为因应节能、环保、安全、健康等趋势，全球各地纷纷掀起绿建筑风潮，透过智能化、采用资通讯技术，打造优质居家空间。在众多有线/无线通信技术当中，以无线感测技术实用性最高，最能满足绿建筑的使用需求。而构建无线感测网络的技术又有许多种，如ZigBee、Z-Wave、INSTEON等，彼此之间竞争激烈，其中尤以ZigBee与Z-Wave较受瞩目。两种技术各有其优缺点，ZigBee应用范围广泛，Z-Wave则专注于家庭控制及数字家庭市场，两者在家庭无线感测网络市场上短兵相接。

　　信息与通讯技术高度发展，包括微电脑技术、数字通讯技术、自动控制技术、传感器组件微型化技术等，成为绿建筑智慧化的重点，可结合智慧建筑的有线/无线通信技术包括红外线、蓝牙、超宽带、无线局域网络、WiMAX、ZigBee、Z-Wave、INSTEON、X10、电力线通讯(Powerline Communication, PLC)等多种技术。相较有线通讯技术，无线通信技术更受到瞩目，且以无线感测网络(Wireless Sensor Network, WSN)最受青睐。

　　ZigBee应用有那些?

　　目前无线感测网络可采用的通讯协议包括ZigBee、Zensys 的Z-Wave 及SmartLabs 的INSTEON，比较上述技术，以ZigBee的技术可行性最高，其特性包括高数据传输速度、高可靠度、低功耗、低成本、支持多样性的网络架构、低功率长距离、可加密提高数据安全性及使用频段为免费的2.4GHz/868MHz/915MHz等(但容易受电信系统干扰)。ZigBee是开放性标准，由ZigBee联盟制订无线通信协议标准，推动兼容性测试(Compliance Test)，可确保不同厂商间的产品可以互通。此外，ZigBee的应用可扩展至住宅、办公大楼、产业环境等领域。无线感测网络的传感器节点包含一个微型处理器(通常是低功耗的微控制器)、无线通信芯片、各种传感器、足够的内存和硬件能力等。ZigBee SWOT分析整理如下：

　　Zigbee优势(Strength)

　　IEEE标准化规范

　　用途广

　　传输量高

　　可加密

　　节点多

　　Zigbee劣势(Weakness)

　　成本较高

　　市场定位不明确

　　穿透性弱

　　功耗较Z-Wave高

　　Zigbee机会(Opportunities)

　　厂商开发有明确的规范依循

　　开发具有弹性

　　许多国际大厂皆为ZigBee联盟会员

　　完整的产业链

　　技术开放

　　Zigbee的风险(Threats)

　　技术较为复杂、开发时间长

　　产品需进行互通测试

　　家庭自动化市占率低

　　Z-wave又是什么?

　　Z-wave是由丹麦公司Zensys所一手主导的无线组网规格(2008年Zensys被Sigma Designs所收购)，Z-wave联盟(Z-wave Alliance)虽然没有ZigBee联盟强大，但是Z-wave联盟的成员均是已经在家庭自动化领域有现行产品的厂商。尤其是国际大厂思科(Cisco)与英特尔(Intel)的加入，也强化Z-wave在家庭自动化领域的地位。 Z-wave锁定的技术平台就是家庭自动化，Z-wave的角色即为替代现行的X-10规格，目前已经有X-10与Z-wave共生的网桥产品出现。而衍生出的产品琳琅满目，在国外许多喜欢自己动手做(DIY)的家庭自动化用户也都开始注意并使用Z-wave。 在技术面上，Z-wave从原本的9.6Kbit/s提升到40Kbit/s，并宣称提升后原本的9.6Kbit/s能与40Kbit/s共存。在节点数方面，一个Z-wave网络可支持两百三十二个节点。

　　尤其PC与遥控器的用户接口才是用户直觉产生用户经验的媒介，加上产品造型的工业设计与质感，更是提升价值所在之处，而这些都是所有Z-wave 联盟厂家愿意投资的领域。而其余的技术，都由平台提供商负责，使得Z-wave的客户可以专心致力于提升并加强使用者经验。

　　ZigBee VS Z-Wave的比较

　　ZigBee与Z-Wave皆强调在家庭与建筑物自动化与监控方面的应用潜力，除了上述无线通信技术的不同外，此两标准仍有许多其他的不同点。请参考下表:

　　ZigBee可使用16位短寻址或64位扩充寻址，因此在单一无线传感器网络内，ZigBee号称可支持65,536个节点(终端感测组件单元数)的联网互通。Z-Wave则使用8位寻址，因此在单一无线传感器网络内仅可支持232个感测组件的联网。

　　在电力能消耗方面，ZigBee的目标是在不换电池下，依应用需求，可使用半年以上;而Z-Wave号称在类似情况下可使用十年。这主要是因为Z-Wave 的数据传输率较低，通讯协议堆栈较简易，编码较简单所致。ZigBee与Z-Wave皆可运用于例如8051的8位微控制器(MCU)来完成其MAC与基频协议所需的控制动作。 并且因为ZigBee是以IEEE 802架构做为通讯协议堆栈底层，因此比较能够和其他IEEE 802标准(如IEEE802.11)相连通，在IP联网方面也较容易。日后在IPv6建置完整后，使用者或管理人员可透过IP网络，直接遥控ZigBee无线感测组件。

　　另外，ZigBee联盟可采类似WiFi组织的方式运转，与IEEE802.15.4工作小组搭配，已做好认证工作，使厂商间的ZigBee产品能良好互通，扩大ZigBee的产品应用范围，这是Z-Wave短期内不容易做到的。

　　虽然Z-Wave的通讯协议堆栈较简单，且数据传输率较低，使得其耗电量较低，但也因此限制其应用范围。Z-Wave较适合应用于低传输率、低责任周期(Duty Cycle)、低复杂度与低组件数的无线感测网络。虽然目前ZigBee芯片价格大于Z-Wave，但Z-Wave现有能获得的资料与技术协助多来自Zensys一家厂商，而ZigBee供货商较Z-Wave多出数倍，在日后ZigBee更高阶产品进入成熟期后，芯片价格势必可大幅度降价。

　　ZigBee与Z-Wave最大的区隔在于实际应用面上，Z-Wave只专注于自动化家庭控制系统上，ZigBee则在使用定位上较无受限，通讯架构具有弹性且安全性高，在隐私方面能够保障使用者不易受破解入侵。

　　通常ZigBee无线感测网络实验系统备有专属的教材，透过Visual Basic 开发应用程序，初学的用户可以不用理会底层的相关协议，即可快速上手快开发相关的应用，教材并整合五个情境应用专题，可供实作如智能型无线窗帘遥控系统、情境灯光控制系统、太阳光能监控系统、居家照护系统专题及数字家庭智能型无线门禁系统。

iOT物联网与ZigBee实验系统