zigbee_藍牙_wifi的比較與區(qū)別分析 - 全文
現(xiàn)在無線通讀熱了起來。三個最大的Wifi、ZigBee、藍牙它們?nèi)齻€始終困惑著我。那么它們?nèi)齻€有什么區(qū)別呢?
Zigbee 和藍牙都是一項無線通信技術(shù)。ZigBee的傳輸距離視發(fā)射功率而定,有幾百到幾千米不等,不過傳輸率卻只有250kps的,但是這個只是理論值。一般也就20-30kps.而藍牙的傳輸距離僅僅只有10米左右,傳輸速度是1.8M/s~2.1M/s,zigBee應用于智能家居的比較多,而藍牙應用于特別短距離的文件傳輸。
ZigBee、WiFi、藍牙等常用2.4Ghz無線技術(shù)的區(qū)別
社會的不斷發(fā)展,無線的優(yōu)點已經(jīng)逐步顯現(xiàn)。如;無線通信覆蓋范圍大,幾乎不受地理環(huán)境限制:無線通信可以隨時架設(shè),隨時增加鏈路,安裝、擴容方便;無線通信可以迅速(數(shù)十分鐘內(nèi))組建起通信鏈路,實現(xiàn)臨時,應急、抗災通信的目的:而有線通信則有地埂的限制、較長的響應時間。無線通信在可靠性、可用性和抗毀性等方面走出了傳統(tǒng)的有線通信方式,尤其在一些特殊的地理環(huán)境下,無線比有線方便得多。隨著無線通訊的發(fā)展及成熟。在工業(yè)控制、醫(yī)療、汽車電子。都廣泛的應用
ZigBee、Wi-Fi、藍牙和幾種無線技術(shù)的對比如下表所示:
1、WIFI,WIFI是目前應用最廣泛的無線通信技術(shù),傳輸距離在100-300M,速率可達300Mbps,功耗10-50mA。
2、Zigbee,傳輸距離50-300M,速率250kbps,功耗5mA,最大特點是可自組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)最大可達65000個。
3、藍牙,傳輸距離2-30M,速率1Mbps,功耗介于zigbee和WIFI之間。
這3種無線技術(shù),從傳輸距離來說,是WIFI》ZigBee》藍牙;從功耗來說,是WIFI》藍牙》ZigBee,后兩者僅靠電池供電即可;從傳輸速率來講,是WIFI》ZigBee》藍牙。
目前來說,WIFI的優(yōu)勢是應用廣泛,已經(jīng)普及到千家萬戶。ZigBee的優(yōu)勢是低功耗和自組網(wǎng);電力載波的優(yōu)勢是傳輸速率;藍牙的優(yōu)勢組網(wǎng)簡單。然而,這3種技術(shù),也都有各自的不足,沒有一種技術(shù)能完全滿足智能家居的全部要求。
ZigBee引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大步向前
ZigBee基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,是一個開放的無線網(wǎng)絡(luò)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。與傳統(tǒng)星型、點對點、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)采用最低成本節(jié)點為所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供覆蓋的架構(gòu)不同,ZigBee采用動態(tài)、自主的路由協(xié)議,基于AODV的路由技術(shù)。在AODV中,一個節(jié)點需要連接時,則將廣播一條路由請求報文,其他節(jié)點在路由表中查找,如果有到達目標節(jié)點的路由,則向源節(jié)點反饋,源節(jié)點挑選一條可靠、跳數(shù)最小的路線,并存儲信息到本地路由表以便用于未來所需,如果一條路由線路失敗,節(jié)點能夠簡單的選擇另一條替代路由線路。如果源和目的地之間的最短線路由于墻壁或多徑干擾而被阻塞,ZigBee能夠自適應的找到一條更長但可用的路由線路。這種獨特的架構(gòu)使ZigBee擁有近距離、低復雜度、自組織、低功耗、高數(shù)據(jù)速率的特點。
ZigBee引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大步向前
