Concetti Chiave

  • Un hub in rete agisce come un centro di connessione per computer e dispositivi, creando una rete locale (LAN) dove tutti i dispositivi ricevono i dati trasmessi.
  • Matter è uno standard che unifica diversi protocolli smart home, garantendo l'interoperabilità tra dispositivi di ecosistemi come Google, Apple e Amazon.
  • Zigbee e Z-Wave sono protocolli mesh per la domotica che permettono la comunicazione tra dispositivi senza accesso a Internet, con Zigbee che supporta più dispositivi e Z-Wave che offre maggiore portata e sicurezza.
  • Z-Wave opera su frequenze specifiche (908,42 MHz in USA, 868,42 MHz in Europa) e fornisce un ulteriore livello di sicurezza, mentre Zigbee può avere interferenze con reti Wi-Fi a 2,4 GHz.
  • Zigbee permette un numero illimitato di "hop" nei segnali, supportando fino a 65.000 dispositivi, mentre Z-Wave limita i "hop" a quattro e supporta fino a 232 dispositivi.

HUB

In rete, un hub è un dispositivo che collega tra loro più computer e dispositivi. Gli hub possono essere chiamati anche ripetitori o concentratori e fungono da centro di una rete locale (LAN). In un hub, ogni dispositivo collegato si trova sulla stessa sottorete e riceve tutti i dati inviati all'hub. Zigbee, Z-Wave e Matter sono protocolli wireless per la domotica che permettono ai dispositivi smart (luci, sensori, serrature) di comunicare, mentre l'hub (o gateway/bridge) è il cervello centrale che li coordina, li collega a internet e consente il controllo via app/voce, creando una rete mesh affidabile, con Matter che unifica questi standard, rendendoli più interoperabili tra ecosistemi diversi (Google, Apple, Amazon).

Matter

Matter è uno standard pensato per consentire a diversi dispositivi ed ecosistemi di funzionare insieme: i prodotti certificati, che rispettano lo standard, potranno essere gestiti con le app e i servizi vocali come Alexa di Amazon, Siri di Apple, Assistente di Google e altri. Quindi un utente può acquistare qualsiasi dispositivo supportato (dotato del bollino Matter) per avere la certezza che funzionerà con i sistemi in possesso, e quindi utilizzare l'assistente vocale o la piattaforma che preferisce per controllarlo.

A cosa serve Matter

Matter quindi ovvia a due problemi che la diffusione della domotica, ovvero dei dispositivi intelligenti, nelle nostre case ha dovuto affrontare: l'interoperabilità tra diversi apparecchi e la connessione a Internet costante.
Il primo problema è senz'altro il più pressante ed evidente. Se compro una lampadina pensata per Amazon Alexa ma sono un utente Apple HomeKit molto probabilmente non riuscirò a sfruttarne le caratteristiche smart. Matter risolve la questione con uno standard aperto, esente da royalty e ampiamente diffuso. La seconda problematica è data dalla connettività alla rete. Se i dispositivi IoT (Internet of Things) devono essere costantemente connessi a Internet, facendo affidamento al cloud per il loro funzionamento, un rallentamento della connessione (o addirittura la mancanza) causa un funzionamento locale inadeguato, per non dire vistosi rallentamenti in caso di velocità non eccelse.

Zigbee

Questo protocollo open source funziona utilizzando la topologia di rete mesh per garantire che i dispositivi intelligenti possano comunicare anche quando non si ha accesso a Internet. Ogni nodo o dispositivo è connesso a una rete mesh, creando una rete più robusta e affidabile. Poiché questa configurazione è decentralizzata, i punti di errore sono ridotti.

Z-Wave

Z-Wave è una tecnologia wireless che consente ai dispositivi per la domotica di comunicare efficacemente tra loro. Questa tecnologia è nota per offrire agli utenti numerose misure di sicurezza e un'ampia portata. Il protocollo Z-Wave viene utilizzato principalmente per la domotica e funziona a una frequenza di 868,42 MHz in Europa e di 908,42 MHz negli Stati Uniti. Questa tecnologia utilizza anche una rete mesh per garantire che i dispositivi della tua casa intelligente possano inviare facilmente segnali.

