Сравнение Zigbee и Thread: Полный гид от Aqara

Устройства и технологии, которые мы выбираем для своего Умного дома, могут значительно повлиять на удобство использования, энергопотребление и общую функциональность системы. Один из главных вопросов при создании умного дома — выбор протокола связи между устройствами. Два наиболее актуальных из них — это Zigbee и Thread. Они обладают своими особенностями, о которых необходимо знать при проектировании Умного дома. 

В этой статье мы рассмотрим основные различия между Zigbee и Thread, а также продемонстрируем, как Aqara использует эти технологии в своих устройствах.

Что такое Zigbee?

Zigbee разработан для создания сетей с низким энергопотреблением и малым радиусом действия. Он основан на стандарте IEEE 802.15.4, который работает в диапазоне 2,4 ГГц. Протокол стал популярным благодаря своей энергоэффективности и простоте установки.

Его главное преимущество — низкое энергопотребление, что позволяет устройствам работать от батареек и довольно долго (обычно, от одного года до двух лет, в зависимости от мощности устройства). Zigbee использует ячеистую сеть, где устройства-ретрансляторы (это те, что подключаются к сети, а не работают от батареек) могут передавать сигнал дальше другим устройствам, создавая цепочку связи напоминающую соты. Это помогает сигналу «прыгать» от одного устройства к другому, обходя препятствия и обеспечивая стабильную связь даже в больших помещениях. При этом Zigbee использует закрытую сеть, что может ограничивать его совместимость с другими устройствами.

Что такое Thread?

Thread — это относительно новый протокол связи, который был разработан для устранения некоторых недостатков существующих решений, таких как Zigbee и Z-Wave. Главным отличием Thread от других протоколов является его поддержка IPv6, что позволяет устройствам напрямую взаимодействовать с интернетом без необходимости использовать Хаб ( Центр умного дома). Это делает Thread более универсальным и перспективным решением для современных умных домов.

Thread становится популярнее с каждым годом благодаря внедрению в экосистемы крупнейших компаний, вроде Apple, Google и Amazon. Эти компании активно продвигают Thread как часть проекта Matter, который направлен на создание единого стандарта для умных домов.

На рисунке ниже показано, как работают Zigbee и Thread в сравнении с Wi-Fi. Специализированные протоколы для умного дома имеют явное преимущество: в Wi-Fi-сети каждое устройство связывается напрямую с роутером, что нередко перегружает сеть, приводит к задержкам в автоматизациях или их полному отказу.

В случае с Zigbee и Thread устройства взаимодействуют через хаб, который координирует их работу, связывается с роутером, смартфоном и голосовыми помощниками. Это не только снижает нагрузку на роутер, но и обеспечивает стабильную работу системы даже при отсутствии интернета.

Что такое Matter?

Говоря о Thread, невозможно не упомянуть Matter — новый стандарт от Connectivity Standards Alliance, который обеспечивает совместимость между устройствами различных производителей. Он предназначен для упрощения интеграции и управления умным домом.

Aqara активно участвует в развитии стандарта Matter, сотрудничая с консорциумом CSA. Благодаря опыту работы с Zigbee и Thread, компания создаёт гибкие решения, которые упрощают взаимодействие устройств разных производителей.

Matter объединяет протоколы Zigbee, Thread и Wi-Fi, позволяя устройствам разных типов работать вместе через единую платформу, без необходимости использования дополнительных шлюзов или адаптеров. Вы можете использовать устройства с поддержкой Zigbee, Thread и Wi-Fi в одной сети без каких-либо проблем совместимости. 

Даже старые Zigbee-устройства можно подключить к экосистеме Matter, если использовать хаб с поддержкой Matter bridge. Это значит, что вам не нужно тратиться на замену существующего оборудования — оно продолжит работать в новой экосистеме, обеспечивая совместимость с современными стандартами.

Thread и Zigbee идеально подходят для устройств, которые питаются от батареек. Однако для передачи видео с камеры видеонаблюдения или данных большого объема, которые требуют высокой скорости и пропускной способности, используется Wi-Fi. Именно поэтому Matter объединяет несколько протоколов, каждый из которых оптимизирован для своих задач.

Чтобы узнать поддерживает ли устройство Matter, ищите официальные логотипы Matter и Thread в описании на сайте или на упаковке устройства — они гарантируют совместимость с различными экосистемами. Логотип Matter указывает на поддержку устройства стандартом, который объединяет протоколы Wi-Fi, Thread и Zigbee, позволяя легко интегрировать устройства в единую сеть независимо от производителя.