ZigBee基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,是一個開放的無線網(wǎng)絡(luò)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。與傳統(tǒng)星型、點對點、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)采用最低成本節(jié)點為所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供覆蓋的架構(gòu)不同,ZigBee采用動態(tài)、自主的路由協(xié)議,基于AODV的路由技術(shù)。在AODV中,一個節(jié)點需要連接時,則將廣播一條路由請求報文,其他節(jié)點在路由表中查找,如果有到達目標節(jié)點的路由,則向源節(jié)點反饋,源節(jié)點挑選一條可靠、跳數(shù)最小的路線,并存儲信息到本地路由表以便用于未來所需,如果一條路由線路失敗,節(jié)點能夠簡單的選擇另一條替代路由線路。如果源和目的地之間的最短線路由于墻壁或多徑干擾而被阻塞,ZigBee能夠自適應的找到一條更長但可用的路由線路。這種獨特的架構(gòu)使ZigBee擁有近距離、低復雜度、自組織、低功耗、高數(shù)據(jù)速率的特點。
正因為ZigBee這些特點,使其主要適用于自動控制以及遠程控制領(lǐng)域,目的是為了滿足小型廉價設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制,典型應用如無線傳感網(wǎng)絡(luò),在家庭/商業(yè)自動化領(lǐng)域、智慧能源、健康醫(yī)療及零售等領(lǐng)域,ZigBee也被證明是可靠的無線網(wǎng)絡(luò)解決方案。 在開發(fā)2.4 GHz ZigBee?無線網(wǎng)絡(luò)應用時,設(shè)計工程師通常會面臨系統(tǒng)分割的選擇:對ZigBee的連接性及網(wǎng)絡(luò)處理解決方案而言,最佳的整合層級為何?從效能、功耗及成本的角度來看,何者是最適合的選擇——是將2.4 GHz無線收發(fā)器及處理核心整合為單芯片解決方案的ZigBee系統(tǒng)單芯片(SoC)比較好?還是具有獨立收發(fā)器及主處理器的離散式方案較佳?
而隨著ZigBee在自動化控制、移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、智能可穿戴設(shè)備領(lǐng)域越加頻繁的應用,業(yè)內(nèi)對于低耗能傳感器及芯片在連通性和兼容性方面有著迫切的要求。對此,ZigBee聯(lián)盟推出新協(xié)議920IP,該標準是全球首個基于互聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)定第6版(IPv6)的無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(Mesh Networking)解決方案,未來將應用于低耗電量和低成本的家庭能源管理的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)設(shè)備中,提升物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能效和互通性。隨著此協(xié)議的推出,ZigBee在物聯(lián)網(wǎng)中的功能逐步完善,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備效能將會極大提高。
WiFi后浪拍前浪
WIFI是我們常用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),幾乎所有的智能手機、平板電腦和筆記本電腦都支持Wifi上網(wǎng),是當今使用最廣的一種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。目前我們用到的WiFi大多基于IEEE 802.11n無線標準,數(shù)據(jù)傳輸速率達到300Mbps,吞吐量接近100M到150M。但是802.11n正逐步退出物聯(lián)網(wǎng)舞臺,新的802.11ac標準正強勢殺入WiFi技術(shù)市場,應用新標準的WiFi,傳輸率將增加十倍。
