Zigbee ou Matter over Thread : l'étude en labo décryptée pour Home Assistant

Tôt ou tard, chaque utilisateur de Home Assistant se pose la question au moment d'acheter un nouveau capteur, une ampoule ou une prise : Zigbee ou Matter over Thread ? Les forums débordent d'avis, beaucoup moins de mesures. Une équipe du Politecnico di Milano a voulu trancher une partie du débat de la manière la plus rigoureuse : monter deux fois la même petite maison connectée, sur un matériel identique, une fois en Zigbee et une fois en Matter over Thread, puis mesurer au renifleur de paquets le trafic de fond, la latence, le débit et la capacité d'auto-réparation. L'étude, publiée sur arXiv, a été remise en avant par le blog d'Adafruit le 16 octobre, la semaine même où Arduino a ajouté Zigbee à sa carte Nano Matter. Voici ce que disent les chiffres, là où l'étude est plus fragile que son titre, et ce que nous ferions concrètement avec une installation Home Assistant aujourd'hui.

Ce qu'il faut retenir

• Sur un seul saut, Zigbee est plus vif : un aller-retour environ 30 % plus court et un débit de pointe d'environ 75 kbit/s en liaison directe.
• Sur plusieurs sauts, Thread est plus stable : la latence augmente de façon à peu près linéaire, et toutes les commandes arrivent là où Zigbee n'en livrait que 94 sur 180 à cinq sauts.
• L'auto-réparation inverse la tendance : Zigbee contourne un nœud en panne en 0,36 s en moyenne, Thread met environ 24 s.
• Grosse réserve : le coordinateur Zigbee était un TI CC2531, une clé que Home Assistant ne recommande plus.

Qui a mené le test, et avec quel matériel

Les auteurs, Massimo Nobile, Fabio Palmese, Antonio Boiano, Alessandro E. C. Redondi et Matteo Cesana, du département DEIB du Politecnico di Milano, partent d'un constat simple : les deux protocoles reposent sur la même couche radio, l'IEEE 802.15.4, dans la bande des 2,4 GHz, à 250 kbit/s. Toute différence mesurée vient donc des couches supérieures (routage, adressage, fragmentation, couche applicative) et non de la radio elle-même.

Le banc d'essai est volontairement banal et construit autour de Home Assistant :

Élément	Côté Zigbee	Côté Matter over Thread
Contrôleur	Raspberry Pi 4 (4 Go) sous Home Assistant OS
Logiciel dans Home Assistant	Intégration ZHA	Module Matter Server + module OpenThread Border Router
Clé radio USB	Texas Instruments CC2531, firmware coordinateur Z-Stack (1.2 HA)	Sonoff ZBDongle-E (Silicon Labs EFR32MG21), firmware OpenThread RCP 2.4.5.0
Nœuds	Six cartes ESP32-C6 avec les firmwares d'exemple d'Espressif (une lampe variable qui sert de routeur)
Observation	Renifleur passif CC2531, captures analysées dans Wireshark avec un dissecteur Matter

Deux configurations ont été testées : un maillage complet, où chaque nœud entend tous les autres comme des appareils dans une même pièce, et une chaîne imposée, où le trafic doit passer de nœud en nœud comme dans un long couloir ou vers un bureau au fond du jardin. Les réseaux sont passés d'un à six nœuds, chaque configuration étant capturée pendant 15 minutes, d'abord au repos, puis avec une commande marche/arrêt toutes les cinq secondes.

Les quatre résultats, un par un

1. Le bavardage de fond et la montée en charge

Un réseau maillé consomme du temps d'antenne rien que pour se maintenir. Dans le maillage « une pièce » au repos, Zigbee était le réseau le plus discret jusqu'à cinq nœuds, puis Thread est passé devant à six. Dès que les commandes ont circulé, le débit de paquets de Thread est resté bas et presque plat, alors que celui de Zigbee grimpait à chaque nœud ajouté. C'est dans la chaîne que l'écart est devenu spectaculaire. Au-delà de trois sauts, les diffusions de découverte de route de Zigbee se sont accumulées sur un canal à 250 kbit/s. À cinq sauts, seules 94 commandes sur 180 ont atteint la dernière lampe et, à six sauts, le coordinateur Zigbee a planté plusieurs fois avant qu'une mesure stable soit possible. Thread a continué à livrer à toutes les profondeurs.

