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KNX 和 Zigbee:哪种智能家居系统适合你的建筑?

KNX 和 Zigbee 怎么选,本质上是在有线楼宇系统和无线系统之间做选择。本文为约旦的建筑师、机电工程师和别墅业主做一次坦诚的对比,并说明 Spark 的 Zigbee 设备适合用在哪里。

作者:Spark 团队 ·

Spark Hub-Z Zigbee 网关

简短回答

KNX 是有线标准:一条专用总线电缆连接每个开关、传感器和执行器,并由集成商编程,因此适合从设计之初就为它做好规划的大型新建建筑。Zigbee 是无线网络,通过 Spark Hub-Z 等网关接入,适合旧房改造、公寓,以及按房间逐步扩展的别墅。Spark 生产 Zigbee 和 Wi-Fi 设备,不生产 KNX 产品。

本页内容

KNX 是什么?KNX 智能家居如何工作?

KNX 是一种用于住宅和楼宇控制的开放标准。在常见的有线形式中,一条专用总线电缆连接到每个开关、传感器和执行器,所有设备都通过这条电缆相互通信。

负责通断和调光的执行器通常安装在配电箱里,墙上的按键通过总线向它们发送指令。集成商再用专用软件为每个设备编程:哪个按键控制哪条回路,每个场景如何运行。

KNX 在办公楼、酒店和大型住宅中有很长的应用历史,许多制造商都生产 KNX 设备。KNX 也有无线和 IP 形式,但大多数 KNX 住宅采用的是有线总线。

Zigbee 智能家居如何工作?

Zigbee 是为智能设备设计的低功耗无线网状网络。开关、模块、窗帘电机和温控器通过无线电通信,经由网关而不是控制电缆接入家居系统。

在 Spark 家居中,这个网关就是 Hub-Z Zigbee 网关或 Spark 智能中控屏,因为每款 Spark 中控屏都内置 Tuya Zigbee 网关。网关连接路由器,让 Zigbee 设备不占用路由器的 Wi-Fi 网络。

  • 网关:Hub-Z 有以太网版(最多 128 个子设备)和无线版。
  • Zigbee 设备:Spark ZT 和 ZM 系列开关,以及 Spark 窗帘、地暖和分体空调控制产品的 Zigbee 版本。
  • Wi-Fi 设备:Spark Wi-Fi 开关和模块直接连接家庭 Wi-Fi,并在同一个 App 中使用。

在 Spark 家居内部选择 Zigbee 还是 Wi-Fi,另有专门指南:Zigbee 和 Wi-Fi 智能开关怎么选。

KNX 和 Zigbee 的主要区别:逐项对比

简单来说,KNX 把控制放在随建筑一起设计的电缆上,Zigbee 则把控制放在可以加装到现有住宅的无线网络上。

KNX 与 Spark Zigbee 系统对比:布线、编程、控制和旧房改造
对比项KNX(有线总线)Spark Zigbee 系统
布线每个设备都要接总线电缆,须在抹灰前敷设无需控制电缆:设备使用现有电源线路,通过无线电通信
回路在哪里通断执行器,通常装在配电箱内墙壁开关后方、智能开关本身,或配电箱内的导轨式继电器
编程与修改集成商使用专用软件;修改通常需要上门在 Tuya Smart App 中配对、设置场景和定时
断网时在总线上本地运行墙壁开关照常工作;Hub-Z 本地场景继续运行
旧房改造墙面完工后很难实施专为改造而设计;模块需要底盒内有零线
成本主要来自总线布线、更大的配电箱和编程工时设备和网关,通常无需新增控制电缆

有线还是无线智能家居:布线与旧房改造

布线是两者最大的实际区别。KNX 需要在抹灰前敷设好总线电缆,而 Zigbee 系统可以装进墙面已经完工的住宅。

这一点在约旦尤为重要:许多住宅采用混凝土和石材建造,在完工的墙面上开槽布线既慢又多粉尘。

Spark Zigbee 利用现有的电源线路。ZR-50 Zigbee 开关模块装在现有开关后方的底盒内,有 1 至 4 路可选;也可以用 Spark 智能开关系列中的开关替换旧开关,例如机械按键的 ZM-100-B。

ZR-50 需要底盒内有零线,电工会先逐一检查;我们的普通开关改造为智能开关指南解释了原因。

不用 KNX 也能集中控制:16 路继电器

有些工程师偏好 KNX 的布局,因为通断控制集中在配电箱内。Spark 16 路继电器用 Zigbee 3.0 或 Wi-Fi 实现同样的布局:一个导轨式模块,共 16 路,其中 4 路为 50 A 磁保持继电器,12 路为 16 A 继电器。

墙面控制可以通过数据总线上的 RS485 开关面板接入,也可以接干接点开关、点动开关或普通翘板开关。它是 Zigbee 或 Wi-Fi 产品,不是 KNX 设备;可以与其他 Spark 继电器模块对比选择。

由谁编程,之后谁能修改?

KNX 由受过培训的集成商编程,之后的大多数修改,哪怕只是改一个按键的功能,也要再请人上门。Spark Zigbee 系统则在 Tuya Smart App 中配对设备,场景和定时你可以自己调整。

Hub-Z 支持 Tuya Smart 和 Smart Life App,同样的设备和场景也会显示在墙面屏幕上,例如 Spark 10 英寸中控屏。Spark 合作伙伴负责规划、布线、配对并交付一个可用的家,之后继续作为你在系统更新和新增房间方面的唯一联系人。

App、语音和本地控制:断网时什么还能用?