802.11ac Wi-Fi技術(shù)的理論傳輸率雖已達Gbit/s的境界,但此一數(shù)據(jù)指的其實是整體Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)容量,實際上個別Wi-Fi裝置所分配到的頻寬,很少能達到此一水準。因此,IEEE制定802.11ax的目標,即著重在改善個別裝置的聯(lián)網(wǎng)效能表現(xiàn),尤其是在同一Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,同時有許多使用者連結(jié)的情況下。
然而,大多數(shù)人都在關(guān)注802.11ac等新一代WiFi技術(shù)的時候,另一種更快的短距離無線傳輸技術(shù)WiGig正在快速的崛起。如果將所有的短距離通信技術(shù)看做是一個艦隊的話,那么WiGig無疑是其中的一個超級戰(zhàn)艦——運行在60GHz頻段的WiGig技術(shù),理論峰值可以達到7Gbps。從定義上看,WiGig是工作在60GHz頻帶上,實現(xiàn)數(shù)千兆位元速度傳輸?shù)臒o線傳輸技術(shù),相比目前廣泛部署的Wi-Fi技術(shù),其傳輸距離更短,但是速度卻是802.11n技術(shù)的10倍多,可以達到6Gbps。這樣的速度意味著十幾秒之內(nèi)就可以完成一部普通DVD的內(nèi)容傳輸。在頻譜資源日益緊缺的今 天,WiGig瞄準了尚未商用的60GHz頻段,這意味著不僅可以在短距離內(nèi)實現(xiàn)高速傳輸,還可以避免其他設(shè)備干擾,提高頻率利用率。 與此同時,WiGig標準的另一大優(yōu)勢在于它可以跟目前的Wi-Fi很好地融合。 WiGig技術(shù)很大部分是由傳統(tǒng)Wi-Fi技術(shù)延伸而來的,因此它能夠向下兼容802.11n的能力:當用戶距離AP(熱點)較遠,其無線連接將自動選擇 傳輸速度較慢但傳輸距離更遠的頻段(如802.11n);而當用戶距離AP較近時,系統(tǒng)將自動切換到60GHz頻段,以獲得更高的連接速率。此外,在信號 加密方面,WiGig設(shè)備將兼容802.11的WPA2加密算法,確保它與現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。
半導體巨頭高通正是看到了WiGig的無限潛能,首開了移動設(shè)備內(nèi)建三頻無線連結(jié)平臺先例。高通在完成WiGig技術(shù)(802.11ad標準)供應商--Wilocity收購后,已積極將802.11b/g/n、802.11ac及802.11ad三大無線連結(jié)標準方案整合于移動設(shè)備,并推出基于驍龍(Snapdragon)810處理器的參考設(shè)計,期挾同步支援上述三標準且運行于2.4、5、60GHz三個頻段的優(yōu)勢,滿足4K影音串流、點對點(P2P)傳輸、無線擴充基座(Wireless Docking)等應用需求。
藍牙全新升級,深入日常應用
藍牙技術(shù)在手機領(lǐng)域,尤其是智能手機產(chǎn)品中一直扮演著重要的作用。而熟悉藍牙技術(shù)的用戶都知道,目前最新的被廣泛應用的藍牙標準已經(jīng)到了4.0階段。不過 最近藍牙技術(shù)聯(lián)盟的已經(jīng)正式對外公布了最新的藍牙4.1技術(shù)標準,而將到來的新藍牙技術(shù)將支持智能穿戴設(shè)備以及其他一些設(shè)備,從而可以允許這些設(shè)備直接連接到互聯(lián)網(wǎng)。
相比于藍牙4.0,藍牙4.1第一個改進的地方被藍牙技術(shù)聯(lián)盟稱為“共存性”,即藍牙4.1與LTE無線電信號之間如果同時傳輸數(shù)據(jù),那么藍牙4.1可以自動協(xié)調(diào)兩者的傳輸信息,理論 上可以減少其它信號對藍牙4.1的干擾。其次,第二個改進是提升了連接速度并且更加智能化。比如減少了設(shè)備之間重新連接的時間,意味著用戶如果走出了藍牙 4.1的信號范圍并且斷開連接的時間不算很長,當用戶再次回到信號范圍中之后設(shè)備將自動連接,反應時間要比藍牙4.0更短。最后一個改進之處是提高傳輸效率,如果用戶連接的設(shè)備非常多,比如連接了多部可穿戴設(shè)備,彼此之間的信息都能即時發(fā)送到接接收設(shè)備上。
