Zigbee ou Z-Wave c’est quoi et lequel choisir pour une maison connectée ?

Zigbee ou Z-Wave c’est quoi et lequel choisir pour une maison connectée ? par Rodolphe Degandt

Zigbee ou Z-Wave c’est quoi et lequel choisir pour une maison connectée ?

Souvent, vous me posez des questions sur la compatibilité des produits avec une enceinte connectée (Google Home, Amazon Echo ou Apple HomePod). Celles-ci sont connectées à votre réseau intérieur Wi-Fi, alors que la plupart des objets à associer eux utilisent un ou deux des protocoles Zigbee et Z-Wave.

Zigbee et Z-Wave sont deux protocoles de communication sans fil. Comme le sont le Bluetooth et le Wi-Fi. Cependant, ils ont été développés pour créer un réseau maillé (appelés aussi Mesh pour Zigbee Pro et repeater pour Z-Wave). Cela signifie simplement que les signaux peuvent passer d’un objet connecté à l’autre dans votre maison et que chaque appareil ou capteur n’a pas besoin d’utiliser votre réseau Wi-Fi.

Cependant, ils ont généralement un hub ou une passerelle (ou encore bridge ou pont) qui se connecte à Internet en Wi-Fi pour être accessible à distance, hors du logement. Un des exemples les plus connus et le système d’éclairage connecté de Philips Hue. Le pont de connexion relié au Wi-Fi centralise jusqu’à 50 ampoules ou lampes connectées en Zigbee.

L’intérêt majeur des appareils Zigbee et Z-Wave est qu’ils consomment très peu d’énergie. Ils peuvent donc être facilement alimentés par une batterie, une pile bouton et même l’énergie cinétique (celle générée par exemple simplement quand vous appuyez sur un interrupteur). Un appareil sous Zigbee peut rester actif jusqu’à 7 ans avec la même pile.

• Zigbee 3.0 = zigbee HA + zigbee LL + GrennPower (harvesting) mais pas SmartEnergy
• Zigbee : plusieurs fournisseurs de Stack et/uControleur
• Z-wave : uniquement Silabs

En plus, les appareils sous Zigbee et Z-Wave peuvent servir de répéteurs, c’est-à-dire qu’ils servent de relais de communication permettant d’étendre la zone de couverture. Dans ce cas, ils consomment un peu plus, ils seront donc idéalement alimentés directement sur votre réseau électrique.

C’est quoi le Zigbee

Tout d’abord, Zigbee est un standard ouvert (open source) géré par la Zigbee Alliance qui regroupe 400 membres (dernier arrivé est Amazon).

Zigbee fonctionne sur la fréquence 915 MHz (aux États-Unis) et sur la fréquence 2,4 GHz en Europe, ce qui peut vous paraître familier car c’est aussi une fréquence majeure utilisée par le Wi-Fi. De fait, le réseau Zigbee utilisé en France peut être plus facilement saturé et être moins stable que le Z-Wave.

Zigbee 3.0 utilise la bande 2.4ghz en Europe mais aussi au USA. Zigbee SmartEnergy existe aussi en bibande (868 ou 915+2.4ghz)  mais que pour l’énergie (SmartGrid) pour le moment.

Un des défauts du Zigbee est qu’il est divisé en plusieurs protocoles selon le type de produits. Par exemple, il y a la gestion de l’énergie, de l’éclairage, de la santé connectée (balance, cardio fréquence). Malheureusement, les appareils Zigbee utilisant des protocoles différents peuvent difficilement communiquer entre eux.

Cependant, le Zigbee 3.0 unifie tous ces protocoles pour qu’ils puissent fonctionner correctement ensemble. Lux a récemment présenté le premier thermostat à fonctionner en Zigbee 3.0. Ce qui lui permet de parler à n’importe quel appareil Zigbee.

Sur un réseau maillé, Zigbee peut prendre en charge plus de 65 000 périphériques ou nœuds. De quoi faire de très belle installation !

• Norme : ZigBee 3.0 basé sur IEEE802.15.4
• Fréquence : 2,4 GHz
• Portée : 10-100 m
• Vitesses de transmission : 250 Kbit/s

C’est quoi le Z-Wave

Z-Wave est géré par Silicon Labs et regroupe autour de 700 entreprises membres, qui disposent de contrôles plus stricts pour s’assurer que chaque dispositif Z-Wave fonctionne avec chaque contrôleur Z-Wave.

Z-Wave, quant à lui, fonctionne dans la bande de basse fréquence 915 MHz et à et a 868MHz en Europe, ce qui signifie que l’interférence est minimale pour Z-Wave.

Néanmoins, Zigbee est plus rapide avec des débits de données de 250 Kbit/s contre 9,6 / 40 / 100 Kbit/s pour Z-Wave.

