Connectivity Standards AllianceがZigbee 4.0を正式に発表しました。これは非常に深い進化であり、3つの非常に明確な軸があります：より良いセキュリティ、簡素化されたペアリング、そして何よりも、ヨーロッパおよび北アメリカにおけるサブGHz周波数への開放です。実際には、Zigbeeはスマートホームでの成功を維持しつつ、範囲、信頼性の限界、特に混雑した環境や大規模な展開に関する多くのよく知られた制限を修正することを目指しています。

もはや2.4GHzに限定されないZigbee 4.0

これがすぐに目を引くポイントです。これまで、多くのユーザーの心の中で、Zigbeeはほぼ2.4GHzと同義でした。しかし、CSAはZigbee 4.0が800MHzの欧州PHYと900MHzの北米PHYのサポートを追加することを示しています。目的は、範囲、カバレッジ、ラジオの堅牢性を向上させ、特に複雑な建物やより広範な用途での使用を可能にすることです。

実際の現場では、その利点が明らかです。低い周波数は、通常、Wi-FiやBluetooth、すでにこの周波数を利用している多くの他のデバイスによって混雑した2.4GHzネットワークよりも障害物をよりよく通過します。外部センサー、依存関係、ガレージ、大きな家、または特定の商業ビル用に、Zigbee 4.0は非常に興味深い展望を開きます。また、CSAはZigbeeエコシステムのサブGHz部分に関連付けられた新しいブランド、Suziを強調しており、これは長距離、低消費電力、ブランド間での相互運用を考慮しています。

CSAは、常にZ-Waveが提供しているように、欧州の「800MHz」と北米の「900MHz」をサポートすると言っています。しかし、CSAは各地域で使用される最終チャンネルについて具体的に詳細を説明していません。そのため、今日、Zigbee 4.0が特定の他のプロトコルと正確に同じ周波数を使用すると主張するのは避けるべきです。サブGHzという同じ大きなラジオファミリーに入っていることは分かっていますが、最終製品のチャンネルの詳細がまだ不足しています。

Zigbee 4.0の本当の新機能：セキュリティ、信頼性、サービス開始

Zigbee 4.0のもう一つの大きなプロジェクトはセキュリティです。Silicon Labsは、いくつかの重要な進化を要約しています。特に、統合時のキー交渉を強化し、ソフトウェアアップデート後のキーのローテーションも可能にするDynamic Link Keysが見られます。このプロトコルはまた、「デバイスインタビュー」というメカニズムを追加し、Trust Centerがデバイスにネットワークへのアクセスを許可する前に、その能力を検査できるようにします。これは、誰が、どのように、どの信頼レベルで入るかをより良く管理することを目指しています。

ネットワークのレジリエンスも見直されています。Zigbee 4.0は、リプレイ攻撃を制限し、再起動や停電をよりよく管理するために、APSフレームカウンタの高度な同期を提供します。また、TLVの新しいエンコーディング形式、強化されたルーティング保護、標準化されたネットワークリトライ、バッテリー動作デバイスのための信頼性の高いポーリングも追加されています。これは、マーケティングの仕様の上では夢のような新機能ではありませんが、スマートホームでは、メッセージの損失が少なくなり、おかしな動作が減り、よりクリーンなネットワークになるという点で、非常に重要な改善です。

もう一つ非常に興味深い点は、「Trust Center Swap-Out」です。Silicon Labsの文書によれば、Zigbee 4.0は、すべてを再登録することなく、ネットワークの主要コントローラをより簡単に交換できるようにします。高度なユーザー、統合者、資産管理者にとって、これは決して無視できることではありません。ハブの変更やコーディネーターの交換が潜在的に少なくとも苦痛にならないようになります。

最後に、Zigbee 4.0はエネルギー効率も改善します。このプロトコルは、バッテリーで動作するデバイスがより多くの時間スリープしながら同期を維持できるようにするCoordinated Sample Listening (CSL)の進化を導入します。センサー、プローブ、または自律的な小さなデバイスにとって、これはネットワークの応答性を損なうことなく、より優れたバッテリー寿命に繋がる可能性があります。

