Zigbee o Matter over Thread? Lo studio del Politecnico di Milano spiegato

Prima o poi chiunque usi Home Assistant si trova davanti alla stessa scelta, al momento di comprare un sensore, una lampadina o una presa: Zigbee o Matter over Thread? Sui forum le opinioni abbondano, le misure molto meno. Un gruppo del Politecnico di Milano ha deciso di chiudere almeno una parte della discussione nel modo più rigoroso: costruire due volte la stessa piccola casa connessa, con hardware identico, una volta in Zigbee e una in Matter over Thread, e misurare con uno sniffer di pacchetti traffico di fondo, latenza, throughput e capacità di autoripararsi. Lo studio, pubblicato su arXiv e finanziato nell'ambito del partenariato esteso MICS (Made in Italy Circolare e Sostenibile) del PNRR, è tornato a circolare il 16 ottobre grazie al blog di Adafruit, nella stessa settimana in cui Arduino ha aggiunto Zigbee alla sua scheda Nano Matter. Ecco cosa dicono i numeri, dove lo studio è più debole del titolo e cosa faremmo oggi con un impianto Home Assistant.

In breve

• Su un solo salto vince Zigbee: tempo di andata e ritorno inferiore di circa il 30% e circa 75 kbit/s di picco in collegamento diretto.
• Su più salti Thread è più stabile: la latenza cresce in modo quasi lineare e i comandi arrivano tutti, mentre Zigbee ne consegnava solo 94 su 180 a cinque salti.
• Sull'autoriparazione è il contrario: Zigbee aggira un nodo guasto in 0,36 s in media, Thread impiega circa 24 s.
• Riserva importante: il coordinatore Zigbee era un TI CC2531, una chiavetta che Home Assistant stesso non raccomanda più.

Chi ha fatto il test, e con quale hardware

Gli autori, Massimo Nobile, Fabio Palmese, Antonio Boiano, Alessandro E. C. Redondi e Matteo Cesana del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (DEIB), partono da un'osservazione semplice: i due protocolli condividono lo stesso strato radio, IEEE 802.15.4, nella banda dei 2,4 GHz a 250 kbit/s. Qualsiasi differenza misurata viene quindi dagli strati superiori (instradamento, indirizzamento, frammentazione, livello applicativo) e non dalla radio.

Il banco di prova è volutamente comune e ruota attorno a Home Assistant:

Componente	Lato Zigbee	Lato Matter over Thread
Controller	Raspberry Pi 4 (4 GB) con Home Assistant OS
Software in Home Assistant	Integrazione ZHA	Add-on Matter Server + add-on OpenThread Border Router
Chiavetta USB	Texas Instruments CC2531, firmware coordinatore Z-Stack (1.2 HA)	Sonoff ZBDongle-E (Silicon Labs EFR32MG21), firmware OpenThread RCP 2.4.5.0
Nodi	Sei schede ESP32-C6 con firmware di esempio Espressif (una luce dimmerabile che fa da router)
Osservazione	Sniffer passivo CC2531, catture analizzate in Wireshark con un dissettore Matter

Sono state provate due disposizioni: una maglia completa, in cui ogni nodo sente tutti gli altri come in una sola stanza, e una catena forzata, in cui il traffico salta di nodo in nodo come lungo un corridoio o verso un ufficio in fondo al giardino. Le reti sono cresciute da uno a sei nodi, con catture di 15 minuti per ogni configurazione, prima a riposo e poi con un comando acceso/spento ogni cinque secondi.

I quattro risultati, uno per uno

1. Traffico di fondo e scalabilità

Una rete mesh consuma tempo radio solo per restare in piedi. Nella maglia "una stanza" a riposo, Zigbee è stata la rete più silenziosa fino a cinque nodi, poi Thread l'ha superata a sei. Appena i comandi hanno iniziato a circolare, il traffico di Thread è rimasto basso e quasi piatto, mentre quello di Zigbee cresceva a ogni nodo. Nella catena il divario è diventato enorme. Oltre i tre salti, i messaggi di scoperta delle rotte di Zigbee si sono accumulati su un canale da 250 kbit/s. A cinque salti solo 94 comandi su 180 hanno raggiunto l'ultima lampadina e a sei salti il coordinatore Zigbee si è bloccato più volte prima di poter ottenere una misura stabile. Thread ha continuato a consegnare a ogni profondità.

