ trễ cao hơn, đặc biệt khi mạng bị tắc nghẽn hoặc có nhiều thiết bị cùng kết nối.
• Cấu hình và quản lý bảo mật có thể phức tạp hơn Zigbee
• Có thể gây tắc nghẽn mạng nếu quá nhiều thiết bị đang hoạt động cùng lúc trong một mạng

2. Nên lựa chọn giao thức nào phù hợp?

Zigbee và Wi-Fi đều có vai trò quan trọng trong các hệ thống nhà thông minh, với Zigbee nổi bật nhờ tiêu thụ năng lượng thấp, hỗ trợ mạng lưới, và độ trễ thấp, trong khi Wi-Fi vượt trội ở tốc độ truyền dữ liệu và phạm vi kết nối. Việc lựa chọn giữa hai công nghệ này phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của hệ thống nhà thông minh và các thiết bị mà người dùng muốn tích hợp.

Tiêu chí	Zigbee	Wi-Fi
Tiêu thụ năng lượng	Thấp	Cao
Mạng lưới	Mesh network	Mạng sao
Độ trễ	Thấp	Cao hơn
Khả năng tương thích	Rộng rãi	Rộng rãi
Tốc độ truyền dữ liệu	Thấp	Cao
Phạm vi kết nối	Ngắn	Dài
Cần hub trung tâm	Có	Không
Bảo mật	Mạnh mẽ	Mạnh mẽ nhưng phức tạp hơn

Có thể chọn Zigbee nếu:

• Các thiết bị sử dụng pin lâu dài, không cần can thiệp hạ tầng đi thêm dây điện cấp nguồn
• Cần mạng lưới có độ ổn định và bảo mật cao, với độ trễ thấp
• Số lượng thiết bị kết nối nhiều trong cùng một không gian, đặc biệt không gian hẹp

Có thể chọn Wi-Fi nếu:

• Yêu cầu tốc độ truyền tải cao và ở các vị trí thuận tiện cho việc cấp nguồn điện
• Cần khả năng kết nối thiết bị trong phạm vi rộng
• Bạn cần truyền tải dữ liệu dung lượng lớn như video và âm thanh
• Chỉ cần sử dụng một số sản phẩm nhỏ lẻ, không cần trang bị thêm hub trung tâm

Hy vọng qua những chia sẻ trên, SmaLif có thể giúp bạn hiểu rõ về các ưu nhược điểm của hai giao thức truyền thông Wi-Fi và Zigbee. Chúc bạn có thể lựa chọn cho mình các sản phẩm với giao thức truyền thông phù hợp với nhu cầu.