藍牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)的研究員表示,藍牙4.1有助于啟用和增強物聯(lián)網(wǎng),為應用開發(fā)人員帶來了新的機遇。例如,藍牙智能手表現(xiàn)在可以在用戶游泳或外出跑步時收集數(shù)據(jù)。隨后,這些數(shù)據(jù)會在用戶返回家 后自動傳輸至智能手機。手表還可以作為中樞設(shè)備,與多個其它收集不同數(shù)據(jù)的可穿戴設(shè)備進行信息交換。返回家后,這些數(shù)據(jù)會從所有設(shè)備中收集起來并匯總,然后傳輸和記錄至智能手機中,以供用戶分析和追蹤健康狀況變化。對于應用開發(fā)人員而言,4.1版意味著在創(chuàng)建支持多個角色的創(chuàng)新產(chǎn)品時具有更高的靈活性,這項更新在可穿戴技術(shù)日趨成熟和依賴傳感器的情況下尤為有用。
相比之下,藍牙通訊技術(shù)擁有大范圍的渠道優(yōu)勢如當今的智能手機、PC等都帶有藍牙通訊,藍牙通訊是一種新興的短距離、低成本、高傳輸速率的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在數(shù)萬個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。而這些傳感器只需要很少的功耗,以快速廣播的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器,通信效率高,目前能全面覆蓋每個領(lǐng)域,尤其在軍事惡劣環(huán)境中起到廣泛的應用。
近幾年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,智能穿戴、智能家居、智能交通、智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)等行業(yè)都有有不俗的表現(xiàn),促使中國物聯(lián)網(wǎng)低功耗藍牙廠商逐漸產(chǎn)生了大量的應用規(guī)范和專利技術(shù)。其中昇潤科技是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)低功耗藍牙通訊方案,其產(chǎn)品方案涉及多個行業(yè)應用,尤其在智能穿戴設(shè)備、智能家居設(shè)備、智慧醫(yī)療方面有顯著的研發(fā)技術(shù),近期昇潤科技www.tuner168.com研發(fā)一款可穿戴智能藍牙手環(huán)方案,能支持移動支付功能,多對多連接功能、銀聯(lián)消費刷卡,公交地鐵刷卡等,還能同時管理智能家居設(shè)備,可實現(xiàn)多人進行管理操作,促使中國物聯(lián)網(wǎng)低功耗藍牙的發(fā)展上一個新臺階。隨著物聯(lián)網(wǎng)低功耗藍牙技術(shù)逐漸成熟,無線智能家居行業(yè)展現(xiàn)出飛速發(fā)展勢頭,很有可能成為未來發(fā)展趨勢。相對于傳統(tǒng)的有線智能家居系統(tǒng),以藍牙通訊技術(shù)為基礎(chǔ)的無線智能家居優(yōu)勢非常明顯,可以不需要密密麻麻的布線,安裝非常簡單,只要能看懂說明書,就可自行組合安裝;自動組網(wǎng)連接,設(shè)備擴展性能強;功耗低,成本也低,符合綠色生活理念;其售后維修也方便,能準確及時得地檢測故障,并及時修復,能適合多種住宅。
中國物聯(lián)網(wǎng)低功耗藍牙企業(yè)近年來發(fā)展較快,產(chǎn)品具有優(yōu)勢核心技術(shù),在國外市場也擁有較大的市場份額,已處于領(lǐng)跑地位,放眼整個國際市場也處于前列,競爭優(yōu)勢明顯,估計以后將有更多的國內(nèi)企業(yè)走向世界,希望將物聯(lián)網(wǎng)藍牙通訊技術(shù)高科技產(chǎn)品惠及全人類。
- 第 1 頁:zigbee_藍牙_wifi的比較與區(qū)別分析
- 第 2 頁:wifi后浪拍前浪
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( 發(fā)表人:李倩 )