2. Latenza

Con un ping da 50 byte, l'andata e ritorno di Zigbee su un salto è stata più corta di circa il 30% rispetto a Thread, grazie, secondo gli autori, a uno stack più leggero e senza IP. Il vantaggio svanisce con la distanza: la latenza di Zigbee cresce più che linearmente aggiungendo salti, con perdite di pacchetti, mentre quella di Thread sale in linea retta e in modo prevedibile. Anche la frammentazione premia Thread: Zigbee doveva spezzare i messaggi oltre circa 79 byte, Thread oltre circa 95 byte su un salto e 89 byte su percorsi più lunghi, con uno strato 6LoWPAN che gestisce meglio la suddivisione.

3. Throughput, ovvero perché gli aggiornamenti firmware sono lenti

In collegamento diretto Zigbee ha ottenuto il valore più alto dello studio, circa 75 kbit/s. Poi è calato in fretta a ogni salto e restava stabile solo se i ricercatori distanziavano i pacchetti a mano: 7 ms per un salto, 24 ms per due, 42 ms per tre, 55 ms per quattro e 89 ms per cinque. Thread ha mantenuto un throughput nettamente superiore su più salti e, in TCP, senza alcuna regolazione: secondo gli autori è la soluzione adatta agli aggiornamenti firmware via radio (OTA).

4. Autoriparazione quando cade un nodo

Qui Zigbee vince senza discussioni. In una rete a rombo con due percorsi possibili, il gruppo ha tolto l'alimentazione al relè in uso 30 volte per protocollo. Zigbee ha trovato il percorso alternativo in 0,36 s in media. Thread ha impiegato 23,97 s, valore confermato dal simulatore OpenThread (24,45 s). È una scelta di progetto: i router Thread attendono diversi annunci mancati prima di dichiarare perso un vicino, rinunciando alla reattività in cambio di tabelle di instradamento stabili.

La pagella

Misura	Zigbee	Matter over Thread	Vantaggio
Traffico di fondo a riposo, 1-5 nodi in una stanza	Più basso	Più alto	Zigbee
Traffico con comandi, rete in crescita	Sale a ogni nodo	Basso e quasi piatto	Thread
Comandi consegnati a 5 salti	94 su 180	Tutti	Thread
Andata e ritorno su un salto (50 byte)	Circa il 30% in meno	Riferimento	Zigbee
Latenza su più salti	Non lineare, con perdite	Quasi lineare	Thread
Soglia di frammentazione	Circa 79 byte	Circa 95 / 89 byte	Thread
Throughput di picco, un salto	Circa 75 kbit/s	Inferiore su un salto	Zigbee
Throughput su più salti	Crolla presto, servono regolazioni	Nettamente superiore, stabile in TCP	Thread
Ripristino dopo il guasto di un relè	0,36 s	23,97 s	Zigbee

Cosa lo studio non dice

Il metodo è accurato, ma quattro limiti contano prima di smontare una rete Zigbee.

• Il coordinatore Zigbee è l'anello debole. Il CC2531 con Z-Stack 1.2 è la chiavetta più vecchia ancora in giro. La documentazione ZHA di Home Assistant la elenca tra l'hardware supportato ma sconsigliato, perché basata su componenti superati e firmware a fine vita, e avverte che non funziona correttamente oltre 15-20 dispositivi. Sul lato Thread c'era invece una radio Silicon Labs EFR32MG21 molto più recente. Parte del crollo di Zigbee a cinque e sei salti potrebbe dipendere dal coordinatore più che dal protocollo; lo studio non permette di dire quanto.
• Sei nodi sono una casa piccola. Molti impianti Home Assistant contano decine di dispositivi Zigbee; gli stessi autori rimandano le reti più grandi a lavori futuri.
• Niente interferenze, niente batterie. Nessun test di convivenza con il Wi-Fi e nessuna misura dei consumi, due fattori decisivi per i sensori a pila.
• La catena era forzata. Il numero di salti era imposto con un filtro sugli indirizzi MAC. In un appartamento tipico, i router alimentati da rete tengono quasi tutto entro uno, due o tre salti.