Сравнение Zigbee и Thread

Основные различия:

Подход к энергопотреблению. Zigbee известен своим низким энергопотреблением, что делает его идеальным выбором для батарейных устройств. Thread, хотя и менее энергоэффективен, предлагает более высокую скорость передачи данных и меньшую задержку.

Совместимость с интернетом. Zigbee использует закрытую сеть, что может ограничивать его совместимость с другими устройствами. В отличие от этого, Thread поддерживает IPv6, что позволяет устройствам напрямую взаимодействовать с интернетом.

Скорость и надежность. Thread демонстрирует лучшие показатели скорости и надежности по сравнению с Zigbee, благодаря чему он лучше подходит для задач, требующих быстрого реагирования, вроде управления выключателями и датчиками безопасности.

Преимущества и недостатки протоколов

Совместимость

• Zigbee: Совместимость ограничена версиями протокола (в версии Zigbee 3.0 реализована обратная совместимость с устройствами, выпущенными ранее) и часто одним производителем, что означает, что устройства от разных производителей могут не всегда корректно взаимодействовать, даже если они используют один и тот же протокол. 
• Thread: Полностью совместим с Matter, что обеспечивает беспрепятственную работу устройств различных брендов в рамках единой экосистемы. Thread становится универсальным решением благодаря своей открытости и поддержке современных стандартов.

Простота настройки

• Zigbee: Процесс настройки может быть затруднен, особенно при интеграции устройств от разных производителей. Может потребоваться ручная настройка параметров сети, что может быть непросто для новичков.
• Thread: Настройка упрощена благодаря автоматическому обнаружению устройств и глубокой интеграции с Matter. Пользователи могут легко добавлять новые устройства без глубоких технических знаний.

Энергоэффективность

• Zigbee: Известен своей высокой энергоэффективностью, позволяя устройствам работать на батареях в течение нескольких месяцев или даже лет. Это делает его идеальным выбором для датчиков и других устройств с низким потреблением энергии.
• Thread: Предлагает аналогичный уровень энергоэффективности, но с дополнительными оптимизациями передачи данных. Энергопотребление минимизируется при одновременном повышении скорости и надежности соединения.

Mesh-сети

• Zigbee: Поддерживает до 65 000 устройств в одной сети, хотя на практике масштабирование может быть ограничено из-за снижения производительности при большом количестве подключенных устройств.
• Thread: Также поддерживает масштабируемые mesh-сети, но с более высокой надежностью благодаря использованию протокола IPv6. Это делает Thread предпочтительным выбором для крупных сетей, где требуется стабильная работа всех устройств.

Безопасность

• Zigbee: Обеспечивает базовое шифрование данных (AES-128), однако в прошлом были зафиксированы уязвимости, связанные с недостаточно строгой реализацией защиты на уровне производителей.
• Thread: Разработан с акцентом на безопасность. Поддерживает современные протоколы шифрования и аутентификации на уровне IP, что гарантирует защиту данных и предотвращает несанкционированный доступ.

Поддержка производителей

• Zigbee: Используется всеми известными брендами выпускающими устройства Умного дома, что делает Zigbee одним из самых распространенных протоколов для умного дома.
• Thread: Получил широкую популярность благодаря поддержке Matter и привлечению таких технологических гигантов, как Google, Apple, Amazon и Samsung. Некоторые производители, в том числе Aqara, уже выпускают устройства, совместимые с обоими протоколами, предоставляя пользователям гибкость выбора.

Преимущества и недостатки

Zigbee

Преимущества:

• Широкая распространенность и большое количество совместимых устройств.
• Низкая стоимость оборудования.
• Высокая энергоэффективность, подходящая для автономных устройств.

Недостатки:

• Ограниченная совместимость между разными версиями протокола и устройствами разных производителей.
• Потенциальные проблемы с безопасностью в зависимости от реализации производителя.
• Сложности с масштабированием крупных сетей.

Thread

Преимущества:

• Полная совместимость с Matter, обеспечивающая межбрендовую интеграцию.
• Надежные mesh-сети с высокой производительностью и стабильностью.
• Высокий уровень безопасности благодаря современным протоколам шифрования.

Недостатки:

• Ограниченное количество устройств на рынке (по состоянию на 2025 год).
• Более высокая стоимость оборудования по сравнению с Zigbee.

Сравнительная таблица протоколов

Совместимость Aqara с Thread

Вы можете встретить упоминание нескольких понятий: Thread, Matter over Thread и реже Matter over Wi-Fi. Сегодня мы остановимся на самом актуальном.

Matter over Thread — это использование протокола Thread в рамках стандарта Matter. Это означает, что устройство использует Thread для связи, но также поддерживает стандарт Matter, что позволяет ему легко интегрироваться с другими устройствами, поддерживающими Matter, вне зависимости от производителя или протокола.

