مقارنة بين الواي فاي و الزيجبي

تتواصل الأجهزة الذكية مع بعضها البعض باستخدام بروتوكولات اتصال مختلفة لإرسال واستقبال وتحليل البيانات التي تسمح للأجهزة الذكية بالقيام بمهامها اللازمة. تتم عملية الاتصال هذه من خلال الإنترنت باستخدام مختلف بروتوكولات الاتصالات مثل Wi-Fi (الواي فاي) ، ZigBee (الزيجبي)، Z-wave وبلوتوث. كل من هذه البروتوكولات لها إيجابيات وسلبيات ، مما يجعل من الصعب اختيار واحد منها لمنزلك. إذا كنت ترغب في تحويل منزلك الى منزل ذكي ، سوف تواجه بعض الصعوبات حول اختيار بروتوكول الاتصال المناسب لك . في هذه المقالة سوف نقوم بالتركيز على بروتوكولات الاتصالات الأكثر شعبية التي تستعمل في الآونة الأخيرة بشكل كبير جدا. لذلك ، سنقارن بين بروتوكول الواي فاي مع بروتوكول الزقبي من مختلف الجوانب التكنولوجية.

• الواي فاي و الزيجبي: التعريف

الواي فاي

واي فاي هو بروتوكول شبكة تستخدم عادة في عالمنا الحديث. تقريبا كل جهاز من حولنا لديه تقنية الواي فاي لتوصيل الأجهزة بالإنترنت وتمكينهم من التواصل مع بعضهم البعض. لاستخدام هذه التقنية، كل ما تحتاجه هو جهاز متصل بالإنترنت وجهاز ذكي.

واي فاي يستخدم معيار IEEE802.11 الذي تم إنشاؤه وصيانته من قبل معهد مهندسي الكهرباء و الماء. يستخدم هذا المعيار الشبكات المحلية اللاسلكية (WLAN) للسماح لمعظم الأجهزة المنزلية والأجهزة المكتبية للتواصل بين بعضها البعض مثل: أجهزة الكمبيوترالمحمولة، الهاتف الذكي ، الطابعة الذكية، التلفاز الذكي وغيرها من الأجهزة.

الزيجبي

تقنية الزيجبي هي تقنية لاسلكية تم تطويرها كمعيار عالمي مفتوح لتلبية الاحتياجات الفريدة لشبكات الإنترنت اللاسلكية منخفضة التكلفة ومنخفضة الطاقة.

ويستخدم معيار IEEE802.15.4 ، الذي يسمح بإنشاء شبكة لاسلكية شخصية (WPAN) التي تم تصميمها خاصة لكي يتم استعمالها في المكاتب والمنازل. الزقبي هو معيار مفتوح أصبح موحدا في عام 2004. أحدث إصدار هو ZigBee PRO الذي صدر في عام 2015.

الزيجبي هو بروتوكول مفتوح يستخدم لربط الأجهزة الذكية مع ميزات خاصة (سوف يتم ذكرها لاحقاً في المقال). شبكة الزيجبي تدعم ثلاثة أنواع من الأجهزة: المنصة الرئيسية، جهاز التوجيه ، أجهزة الإستشعار.

– المنصة المركزية (المنسق): الجهاز الرئيسي في الشبكة المسؤول عن إنشاء شبكة الزيجبي. بالإضافة إلى ذلك، يقوم بإرسال البيانات وتلقيها وجمعها. على سبيل: بوابة الزيجبي او منصة الزيجبي

– جهاز التوجيه: يستعمل لإرسال و استقبال البيانات مما يعني أنه يمرر البيانات بين المنسق وجهاز توجيه آخر أو جهاز الاستشعار. يجب أن تبقى أجهزة التوجيه في وضع التشغيل في كل وقت. يتم استخدام جهاز التوجيه في شبكات الأشجار والشبكات. على سبيل المثال: مفاتيح الإضاءة الذكية، المصابيح الذكية، المقابس الذكية … الخ.