2. La latence

Avec un ping de 50 octets, l'aller-retour Zigbee sur un saut était environ 30 % plus court que celui de Thread. Les auteurs l'attribuent à la pile Zigbee, plus légère et sans IP. Cet avantage fond avec la distance : la latence de Zigbee augmente plus vite que linéairement à mesure qu'on ajoute des sauts, avec des pertes de paquets en prime, tandis que celle de Thread progresse en ligne droite, de façon prévisible. La fragmentation joue aussi pour Thread. Zigbee devait découper les messages au-delà d'environ 79 octets, Thread au-delà d'environ 95 octets sur un saut et 89 octets sur des chemins plus longs, et la couche 6LoWPAN de Thread gère ce découpage plus proprement.

3. Le débit, ou pourquoi les mises à jour de firmware traînent

En liaison directe, Zigbee a signé le meilleur chiffre de l'étude, environ 75 kbit/s. Il chute ensuite rapidement à chaque saut et ne reste stable que si les chercheurs espacent les paquets à la main : 7 ms pour un saut, 24 ms pour deux, 42 ms pour trois, 55 ms pour quatre et 89 ms pour cinq. Thread maintient un débit nettement supérieur sur plusieurs sauts. En TCP, il n'a besoin d'aucun réglage, ce que les auteurs jugent bien adapté aux mises à jour de firmware à distance (OTA).

4. L'auto-réparation quand un nœud tombe

Là, Zigbee gagne sans discussion. Dans un réseau en losange offrant deux chemins possibles, l'équipe a coupé l'alimentation du relais utilisé, 30 fois par protocole. Zigbee a trouvé l'autre route en 0,36 s en moyenne. Thread a mis 23,97 s, un chiffre confirmé par le simulateur OpenThread (24,45 s). C'est un choix de conception : les routeurs Thread attendent plusieurs annonces manquées avant de déclarer un voisin perdu, ce qui sacrifie la réactivité au profit de tables de routage stables.

Le tableau de bord

Mesure	Zigbee	Matter over Thread	Avantage
Trafic de fond au repos, 1 à 5 nœuds dans une pièce	Plus faible	Plus élevé	Zigbee
Trafic avec commandes, réseau qui grandit	Augmente à chaque nœud	Bas et presque plat	Thread
Commandes livrées à 5 sauts	94 sur 180	Toutes	Thread
Aller-retour sur un saut (50 octets)	Environ 30 % plus court	Référence	Zigbee
Latence sur plusieurs sauts	Non linéaire, avec pertes	À peu près linéaire	Thread
Seuil de fragmentation	Environ 79 octets	Environ 95 / 89 octets	Thread
Débit de pointe, un saut	Environ 75 kbit/s	Plus faible sur un saut	Zigbee
Débit sur plusieurs sauts	Chute vite, réglages nécessaires	Nettement supérieur, stable en TCP	Thread
Reprise après la panne d'un relais	0,36 s	23,97 s	Zigbee

Ce que l'étude ne dit pas

La méthode est soignée, mais quatre limites comptent avant de démonter un réseau Zigbee.

• Le coordinateur Zigbee est le maillon faible du banc. Le CC2531 avec Z-Stack 1.2 est la plus ancienne clé que l'on trouve encore. La documentation ZHA de Home Assistant le classe parmi le matériel pris en charge mais déconseillé, car il repose sur un composant obsolète et un firmware en fin de vie, et prévient qu'il ne fonctionne pas correctement au-delà de 15 à 20 appareils. Côté Thread, l'équipe utilisait une radio Silicon Labs EFR32MG21 bien plus récente. Une partie de l'effondrement de Zigbee à cinq et six sauts tient peut-être au coordinateur plus qu'au protocole. L'étude ne permet pas de dire dans quelle proportion.
• Six nœuds, c'est une petite maison. Beaucoup d'installations Home Assistant comptent des dizaines d'appareils Zigbee. Les auteurs citent eux-mêmes les grands réseaux comme travail futur.
• Ni interférences, ni piles. Pas de test de cohabitation avec le Wi-Fi, pas de mesure de consommation, deux critères décisifs pour les capteurs sur pile.
• La chaîne était forcée. Le nombre de sauts était imposé par un filtrage d'adresses MAC. Dans un appartement typique, les routeurs alimentés sur secteur gardent la plupart des appareils à un, deux ou trois sauts.