La nostra lettura: il risultato più solido e meno legato all'hardware è la differenza nei tempi di ripristino, perché discende dal progetto stesso dell'instradamento Thread e il simulatore l'ha riprodotta. Se si stacca una presa Thread che fa da relè, i dispositivi che dipendono da lei possono restare irraggiungibili per 20-30 secondi.

Home Assistant: cosa faremmo con questi numeri

Nessun protocollo vince ovunque. Le nostre regole pratiche:

• Se la tua rete Zigbee gira su un CC2531, cambia prima la chiavetta. È l'aggiornamento più economico di questa pagina. La Home Assistant Connect ZBT-2 ufficiale ha un prezzo consigliato di 45 € IVA inclusa, con rivenditori che spediscono dall'Italia; va dedicata a Zigbee oppure a Thread.
• Un appartamento con una mesh Zigbee che funziona non ha bisogno di migrare. Tieni bassi i salti con qualche router sempre alimentato, come prese o lampadine.
• Per una casa grande, una dépendance o un parco di marchi in crescita, punta su Thread. Prevedi almeno due border router: la documentazione Thread di Home Assistant ricorda che Thread, a differenza del coordinatore unico di Zigbee, può usare più border router nella stessa rete ed eliminare il singolo punto di guasto.
• Usare entrambi è normale. Metti in conto due radio, una per protocollo. La nostra guida agli hub Matter 2026 elenca l'hardware che può fare da border router Thread, e la nostra guida a termostati e teste termostatiche mostra il mix reale: IKEA LILJEBAGGE e Tado X su Thread, Netatmo ORIGINAL in Zigbee dietro un hub Matter.
• Non spegnere i router Thread alla leggera. Con circa 24 s di ripristino, lascia i dispositivi che fanno da relè su circuiti che non stacchi.

Il controller dello studio era un Raspberry Pi 4. Se hai già un HomePod mini o una Apple TV recente, in casa hai un border router Thread, come spieghiamo nella nostra guida Apple Home 2026. E per tutto ciò che è cambiato in Home Assistant quest'autunno, dalle correzioni Matter al Marketplace che sostituisce HACS, c'è la nostra guida completa a Home Assistant 2026.

Perché se ne parla proprio ora

Sul fronte hardware i due mondi si avvicinano. Le schede ESP32-C6 dello studio parlano entrambi i protocolli e il 15 ottobre Arduino, azienda nata a Ivrea, ha annunciato che la sua scheda Nano Matter ora parla Zigbee. Basata su un modulo Silicon Labs MGM240S, gestiva già Matter over Thread e Bluetooth LE. Con il core Arduino per Silicon Labs 5.0 si sceglie Zigbee in Strumenti › Protocol stack, e 14 esempi coprono 11 tipi di dispositivo, da luci e prese a sensori di temperatura, umidità, luminosità e contatto. Arduino mostra ZHA che riconosce la scheda come qualsiasi altro dispositivo Zigbee. I sensori di presenza sono un altro terreno in cui Thread avanza; la nostra guida ai sensori di presenza mmWave spiega questa parte.

Domande frequenti

Zigbee è superato ora che esiste Matter over Thread?

No. In questo studio Zigbee era più rapido su un salto e molto più veloce a ripararsi dopo il guasto di un nodo. I suoi punti deboli sono emersi sulle catene lunghe e con traffico in crescita, con un coordinatore datato.

Perché Thread impiega così tanto a riprendersi dalla perdita di un router?

Thread usa un instradamento proattivo: i router si scambiano annunci periodici ed escludono un vicino solo dopo averne persi diversi. L'instradamento resta stabile, ma l'interruzione è durata circa 24 secondi nel test.

Una sola chiavetta USB può gestire insieme Zigbee e Thread in Home Assistant?

La Home Assistant Connect ZBT-2 è pensata per essere dedicata a un solo protocollo. Per avere entrambe le reti, prevedi una radio per protocollo.

Lo studio misura la durata delle batterie?

No. Consumi energetici e interferenze radio sono tra i lavori futuri annunciati dagli autori.

Conviene spostare i dispositivi Zigbee su Thread?

Solo se la rete è grande, profonda o instabile anche dopo aver cambiato coordinatore. In una casa compatta, un coordinatore moderno e qualche router alimentato da rete sono un primo passo migliore.