Пример:

• Aqara Light Switch H2 EU — это одно из первых устройств компании, поддерживающих Thread, что означает, что он может работать в сети Thread, но не обязательно будет совместим с другими устройствами через стандарт Matter, но может быть интегрирован через “пограничный маршрутизатор” (Thread Border Router) с Matter (M3).
• Умный замок Aqara Smart Lock U200 Kit также работает в сети Thread через пограничный маршрутизатор (Aqara Matter Hub M3)
• Умный датчик движения и света Aqara P2 поддерживает Matter over Thread , что означает, что он использует Thread для связи, но также в будущем (после OTA-обновления) сможет взаимодействовать с другими устройствами через стандарт Matter, без необходимости в пограничном маршрутизаторе.

Хабы Aqara и их поддержка Thread

Aqara Matter Hub M3

Aqara Matter Hub M3 является одним из самых современных хабов, поддерживающих Zigbee, Thread и Matter нативно, “из коробки”. Благодаря такой универсальной совместимости, к этому хабу можно подключить любые устройства Aqara, независимо от того, какой протокол они используют. Например, умный выключатель Aqara Light Switch H2 EU поддерживает одновременно Thread и Zigbee, что позволяет ему не только взаимодействовать с другими устройствами Aqara, но и легко интегрироваться с продуктами сторонних производителей. Это идеальный выбор для тех, кто стремится создать современный умный дом с фокусом на будущее.

Другие модели хабов Aqara не поддерживают протокол Thread изначально. Однако, после обновления прошивки они могут выполнять функции Matter-моста, что позволяет интегрировать устройства, работающие по протоколу Zigbee, в экосистему Matter, где Thread и Zigbee устройства будут работать наравне. Это достигается благодаря тому, что Matter является не технической, а программной функцией, так что  поддержку Matter можно реализовать на многих старых устройствах.

Например, Aqara Camera Hub G3: Хотя этот хаб не поддерживает Thread, он получил возможность работать с Matter после обновления прошивки. В режиме Matter-моста он может интегрировать Zigbee-устройства в сеть Matter, сохраняя собственную актуальность и актуальность подключённых к нему устройств, а также расширяя возможности их использования.

Другие актуальные Хабы, как Aqara Hub E1, M2, M1S Gen 2 также не поддерживают Thread напрямую, но благодаря OTA-обновлению становятся совместимыми с Matter. Они остаются релевантными даже в условиях эволюции технологий и обеспечивают подключение существующих Zigbee-устройств к новым Matter-экосистемам.

Хотя большинство хабов Aqara, за исключением Matter Hub M3, не поддерживают Thread нативно, их способность адаптироваться через Matter-мост делает их гибкими решениями для пользователей, желающих постепенно перейти на более современные протоколы без необходимости полной замены оборудования.

Что в итоге выбрать?

Если ваша цель — создать сеть с минимальным энергопотреблением и простой установкой, то Zigbee может быть лучшим выбором. Если же вам нужны высокая скорость, надежность и большой задел на будущее, то Thread будет предпочтительнее. 

1. Если у вас уже есть устройства Zigbee: Если ваша существующая система основана на Zigbee, имеет смысл продолжать использовать этот протокол для новых устройств. Это позволит сохранить стабильность работы сети и избежать лишних затрат на переход на другой протокол.
2. Если вы только начинаете строить умный дом: Thread является более перспективным выбором благодаря поддержке Matter, высокой совместимости и надежности. Особенно это актуально, если вы планируете использовать устройства от разных производителей и хотите получить максимальную гибкость в будущем.
3. Бюджет: Если бюджет ограничен, Zigbee предлагает более доступные решения без значительных компромиссов в функциональности.
4. Будущие обновления: Thread имеет преимущество в долгосрочной перспективе, так как многие производители активно внедряют Matter, что делает этот протокол более устойчивым к изменениям рынка.

Zigbee остается надежным выбором для ценителей проверенных решений, в то время как Thread представляет собой самый перспективный протокол с акцентом на совместимость и безопасность. Если вы создаете умный дом с нуля и планируете интеграцию с современными технологиями, Thread станет оптимальным вариантом. При этом, если ваша система уже основана на Zigbee, этот протокол продолжит обеспечивать стабильность и высокую энергоэффективность устройств.

Перейдите в интернет-магазин Aqara, чтобы ознакомиться с ассортиментом и начать создавать Умный дом своей мечты уже сегодня! С Aqara ваш Умный дом станет не только комфортнее, но и будет готов к технологиям завтрашнего дня.