De son côté, Z-Wave est un standard unifié qui permet d’utiliser ensemble les 232 appareils compatibles. Nettement moins que pour le protocole Zigbee, mais honnêtement, nettement suffisant pour la plupart des usages dans une maison connectée.

Le Z-Wave a une plus grande portée, environ 30 m, alors que le Zigbee se limite à 10-20 mètres. La toute dernière plate-forme de Z-Wave, la série 700, peut se connecter sur une distance jusqu’à 100 m.

• Norme : Z-Wave Alliance ZAD12837/ITU-T G.9959
• Fréquence : 900MHz (ISM)
• Portée : 30 m
• Vitesses de transmission : 9,6 / 40 / 100 Kbit/s

La sécurité

Zigbee et Z-Wave utilisent le même cryptage symétrique AES-128 et prétendent qu’ils sont sûrs et protégés du piratage. Eh bien, rien n’est sûr à 100 %, mais il est important de savoir que sur ce point les deux grandes normes adoptent le même protocole.

Assistants vocaux Google Home et Amazon Echo Zigbee ou Z-wave ?

Classiquement pour utiliser des objets connectés avec les enceintes vocales intelligentes vous aurez besoin d’utiliser un pont de connexion (hub, passerelle). Le pont va concentrer les informations des objets dans le bâtiments et communiquer avec votre assistant vocal Amazon, Google ou Apple.

• Google home et Amazon Echo sont compatibles Z-wave avec l’utilisation d’une passerelle (hub ou pont).
• Il en va de même pour Zigbee. Avec des options comme SmartThings et Wink, qui sont des hubs qui peuvent ajouter et contrôler des périphériques Zigbee, le tout depuis une seule application.

Note : Une particularité très intéressante actuellement estl’Amazon Echo Plus 2 qui est Zigbee3.0 natif (il n’est pas Z-Wave). Il n’a pas besoin de hub pour gérer les objets connectés Zigbee. Vous pouvez par exemple y associer des ampoules Philips Hue sans acheter le pont à 50 €. Ce qui explique qu’Amazon vende un pack Echo Plus + ampoules philips Hue.

Les appareils compatibles Zigbee ou Z-Wave

Il y a un peu plus d’appareils compatibles avec Zigbee, environ 2 500 produits commercialisés par les 400 membres de l’Alliance Zigbee. Il prend en charge les appareils alimentés par batterie et les interrupteurs d’éclairage.

Z-Wave n’est pas très loin avec 2 400 appareils pris en charge proposés par les 700 entreprises membres.

Tous les objets connectés Zigbee Z-wave

Les objets connectés les plus connus en Zigbee

• Les enceintes vocales Amazon Echo (avec Alexa)
• Eclairage Philips Hue
• Amploues Ikea Tradfri
• Ampoules Sengled
• Osram
• Innr
• Hive Active (climatisation)
• Belkin WeMo
• Lux Konoz
• Xiaomi Mi
• Dekra
• EDF
• Siemens
• Samsung
• Schlage
• Velux

Les produits connectés Z-Wave incluent :

• La gamme Google Home (avec Google Assistant)
• Serrure connectée August
• Serrure Kwikset
• Logitech Home Harmony Hub Extender
• Fibaro
• D-Link
• Onkyo
• Xiaomi Aqara (compatible Apple Homekit)

Les marques mixtes Zigbee et Z-Wave

• Samsung SmartThings
• LG SmartThinq
• GE Appliances
• Legrand
• Huawei
• Somfy
• Danfoss
• Bosh
• Thermostat Honeywell
• Serrure connectée Yale
• Wink hub
• ADT Security Hub

Zigbee ou Z-Wave lequel choisir ?

Il n’est pas encore certain que l’un des protocoles devient un standard, comme pour le Wi-Fi. Je pense donc que Zigbee et Z-Wave se vont continués à se développer chacun de son côté. C’est certainement la même chose que pour les deux principales enceintes vocales Amazon Echo ou Google Home. Nous commençons seulement à voir des enceintes intelligentes sous Zigbee ou Z-Wave intégrées.

Pour l’instant, certains industriels ont pris le parti d’avoir des concentrateurs domestiques comme LG ou Samsung qui supportent les deux normes. Dans ce cas, pas besoin de choisir entre Zigbee et Z-Wave.

Mais, je pense que si vous développez progressivement votre installation à la maison, vous aurez tout intérêt à vous assurer que l’ensemble de vos appareils utilisent le même système. De la même manière, je conseille de n’utiliser que le Wi-Fi 2,4 GHz avec un réseau dédié à la domotique.

Avis Zigbee ou Z-Wave