Le differenze tra Zigbee e Z-wave

Esistono numerose differenze tra i protocolli Zigbee e Z-Wave, che sono descritte di seguito.
Frequenza
Entrambi i sistemi utilizzano frequenze radio distinte. Quando si utilizza Zigbee, si incontra una frequenza di 915 MHz o 2,4 GHz. Come accennato in precedenza, Z-Wave utilizza principalmente una frequenza di 908,42 MHz.
Velocità
In generale, Zigbee è il protocollo più veloce grazie alla frequenza di 2,4 GHz che utilizza. Tuttavia, velocità elevate comportano un consumo energetico maggiore, il che significa che le batterie dei dispositivi intelligenti di casa potrebbero dover essere sostituite più frequentemente.
Compatibilità
Zigbee supporta più prodotti di Z-Wave. Tuttavia, Z-Wave è comunque compatibile con oltre 3.000 prodotti.
Interferenza
Poiché questi protocolli hanno frequenze diverse, presentano anche diversi problemi di interferenza. È possibile che la frequenza a 2,4 GHz utilizzata da Zigbee interferisca con alcuni dispositivi associati alla rete Wi-Fi. Z-Wave, d'altra parte, può ricevere interferenze da baby monitor o telefoni fissi.
Connettività
Le reti domestiche intelligenti Z-Wave possono supportare fino a 232 dispositivi contemporaneamente. Zigbee, invece, supporta fino a 65.000 dispositivi.
Affidabilità
L'affidabilità delle reti mesh dipende dal protocollo a cui sono abbinate. Come accennato in precedenza, solo alcuni dispositivi causano interferenze con i dispositivi Zigbee e Z-Wave. Entrambi questi sistemi sono altamente affidabili.
Numeri "Hop"
Z-Wave consente solo quattro passaggi quando si effettua una trasmissione da un dispositivo all'altro, il che significa che il segnale non raggiungerà il quinto dispositivo all'interno della connessione. Zigbee consente un numero illimitato di passaggi.
Portata del segnale
Zigbee ha una portata del segnale di 10 metri. In confronto, Z-Wave ha una portata del segnale di 35 metri.
Sicurezza
Sebbene entrambe le tecnologie siano basate sullo standard di crittografia AES128, il protocollo Z-Wave è dotato di un ulteriore livello di sicurezza, che garantisce la protezione di tutti i dispositivi intelligenti dagli attacchi DDOS.

Domande da interrogazione

  1. Qual è il ruolo di un hub in una rete locale?
  2. Un hub funge da centro di una rete locale (LAN), collegando tra loro più computer e dispositivi. Ogni dispositivo collegato all'hub si trova sulla stessa sottorete e riceve tutti i dati inviati all'hub.

  3. Come Matter migliora l'interoperabilità tra dispositivi smart?
  4. Matter è uno standard che consente a diversi dispositivi ed ecosistemi di funzionare insieme, permettendo agli utenti di gestire i dispositivi certificati con app e servizi vocali come Alexa, Siri e Google Assistant, risolvendo problemi di compatibilità tra diversi sistemi.

  5. Quali sono le principali differenze tra i protocolli Zigbee e Z-Wave?
  6. Zigbee e Z-Wave differiscono in frequenza, velocità, compatibilità, interferenza, connettività, affidabilità, numero di "hop", portata del segnale e sicurezza. Zigbee utilizza frequenze di 915 MHz o 2,4 GHz, supporta più dispositivi e ha una portata di 10 metri, mentre Z-Wave opera a 908,42 MHz, supporta fino a 232 dispositivi e ha una portata di 35 metri.

  7. In che modo Zigbee e Z-Wave garantiscono la comunicazione tra dispositivi senza accesso a Internet?
  8. Entrambi i protocolli utilizzano una topologia di rete mesh, che permette ai dispositivi di comunicare tra loro anche in assenza di connessione a Internet, creando una rete più robusta e affidabile.

  9. Quali vantaggi offre il protocollo Z-Wave in termini di sicurezza?
  10. Z-Wave offre un ulteriore livello di sicurezza rispetto a Zigbee, grazie a un protocollo basato sullo standard di crittografia AES128, che protegge i dispositivi intelligenti dagli attacchi DDOS.

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