– جهاز الاستشعار: التواصل مع الشبكة من خلال المنصة الرئسية أو أجهزة التوجيه مما يعني أن استلام أو إرسال البيانات يتم فقط من خلال أجهزة التوجيه. يمكن أن تصبح أجهزة الإستشعار في وضع السكون لتوفير طاقة البطاريات. على سبيل المثال: جميع أنواع أجهزة الاستشعار.

• الواي فاي و الزيجبي: المنصة المركزية (Hub)

لا تحتاج تقنية الواي فاي إلى مركز أو منصة لتشكيل الشبكة. فقط جهاز التوجيه المتصل بالإنترنت يسمح للأجهزة الذكية بالتواصل مع بعضها البعض. في حالة انقطاع الإنترنت لأي سبب من الأسباب، لا يمكن للأجهزة الذكية إرسال أو استقبال الإشارات ولا تستطيع قادرفي التحكم بأي جهاز على الشبكة عن بعد. تحتاج تقنية الزيجبي إلى منصة إضافة الى جهاز التوجيه المتصل بالإنترنت . المنصة المركزية ضرورية لإنشاء شبكة محلية لربط الأجهزة الذكية معا.

• الواي فاي و الزيجبي: استهلاك الطاقة

تستهلك أجهزة الواي فاي (أجهزة الاستشعار) طاقة عالية لأن إشارات الواي فاي تتطلب عرض نطاق ترددي عالي لتحقيق معدل بيانات سريع. من ناحية أخرى ، أجهزة الزيجبي تم تصميمها لإرسال إشارات عرض نطاق ترددي منخفض، وبالتالي ، فإن هذه الأنواع من الأجهزة لا تستهلك الكثير من الطاقة.

• الواي فاي و الزيجبي: حجم أجهزة الإستشعار (Sensors)

بما أن أجهزة الواي فاي تستهلك طاقة أكبر مقارنة بأجهزة الزيجبي، فإن أجهزة الاستشعار التي تعمل باستعمال شبكة الواي فاي تتطلب المزيد من الطاقة. وبالتالي، فإن أجهزة استشعار الواي فاي أكبر حجماً نظرا للطاقة الكهربائية التي تحتاج إليها. وعلاوة على ذلك، فإن بطاريات أجهزة الاستشعار التي تعمل على نظام الواي فاي تنفذ بشكل سريع جدا مقارنة مع أجهزة استشعار الزقبي من مثل النوع.

• الواي فاي و الزيجبي: تداخل الإشارات (الفشل)

تستخدم تقنيات الواي فاي و الزيجبي ترددا 2.45 جيجاهرتز مما يسمح بتداخل الاتصالات. عندما تحاول العديد من الأجهزة الاتصال على نفس التردد بالضبط، قد تتداخل البيانات مع بعضها البعض ويتم إلغاؤها. هذا مثل محاولة إجراء محادثة في مكان مزدحم. قد تسأل كيف تتداخل الإشارات مع بعضها البعض عند استخدام نفس التردد ولكن في قنوات مختلفة؟ هذا الحدث لديه احتمال منخفض جدا من حدوث، ولكن لا تزال هناك فرصة حتى مع قنوات مختلفة ، حيث أن استخدام الكثير من الأجهزة باستمرار لإرسال البيانات من خلال الشبكة يمكن أن يؤدي إلى فشل واسقاط الاشارات والبيانات.

• الواي فاي و الزيجبي: التأثير على شبكة الإنترنت

لن تتطلب معظم أجهزة الواي فاي بما في ذلك جهاز إيكو دوت أو المساعد الصوتي من شركة قوقل وأجهزة الاستشعار ومفاتيح الإضاءة الذكية في ظروف الخمول أي عرض نطاق ترددي كبير. ولكن إذا كان منزلك الذكي يحتوي على أجهزة تحتاج لإرسال كمية ضخمة من البيانات مثل الكاميرات وأجراس الأبواب والفيديو والثلاجات الذكية التي تستخدم اتصالات الفيديو. و بالتالي عند استخام هذه الأجهز قد يحدث تأخير. هناك بعض العوامل التي يجب اعتبارها لمعرفة ما إذا كانت الأجهزة الذكية ستؤثر على الإنترنت أم لا، مثل: ما هي الأجهزة الذكية التي تستخدمها في شبكتك؟ كم عدد الأجهزة الذكية التي سيتم توصيلها على جهاز التوجيه؟ هل تتم مشاركة شبكة الواي فاي مع الأجهزة الأخرى؟