两种系统在断网时都能维持基本功能。KNX 总线天生就在本地运行。在 Spark Zigbee 家居中,每个开关都是真正的开关,Hub-Z 会让 Zigbee 设备之间的本地场景继续运行,例如开门时点亮走廊灯。

无论哪种系统,从外部远程控制和使用语音助手都需要互联网。Hub-Z 支持 App 和语音控制,ZR-50 可通过兼容的 Zigbee 网关配合 Alexa 和 Google Home 使用,10 英寸中控屏则内置 Alexa。KNX 通常需要额外的网关或服务器才能做到这些。

完整说明请阅读我们的断网也能用的智能开关指南。

每种系统能扩展到多大?

KNX 天生适合大规模项目,只要总线能到达每个位置。Spark Zigbee 则按网关和房间扩展:以太网版 Hub-Z 最多支持 128 个子设备,每款 Spark 中控屏也都有自己的 Zigbee 网关。

无线版 Hub-Z 未标注容量,厚重的混凝土墙也会影响网关的摆放位置,因此大户型住宅应由 Spark 合作伙伴在现场确认方案。

Zigbee 真正的优势在于灵活:先从一个房间开始,之后再添加开关和模块,通常无需新增布线。而在 KNX 系统中,未来的房间只有在总线已经布到那里时才容易接入。

Spark Zigbee 系统组件对比:作用、网络和关键参数
Spark 产品在系统中的作用网络关键参数
Hub-Z 以太网版放在路由器旁的网关以太网连接路由器,Zigbee 连接设备最多 128 个子设备;90 × 90 × 23 mm
10 英寸中控屏内置 Tuya Zigbee 网关的墙面屏幕Wi-Fi 2.4 GHz、LAN、Zigbee内置 Alexa;可接 2 个音箱
16 路继电器在配电箱内控制 16 条回路Zigbee 3.0 版或 Wi-Fi 版4 × 50 A 和 12 × 16 A 通道;RS485 和干接点输入
ZR-50装在现有开关后方的模块Zigbee 3.0,经网关连接1 至 4 路;需要零线

Spark Zigbee 系统的组成部分

Spark 16 路继电器

16-CH Relay

Spark 16 路继电器

十六个回路,一个模块装进配电箱。

KNX 还是 Zigbee:别墅或公寓该怎么选?

如果是从设计之初就规划好总线布线、并有集成商长期维护的大型新建建筑,选 KNX。如果是旧房改造、公寓,或希望按房间逐步扩展的别墅,选 Zigbee。

适合 KNX 的情况

  • 建筑是新建的大型项目,仍处于图纸阶段。
  • 有集成商多年负责维护系统。
  • 业主希望采用集中式的工程化安装,交付后很少改动。

更适合 Zigbee 的情况

  • 墙面已经完工,或者翻新时希望避免新增布线。
  • 你住在公寓里,几乎不可能重新布线:参见公寓智能家居。
  • 你想先从几个房间开始,之后再逐步扩展。
  • 你想自己修改场景和定时。
  1. 1

    确定施工阶段

    KNX 需要在抹灰前敷设总线电缆;Zigbee 适用于任何阶段,包括已完工的住宅。

  2. 2

    决定回路在哪里通断

    用 ZR-50 模块装在每个开关后方,用 Zigbee 开关装在墙上,或用 16 路继电器集中在配电箱内。

  3. 3

    检查开关底盒

    Spark 模块需要底盒内有零线;新建项目请把零线引到每个底盒。

  4. 4

    确定网关位置

    以太网版 Hub-Z 放在路由器旁,无线版放在 Wi-Fi 覆盖范围内,或由中控屏充当网关。

  5. 5

    约定由谁维护

    KNX 依靠集成商和项目文件;Spark 则由 Spark 合作伙伴负责系统更新和新增房间。

希望从图纸阶段就用 Spark 进行设计的建筑师和安装商,可以加入 Spark 合作伙伴计划。

关于 KNX 和 Zigbee 的常见问题

KNX 智能家居是什么?

KNX 是一种用于住宅和楼宇控制的开放标准。大多数住宅采用有线方式:一条专用总线电缆连接每个设备,由集成商使用专用软件为系统编程。

KNX 比 Zigbee 好吗?

并非在所有住宅中都是如此。KNX 适合从设计之初就规划好总线、并由集成商维护的大型新建建筑。Zigbee 适合已完工的住宅、公寓和按房间逐步扩展的别墅,通过 Hub-Z 等网关接入。

KNX 和 Zigbee 能一起用吗?

原则上可以:市面上有连接两者的网关。但 Spark 不生产这类网关,Spark 的产品页面也没有列出任何 KNX 兼容性。如果你的建筑已经装有 KNX,请咨询 Spark 合作伙伴哪些设备可以与之并存。

别墅有什么好的 KNX 替代方案?

采用中心网关的无线 Zigbee 系统。用 Spark 来做,就是 Hub-Z 或中控屏、各房间的 Zigbee 开关和模块,再加上配电箱里的 16 路继电器实现集中通断,就像 KNX 的布局一样。

有线智能家居比无线更可靠吗?

有线总线不依赖无线信号覆盖,这是大型建筑信任 KNX 的原因之一。规划得当的 Zigbee 住宅同样可靠:开关都是真正的开关,合作伙伴也会在现场检查信号覆盖。

正在规划住宅或楼宇?Spark 合作伙伴可以帮你选择并安装合适的设备。