Zigbee Direct：Bluetooth LEによる簡単なペアリング

エンドユーザーにとって最も目に見える新機能は、おそらくZigbee Directです。CSAとSilicon Labsは、この機能により、スマートフォンやタブレットを使用して、従来のハブを経由せずにBluetooth Low Energyを利用してサービスを開始し、制御できることを説明しています。明確に言えば、統合がよりスムーズに、アクセスしやすく、一般の人々やインストーラーにとっても少しも intimidante ではなくなります。

ただし、この発表を過剰に解釈しないように注意が必要です。Zigbee Directは、従来のZigbeeアーキテクチャが一晩で消えることを意味するわけではなく、すべてのZigbee 4.0デバイスがすべてのシナリオでゲートウェイなしで機能することを意味するものではありません。チップメーカーが示しているのは、Bluetooth LEがコマンドと一部の相互作用を簡素化するため、インストールの摩擦を軽減することです。これはすでに大きな進歩であり、Zigbeeに対する一般的な批判に対抗するものです：技術的には非常に優れていますが、他の「ワンストップ」ソリューションに比べて少し扱いにくいこともあります。

プロフェッショナル展開において、Zigbee 4.0はバッチコマッショニングも追加しています。つまり、複数のデバイスを同時に追加し、設定することができるということです。純粋な住宅用においては、必ずしも主要な要因とはならないでしょう。しかし、集合照明や小規模商業、接続された建物、またはインストーラープロジェクトにおいては、本当に時間の節約になります。

既存との互換性：書面上では良いニュースだが、現実には慎重に

良いニュースは、Zigbee 4.0がZigbee 3.0およびSmart Energyプロファイルと完全に後方互換性があると発表されていることです。CSAは、すでに展開されている10億以上のZigbeeデバイスとの継続性についても言及しており、Silicon LabsはZigbee 3.0の認証が少なくとも18ヶ月間は有効であり、段階的な移行を確保すると説明しています。言い換えれば、Zigbee 4.0はエコシステムの急激な断絶として提示されていません。

しかし、すぐに注意が必要です。この後方互換性は、すべての既存デバイスが突然サブGHzやすべての新機能を魔法のように享受できることを意味するわけではありません。800/900MHzの新しい周波数帯域を利用するには、ラジオの互換性を持つハードウェアが必要です。既存の2.4GHz Zigbeeドングルは、必要なラジオを内蔵していない限り、単なるソフトウェアの更新でサブGHzコーディネーターにはなりません。これが物理的制約です。この結論は、新しいラジオPHYが追加されたことと、製造業者がすでに「Zigbee 4.0対応」のSDKやハードウェアを発表していることから論理的に導き出されます。

もう一つ心に留めておくべき点は、エコシステムの互換性は具体的な実装にも依存するということです。公開された仕様、互換性のあるチップセット、実際に販売されるコーディネーター、Home Assistant、Zigbee2MQTT、または市場のボックスへの統合まで、常に小さな遅れがあります。Silicon LabsはバリデーションとSDKサポートの準備が整っていると示していますが、それが必ずしも今日の時点で消費者向けのエコシステムが成熟していることを意味するわけではありません。

つまり、既存のものについて心配する必要はありません。Zigbee 3.0ネットワークは突然時代遅れになることはありません。しかし、将来のゲートウェイ、USBコーディネーター、およびラジオモジュールの世代は、徐々にZigbee 4.0の利点へのアクセスを開くことができるでしょう。Home Assistantの愛好者にとっては、次のドングルやコントローラーに関して注視すべき話題です。

Z-Waveとの類似点：はい、Zigbeeは明確にその遊び場に近づいています

Zigbee 4.0について語るとき、Z-Waveを避けることはできません。歴史的に、Z-Waveの大きな利点の一つはまさにそのサブGHzでの動作でした。ヨーロッパでは、このプロトコルは868.4MHzおよび869.85MHzの周波数を地域や用途に応じて使用し、長い間2.4GHzの混雑した帯域を避けてきました。