واحدة من أكبر مزايا بروتوكول الزيجبي هي أن الأجهزة الذكية لن تكون متصلة مباشرة بشبكة الإنترنت حيث أن مركز الزيجبي متصل فقط بشبكة الإنترنت والأجهزة الذكية الأخرى متصلة ب مركز الزيجبي عبر شبكة شخصية (WPAN). على عكس الأجهزة المتصلة بشبكة الواي حيث أن استخدام شبكة الزيجبي سيساعد على تقليل الحمل على شبكة الإنترنت.

• الواي فاي و الزيجبي: الشبكات

تستخدم تقنية الواي فاي مايسمى بشبكة النجوم مما يعني أن الإشارات تنتقل من نقطة إلى أخرى، ولا يمكن للأجهزة الذكية إرسال البيانات وتلقيها مباشرة مع بعضها البعض. في هذه الشبكة يعمل جهاز التوجيه كنقطة وصول بين الأجهزة ويرسل إشارات مباشرة إلى الأجهزة الأخرى.

من ناحية أخرى، تستخدم تقنية الزيجبي ثلاثة أنواع من الشبكات اعتمادا على مجموعة الأجهزة الذكية في المنزل. و هنا سوف نعرض طرق تشكَل شبكات الزيجبي:

شبكة النجوم(Star Network): نقل البيانات من نقطة إلى أخرى، مما يعني أن الأجهزة الذكية لا يمكن الاتصال مباشرة مع بعضها البعض.

شبكة الشجرة(Tree Network): الإشارات أو البيانات تنتقل من المنسق إلى أجهزة التوجيه إلى أجهزة الاستشعار، حيث أن أجهزة التوجيه لاتكون متصلة مع بعضها البعض.

شبكة الميش(Mesh Network): حيث تعمل بالطاقة مثل: لمبة ذكية، التبديل الذكية والمقابس الذكية تعمل بمثابة جهاز التوجيه مما يسمح لك لتوسيع نطاق الشبكة. يمكن توصيل أجهزة التوجيه ببعضها البعض (على عكس شبكة الشجرة). عندما ينطفئ جهاز توجيه واحد، ستختار الإشارات مسارا آخر لنقل البيانات بشكل تلقائي.

شبكة الزيجبي لديها ميزة فريدة في المنزل الذكي بسبب شبكة الميش التي تسمح للإشارات للوصول إلى مساحة أكبر في المنزل دون الحاجة الى شراء موسع للشبكة. وبالإضافة إلى ذلك، شبكة الزيجبي لديه القدرة على تكوين الشبكة بشكل ذاتي.

• واي فاي و الزيجبي: تغطية الإنترنت

في بروتوكول الواي فاي، يجب أن تكون إشارات الإنترنت قادرة على تغطية المنزل بأكمله أو كل مكان تريد وضع جهاز ذكي. على عكس تقنية الزيجبي التي تنشئ شبكة شخصية (Mesh Network)تساعد على زيادة نطاق الشبكة عن طريق إضافة جهاز ذكي في المنتصف (الموجَه) يعمل بالطاقة. لفهم أفضل، افترض أن هناك نقطة 1 قريبة من النقطة 2، والنقطة 3 بالقرب من النقطة 2، ولكن بعيدا عن النقطة 1 وليس هناك إنترنت في النقطة 3. إذا كانت هذه الأجهزة الذكية تستخدم تقنية الواي فاي، فهذا يعني أن البيانات لا يمكن أن تصل إلى هناك ويجب عليك شراء موسع الواي فاي لتغطية النقطة 3. على عكس الزيجبي الذي يجعل النقطة 2 تعمل كموجه في الشبكة والتواصل مع نقطة 3.

