ساخت یک خانه هوشمند کامل، تنها به خرید چند لامپ و پریز هوشمند خلاصه نمی‌شود؛ بلکه به انتخاب یک استاندارد ارتباطی مناسب برای سال‌های آینده بستگی دارد. بسیاری از کاربران در آغاز راه، دستگاه‌های مبتنی بر وای‌فای (Wi-Fi) را به دلیل ارزانی و فراگیری انتخاب می‌کنند، اما تجربه‌ها نشان می‌دهد که استاندارد زیگبی (Zigbee) در بلندمدت گزینه‌ای منطقی‌تر و مقیاس‌پذیرتر است.
وای‌فای برای چند دستگاه کافی است، اما زیگبی مقیاس‌پذیرتر است
هنگام راه‌اندازی نخستین خانه هوشمند، وای‌فای بدیهی‌ترین انتخاب به نظر می‌رسد. بازار پر از لوازم جانبی ارزان‌قیمت است که وعده سهولت استفاده می‌دهند و از آنجا که وای‌فای همه‌جا حاضر است، نیازی به خرید سخت‌افزار اضافی وجود ندارد. کافی است لامپ یا پریز هوشمند را به شبکه متصل کنید، اپلیکیشن همراه آن را نصب کرده و وارد حساب کاربری خود شوید. این راهکار برای خودکارسازی چند کار موردی کاملاً مناسب است.
اما وقتی قرار است کل خانه هوشمند شود، باید به فکر آینده بود. خانه هوشمند معمولاً از یک یا چند لامپ آغاز می‌شود و به نوارهای نور هوشمند و حتی صفحه کنترل نصب‌شده روی دیوار می‌رسد. همه این دستگاه‌ها باید با یکدیگر گفت‌وگو کنند، در غیر این صورت کاربر مجبور است تمام روز میان اپلیکیشن‌های مختلف جابه‌جا شود.
زیگبی چگونه یک شبکه مش (Mesh Network) می‌سازد؟
در زیگبی، دستگاه‌های سازگار به‌جای اتصال مستقیم به روتر، از طریق یک شبکه کم‌مصرف مجزا با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند که توسط یک هماهنگ‌کننده زیگبی (Zigbee Coordinator) مدیریت می‌شود. برخلاف دستگاه‌های وای‌فای که همه از طریق روتر هماهنگ می‌شوند، هر دستگاه زیگبی متصل به برق می‌تواند نقش یک تکرارکننده (Repeater) یا توسعه‌دهنده برد (Range Extender) را ایفا کند.
این یعنی لامپی که در دورترین نقطه خانه قرار دارد، لازم نیست مستقیماً با هماهنگ‌کننده در اتاق کار ارتباط بگیرد؛ بلکه تنها باید به نزدیک‌ترین دستگاه زیگبی مجاور خود برسد. به این ترتیب می‌توان شبکه خانه هوشمند را تقریباً بی‌نهایت گسترش داد، بدون آنکه نگران جای‌گذاری دستگاه‌ها و نقاط دسترسی بی‌سیم بود.
مجموعه لامپ‌های Philips Hue نمونه‌ای روشن از این موضوع است؛ پل (Bridge) متصل به روتر، فرمان‌ها را میان لامپ‌ها هماهنگ می‌کند، در حالی که بخش عمده چراغ‌ها بسیار دورتر از برد مفید این پل قرار دارند و خودِ لامپ‌ها نقش رله فرمان‌ها را میان یکدیگر ایفا می‌کنند.
مصرف انرژی پایین؛ باتری‌هایی که سال‌ها دوام می‌آورند
زیگبی به‌عنوان یک پروتکل کم‌مصرف، انتخابی عالی برای لوازم جانبی باتری‌دار مانند سنسورهای حرکت و سنسورهای درب است. بیشتر سنسورهای مبتنی بر وای‌فای برای حفظ عمر باتری، نرخ پُلینگ (Polling Rate) پایینی دارند و با این حال عمر باتری آن‌ها معمولاً در بهترین حالت به چند روز می‌رسد.