Zigbee 4.0では、Zigbeeがこの具体的な点でZ-Waveのエリアに明らかに踏み込んでいます。このプロトコルは低消費電力のメッシュネットワークのロジックを維持しますが、今やサブGHzにおいてもより優れた範囲とラジオ浸透を提供しようとしています。そう見ると、その近さは明らかです。Zigbeeは、Z-Waveの歴史的なメリットの一部を回収しています。

これはZigbee 4.0とZ-Waveが「同じ周波数」を使うことを意味するのでしょうか？正確に言う必要があります：両者は動作帯域という点で近づいており、サブGHzについて言及していますが、参照された公式情報は、彼らが欧州で同じラジオチャンネルを正確に共有するとは主張していません。CSAはZigbee 4.0用に800MHzの欧州PHYについて言及しており、公式のZ-Waveリファレンスは欧州で868.4MHzおよび869.85MHzを示しています。したがって、今日の正しい要約は、同じ周波数ファミリーに属し、2.4GHzよりも良い範囲を提供するという約束だが、「厳密に同一」とは言えないということです。

考慮しておくべき哲学的な違いもあります。Z-Waveは、専門のスマートホームエコシステムが非常に重視されており、相互運用性が歴史的に規制されていることに焦点を当てています。それに対して、Zigbeeは、より広範で、大量に、照明、センサー、低コストのオブジェクトに非常に広く使用されており、膨大な既存の設置があります。Zigbee 4.0がその約束を果たせば、今までかなり分かれていた2つの世界を組み合わせる可能性があります：Zigbeeの価格と普及度と、Z-Waveと密接に関連づけられるラジオの特長の一部です。

Zigbee 4.0が接続された家に本当に何を変えることができるのか

エンドユーザーにとって、最も具体的なメリットは製品の箱には必ずしも見えないものですが、日常の振る舞いに現れます。より安定したセンサー、外でのより良い範囲、混雑したWi-Fiに対して感度の低いネットワーク、ストレスの少ないコントローラーの交換、スマートフォンへのより簡単なペアリング…言ってしまえば、ほとんど当たり前のように思えます。それでも、これが快適な繋がった家と、3週間後にイライラする設置との違いを生む可能性があります。

大きな家、依存関係のある庭、遠くにあるゲート、プール設備の技術室、シェルターや作業場では、Zigbee 4.0は以前よりもはるかに関連性が高くなるかもしれません。小規模商業でも、迅速な展開のニーズと安定性の追求において、様々な明確な利点があります。CSAはSuziを完全なスマートホーム市場だけでなく、住宅用および商業用の用途に位置付けています。

現在のZigbee 3.0をすぐに見限るべきでもありません。設置された基盤は大きく、製品は数多く、価格は魅力的に保たれ、Home AssistantまたはZigbee2MQTTの統合は今日非常に成熟しています。したがって、Zigbee 4.0は劇的な置き換えとしてではなく、規格の段階的なグレードアップとして考えるべきです。

Zigbeeを購入する前にZigbee 4.0を待つべきか？

そうではありません。現在自宅を装備している人にとって、Zigbee 3.0は非常に適切な選択であり、Zigbee 4.0が後方互換性があって、移行が段階的であると発表されているからです。仮定の完全な切り替えを待つことはあまり意味がなく、Zigbee 4.0の製品提供は市場に出るまでにはもう少し時間がかかります。

一方、インストーラー、メーカー、または高度なユーザーが数年のプロジェクトを準備している場合、Zigbee 4.0は確実に状況を変えます。Zigbeeを長距離、堅牢性、現代的なサービス開始に再び競わせることになります。ここでは、確かにこの動きを非常に注意深く追うべきです。

最終的に、Zigbee 4.0はZigbee 3.0やZ-Waveを廃止することはありません。しかし、真剣にカードを再配分します。この規格は、既存のエコシステムを壊すことなく、いくつかの歴史的な弱点を修正することから生じる恐らく最大の良いニュースです。重要なのは、現実の場面で実際の製品の登場、互換性のあるコーディネーターの登場、そして真に実用的な統合がどのように進展するかです。これがすべての鍵を握る要素です。