Notre lecture : le résultat le plus solide, et le moins lié au matériel, est l'écart de temps de reprise. Il découle directement de la conception du routage Thread, et le simulateur l'a reproduit. Si une prise Thread qui relaie du trafic est débranchée, les appareils situés derrière peuvent rester injoignables une vingtaine à une trentaine de secondes.

Home Assistant : ce que nous ferions de ces chiffres

Aucun protocole ne gagne partout. Nos règles pratiques :

• Si votre Zigbee tourne sur un CC2531, changez d'abord de clé. C'est l'amélioration la moins chère de cette page. La Home Assistant Connect ZBT-2 officielle est affichée à 45 € TTC (prix conseillé), avec des revendeurs qui expédient depuis la France ; on la dédie soit à Zigbee, soit à Thread.
• Un logement compact avec un maillage Zigbee qui marche n'a pas besoin de migration. Gardez peu de sauts grâce à quelques routeurs sur secteur, comme des prises ou des ampoules qui restent alimentées.
• Pour une grande maison, une dépendance ou un parc de marques qui s'agrandit, penchez pour Thread. Prévoyez au moins deux routeurs de bordure. La documentation Thread de Home Assistant rappelle que Thread, contrairement au coordinateur unique de Zigbee, peut utiliser plusieurs routeurs de bordure dans un même réseau pour supprimer le point de défaillance unique.
• Faire tourner les deux est normal. Prévoyez deux radios, une par protocole. Notre guide des box Matter 2026 recense le matériel capable de servir de routeur de bordure Thread, et notre test du Homey Pro 2026 détaille une box qui parle les deux.
• N'éteignez pas les routeurs Thread à la légère. Avec environ 24 s de reprise, gardez les appareils qui relaient sur des circuits que vous ne coupez pas.

Le contrôleur de l'étude était un Raspberry Pi 4 ; si vous partez de zéro, notre test du kit Raspberry Pi 5 montre à quoi ressemble aujourd'hui une box Home Assistant pour débutant. Pour tout ce qui a changé dans Home Assistant cet automne, des correctifs Matter au Marketplace qui remplace HACS, voyez notre guide complet Home Assistant 2026.

Pourquoi c'est d'actualité cet automne

Côté matériel, les deux camps se rapprochent. Les cartes ESP32-C6 de l'étude parlent les deux protocoles et, le 15 octobre, Arduino a annoncé que sa carte Nano Matter parle désormais Zigbee. Construite sur un module Silicon Labs MGM240S, elle gérait déjà Matter over Thread et le Bluetooth LE. Avec le core Arduino pour Silicon Labs 5.0, on choisit Zigbee dans Outils › Protocol stack, et 14 exemples couvrent 11 types d'appareils, des lampes et prises aux capteurs de température, d'humidité, de luminosité et d'ouverture. Arduino montre l'intégration ZHA de Home Assistant qui détecte la carte comme n'importe quel appareil Zigbee. Les capteurs de présence sont un autre terrain où Thread progresse ; notre guide des capteurs de présence mmWave explique le volet Thread de cette catégorie.

FAQ

Zigbee est-il dépassé maintenant que Matter over Thread existe ?

Non. Dans cette étude, Zigbee était plus rapide sur un saut et bien plus prompt à se réparer après la panne d'un nœud. Ses faiblesses sont apparues sur les longues chaînes et quand le trafic augmentait, avec un vieux coordinateur.

Pourquoi Thread met-il si longtemps à se remettre de la perte d'un routeur ?

Thread utilise un routage proactif : les routeurs s'échangent des annonces périodiques et n'abandonnent un voisin qu'après en avoir manqué plusieurs. Le routage reste stable, mais la coupure a duré environ 24 secondes dans le test des chercheurs.

Une seule clé USB peut-elle faire tourner Zigbee et Thread en même temps dans Home Assistant ?

La Home Assistant Connect ZBT-2 est conçue pour être dédiée à un seul protocole. Pour faire tourner les deux réseaux, prévoyez une radio par protocole.

L'étude mesure-t-elle l'autonomie des piles ?

Non. La consommation d'énergie et les interférences radio figurent dans les travaux futurs annoncés par les auteurs.

Faut-il basculer ses appareils Zigbee vers Thread ?

Seulement si votre réseau est grand, profond ou instable même après avoir changé de coordinateur. Dans un logement compact, un coordinateur moderne et quelques routeurs sur secteur sont un meilleur premier pas.