در مقابل، دستگاه‌های زیگبی نیازی به حفظ یک اتصال پرمصرف ندارند. برای نمونه، ریموت چراغ‌های زیگبی با یک باتری سکه‌ای استاندارد CR2032 کار می‌کند و عمر باتری آن به سال می‌رسد. دلیل اصلی این است که سنسورهای زیگبی منتظر وقوع یک رویداد می‌مانند و تنها هنگام رخ دادن آن، پیام را ارسال می‌کنند؛ همین موضوع مصرف انرژی را پایین و عمر باتری را طولانی نگه می‌دارد.
یکپارچگی با Home Assistant و رهایی از قفل‌شدگی در اکوسیستم
مزیت دیگر ساخت خانه هوشمند بر پایه زیگبی، وابسته نبودن به اکوسیستم یک برند خاص است. می‌توان از هماهنگ‌کننده‌های زیگبی شخص ثالث برای کنترل لامپ‌های Hue، رله‌ها و سنسورها استفاده کرد. همه این دستگاه‌ها با استفاده از یکپارچه‌سازی ZHA در Home Assistant ثبت می‌شوند و هر دستگاه زیگبی به‌صورت یک موجودیت (Entity) درمی‌آید که می‌توان آن را از راه دور کنترل یا خودکارسازی کرد.
در صورت تمایل می‌توان اپلیکیشن‌های اختصاصی برندها را کنار گذاشت و مجموعه‌ای ساخت که هماهنگ‌کننده و اپلیکیشن آن را خود کاربر انتخاب می‌کند. این آزادی عمل به کاربر اجازه می‌دهد دستگاه‌ها را از هر برند و سازنده‌ای خریداری کرده و در یک گروه واحد قرار دهد. حتی می‌توان یک هاب Matter شخص ثالث نیز اضافه کرد تا دستگاه‌های زیگبی در معرض دید سایر پلتفرم‌ها قرار بگیرند.
وای‌فای بد نیست، اما زیگبی برای کل خانه ساخته شده است
با تمام علاقه‌ای که به دستگاه‌های زیگبی وجود دارد، باید پذیرفت که دستگاه‌های وای‌فای ذاتاً بد نیستند. برای مثال، نوار نور Govee نصب‌شده در حمام یک دستگاه وای‌فای است که عمداً با بقیه مجموعه یکپارچه نشده، زیرا تنها وظیفه آن روشن شدن با یک تایمر است و پرداخت هزینه بیشتر برای راهکار زیگبی در این مورد توجیهی ندارد. اگر نیاز کاربر به خودکارسازی‌های موردی یا کنترل‌های ساده محدود می‌شود، راهکار وای‌فای کاملاً کافی است.
اما در مقیاسی بزرگ‌تر، با ده‌ها سنسور، بیش از ۷۰ چراغ Hue و چندین رله، بازگشت به دستگاه‌های وای‌فای منطقی نیست. افزایش قابلیت اطمینان چشمگیر بوده و دیگر نگرانی‌ای درباره برد یا تمام شدن باتری وجود ندارد. زیگبی به‌قدری کم‌مصرف است که حتی وقتی یک سنسور هشدار کاهش شارژ می‌دهد، معمولاً انرژی کافی برای ادامه کار تا یک ماه دیگر را دارد؛ همین موضوع آرامش خیال کاربر را در سفرهای طولانی تأمین می‌کند.
در پایان، صرفه‌جویی اندک در خرید یک دستگاه وای‌فای ارزش آن را ندارد که کاربر مجبور شود یک اپلیکیشن دیگر، یک وابستگی ابری (Cloud Dependency) تازه یا یک دستگاه اضافی برای مدیریت جداگانه به مجموعه خود اضافه کند.
نکته‌ای درباره سخت‌افزار هماهنگ‌کننده
برای راه‌اندازی چنین شبکه‌ای، دانگل USB سون‌آف (Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle Plus) یکی از هماهنگ‌کننده‌های محبوب به شمار می‌رود که فرستنده‌ای قدرتمند دارد و از هر دو بستر Zigbee Home Automation در Home Assistant و Zigbee2MQTT پشتیبانی می‌کند. این دانگل با سیستم‌عامل‌های لینوکس، مک‌اواس و ویندوز سازگار است.