• الواي فاي و الزيجبي: توافقية الأجهزة

يمكن توصيل أي جهاز واي فاي مباشرة إلى جهاز التوجيه وإنشاء شبكة النجوم دون أي مشاكل حتى لو كانت من الأجهزة من شركات مختلفة. على كل حال، لا تحتوي شبكة الزيجبي على نفس ميزات التشغيل في هذا الجانب . حيث أن الزيجبي هو معيار مفتوح، لا يمكن ربط كل جهاز زيجبي إلى المنصة المركزية (Hub). بالإضافة الى ذلك، ليس كل جهاز زيجبي يمكنه الاتصال أو إرسال إشارات إلى جهاز الزيجبي الآخر خاصة إذا كانوا من شركات تصنيع مختلفة!

• الواي فاي و الزيجبي: الموثوقية وسرعة الاستجابة

كل ما زاد عدد الأجهزة الذكية على الشبكة، سوف تستغرق الأجهزة الذكية المزيد من الوقت للإستجابة. سرعة انتقال بيانات الزيجبي أقل من الواي فاي بشكل كبير ، حيث أن السرعة القصوى لأجهزة الزيجبي هي 250kbps فقط وهي أقل بكثير من أجهزة الواي فاي. ونتيجة لذلك، تميل أجهزة الواي فاي الى الاستجابة بشكل أسرع من أجهزة الزيجبي بمقدار أجزاء من الثانية.

• الواي فاي و الزيجبي: التكلفة

أجهزة الزيجبي تميل إلى أن تكون 10-25٪ أكثر تكلفة من أجهزة الواي فاي مع نفس الوظائف. نظرا لأن رقائق ومعالجات الزيجبي أصعب وتكلف أكثر مقارنة بشبكة الواي فاي ، فمن المحتمل أن يستمر هذا الاختلاف إلى الأبد.

الملخص: ماذا أختار!!؟؟ الواي فاي؟ أو الزيجبي؟

استنادا إلى المعلومات المذكورة أعلاه. الجواب على هذا السؤال يعتمد على عوامل مختلفة مثل ( الغرض – الحجم – المسافة بين الأجهزة –السرعة والموثوقية – الميزانية.) لذا، فإن الإجابة على الأسئلة التالية ستساعدنا في تحديد أفضل بروتوكول اتصال لاستخدامه. ما هي احتياجاتك من إنترنت الأشياء؟ ما هو حجم منزلك؟ ما مدى بعد أجهزتك؟ ما نوع السرعة والموثوقية التي تحتاج إليها؟ ما هي ميزانيتك؟

سوف نقوم بكتابة قواعد عامة تساعدك على اختيار التكنولوجيا المناسبة لك لتحويل منزلك او مكتبك الى مكان ذكي.

• نوصي باختيار الواي فاي عند:-
• اذا كنت ترغب في استخدام عدد قليل من الأجهزة الذكية في منزلك.
• يغطي الانترنت الغرف أو الأماكن التي تريد وضع الأجهزة الذكية بها. وإلا، يجب عليك شراء موسع شبكة الواي فاي (المكرر اللاسلكي) لتوسيع التغطية.
• اذا كنت تعتقد أن حجم أجهزة الاستشعار ليست مشكلة وكنت على استعداد لتغيير بطاريات أجهزة الاستشعار أو إعادة شحنها في كل حين.
• تريد أجهزة أقل تكلفة مقارنة مع أجهزة الزيجبي.

• نوصي باختيار الزيجبي عند:-
• إذا كنت ترغب في جعل كل ما من المنزل الذكية وإشارة الإنترنت لا تغطي جميع الأماكن في المنزل.
• إذا كنت قلقاً على تأثير الأجهزة على شبكة الانترنت بسبب ارتباطها المباشر بجهاز التوجيه.
• إذا كان لديك العديد من أجهزة الاستشعار أو تهتم لحجمها، وكنت لا تريد تغيير البطارية أو إعادة شحنها بشكل مستمر في كل وقت قصير.
• أنت على استعداد لدفع المزيد لأن منتجات الزيجبي الذكية تكلف أعلى نسبيا من أجهزة الواي فاي