Битва ZigBee против WiFi за связь M2M

Это четвертая часть серии статей о беспроводных технологиях M2M. Если вам интересно, посмотрите другие статьи здесь. Мы пишем эту серию для компаний, которые пытаются выбрать беспроводную технологию для запуска (или улучшения) своих приложений Интернета вещей. Сегодня мы сравним Zigbee с WiFi и дадим рекомендации в зависимости от некоторых основных компромиссов, таких как пропускная способность, диапазон и энергопотребление.

Объяснение ZigBee

Технология ZigBee предназначена для передачи небольших объемов данных на короткие расстояния при очень небольшом потреблении энергии. В отличие от Wi-Fi, это стандарт ячеистой сети, то есть каждый узел в сети подключен друг к другу. Это означает, что вам не нужно полагаться только на маршрутизатор и конечную точку. Есть несколько распространенных бытовых продуктов, в которых используются чипы ZigBee, например, термостат Nest, о котором мы говорили в нашем блоге о смарт-счетчиках.

Однако у ячеистой сети ZigBee есть проблемы с совместимостью. Это означает, что профили ZigBee могут мешать друг другу. Поэтому, в отличие от Wi-Fi, если у вас есть два устройства с чипами ZigBee, вполне возможно, что они не смогут взаимодействовать друг с другом.

Эта технология также имеет низкую полосу пропускания 1 МГц. Он ограничен беспроводными персональными сетями (WPAN) и достигает в среднем от 10 до 30 метров для обычных приложений. Скорость передачи данных ZigBee также ниже, чем у Wi-Fi. Его максимальная скорость составляет всего 250 кбит / с, что намного ниже, чем самая низкая скорость, предлагаемая Wi-Fi.

Срок службы батареи ZigBee

Лучшее качество ZigBee - это низкое энергопотребление и время автономной работы. Его протокол был разработан по принципу «собрал и забыл», что означает, что после настройки его хватит на месяцы.

Описание Wi-Fi

Wi-Fi - это локальная сеть (LAN), которая обеспечивает доступ в Интернет в ограниченном диапазоне. Это то, что вы используете в качестве домашней сети, а также то, что предлагает большинство общественных мест (например, кафе и аэропорты). Wi-Fi - это звездообразная сеть, в которой есть один центральный концентратор, и все узлы или устройства подключаются к нему. Эта звездообразная топология упрощает добавление или удаление устройств, не затрагивая остальную часть сети.

Пропускная способность высока - до 2 МГц, - поэтому она идеально подходит для потоковой передачи музыки и проверки электронной почты на телефоне или планшете. Но недостаток в том, что это работает, только если сигнал сильный и вы находитесь близко к точке доступа. Его средний диапазон составляет от 30 до 100 метров.

Другая проблема в том, что это неэффективная сеть. Устройства на базе Wi-Fi (как вы знаете) обычно работают около 10 часов, поэтому вам нужно заряжать свой смартфон каждый день. Очевидно, что это не вариант, если ваше приложение M2M включает датчики в удаленных местах.

Хотя Wi-Fi быстрее, чем ZigBee, скорость передачи данных меняется. Сети, определенные в стандарте 802.11b, имеют максимальную скорость передачи 11 Мбит / с, в то время как другие версии (например, a и g) имеют максимальную скорость 54 Мбит / с. Это объясняет, почему у некоторых людей Wi-Fi быстрее, чем у других. В таблице 1 показана максимальная скорость передачи данных по каждому стандарту WiFi, а также их частота и пропускная способность.

802.11ah

Новый стандарт Wi-Fi 802.11ah в нелицензированной полосе частот 900 МГц для автоматизации дома и зданий, как ожидается, выйдет на рынок в конце этого года. Он будет конкурировать с другими уже установленными протоколами в этой полосе, а именно с ZigBee. WiFi AH нацелен на поддержку ряда опций:от 150 кбит / с в диапазоне 1 МГц до 40 Мбит / с в диапазоне 8 МГц. Также ожидается, что он сможет преодолевать расстояния на 50% больше, чем у продуктов 802.11n. Вы можете узнать больше здесь и здесь.

Так кто же победит в битве ZigBee против WiFi?

Это полностью зависит от того, какое приложение M2M или IoT вы пытаетесь создать. Но в целом, я бы сказал, что ни одна из них не выигрывает в коммуникации M2M. Позвольте мне объяснить.

Сравнение энергопотребления Wi-Fi и ZigBee

У Wi-Fi и ZigBee есть свои положительные качества, но, очевидно, есть и недостатки. То, что вы получаете в полосе пропускания с WiFi, теряется в мощности аккумулятора и дальности действия, а то, что вы получаете с временем автономной работы ZigBee, вы теряете в диапазоне и пропускной способности с ZigBee. Поэтому, как и любое решение, основанное на ссылочном бюджете, важно понимать компромиссы.

Если говорить конкретно о потреблении энергии, сети на основе ZigBee обычно потребляют 25% мощности сетей Wi-Fi. Время автономной работы ZigBee является большим плюсом по сравнению с Wi-Fi, и его следует тщательно учитывать, если ваши конечные точки будут работать от аккумуляторов.

Именно поэтому мы создали новый протокол Ссылка на симфонию , и именно поэтому мы пишем этот пост. Если вы хотите сравнить ZigBee и WiFi, вам действительно может понадобиться Symphony Link. Вместо использования ячеистой сети, такой как ZigBee, Symphony Link использует звездообразную топологию, такую ​​как WiFi, но теперь может покрывать большие расстояния с высокой пропускной способностью - чего не могут сделать ни технология ZigBee, ни WiFi. Наш более крупный глобальный шлюз Интернета вещей может поддерживать 200000 подключений (Wi-Fi взорвется) при низком энергопотреблении.