ZigBee Vs. Bluetooth:пример использования с вычислением дальности

ZigBee, Bluetooth и Bluetooth Low Energy часто называют сопоставимыми сетевыми протоколами. Но помимо того, что они работают в одной и той же полосе частот, эти стандарты беспроводной связи для персональных сетей (PAN) имеют больше различий, чем сходства. Сегодня мы рассмотрим, что это такое, какие приложения подходят для каждого из них и чем они отличаются в каждом конкретном случае использования.

Что такое ZigBee?

ZigBee - это протокол ячеистой сети. Он предназначен для передачи небольших пакетов данных на короткие расстояния при сохранении низкого энергопотребления. Как и его конкурент Z-Wave, он работает в сети с ячеистой топологией, что означает, что информация от одного узла датчика перемещается по сети узлов (каждый из которых действует как источник данных и повторитель), пока передача не достигнет шлюза.

Он использует версию стандарта IEEE (Институт электроники и электроники) 802.15.4 и, как таковой, широко используется в локальных сетях передачи данных датчиков. ZigBee использует полосу частот ISM 2,4 ГГц, и поскольку это глобальный стандарт, его приложения можно использовать практически где угодно.

(Стоит отметить, что ZigBee обнаружил некоторые проблемы с совместимостью, поскольку два профиля ZigBee могут мешать друг другу. Дополнительная информация по этой теме содержится в статье The Verge.)

Приложения ZigBee включают домашнюю автоматизацию, системы безопасности, системы отопления, вентиляции и кондиционирования, интеллектуальное освещение и многое другое.

Что такое Bluetooth и Bluetooth с низким энергопотреблением (LE)?

Bluetooth

Bluetooth - это стандарт беспроводной технологии, созданный и используемый для ближнего радиуса действия. беспроводная связь. Он был разработан в 1994 году телекоммуникационным гигантом Ericsson, а сейчас управляется Bluetooth Special Interests Group (SIG).

Bluetooth был создан, чтобы обеспечить беспроводную передачу данных с устройствами очень малого радиуса действия. Вот почему многие люди сразу же думают о беспроводной гарнитуре или беспроводной клавиатуре, когда думают об этой технологии. С технической точки зрения Bluetooth работает в диапазоне частот ISM 2,4 ГГц (как ZigBee). Пакеты данных разделяются и обмениваются между одним из 79 назначенных каналов Bluetooth, каждый из которых имеет полосу пропускания 1 МГц.

Приложения Bluetooth идеально подходят для передачи файлов между устройствами, гарнитур, динамиков и дополнительных устройств для беспроводных вычислений, таких как клавиатуры, трекпады и принтеры.

Bluetooth LE

Bluetooth Low Energy - сокращенно Bluetooth LE - первоначально назывался «Bluetooth 4.0», когда был создан в 2011 году. Его основное преимущество (и отличие от «обычного» Bluetooth) - низкое энергопотребление. Это идеально подходит для продуктов M2M, потому что от одной батареи с Bluetooth LE в продукте может хватить до пяти лет.

Bluetooth LE работает в диапазоне ISM 2,4 ГГц, как и Bluetooth 1.0. При этом Bluetooth LE имеет очень короткое время соединения (всего несколько мс) с высокой скоростью передачи данных (1 Мбит / с), а затем переходит в «спящий режим» до тех пор, пока соединение не будет восстановлено.

Приложения Bluetooth LE идеально подходят для сенсорных технологий, приложений общественного транспорта, а также устройств для мониторинга здоровья и фитнеса. По сравнению с Bluetooth, Bluetooth LE более тесно связан с ZigBee в том, что касается приложений, поскольку он дешевле, чем обычный Bluetooth, и потребляет мало энергии.

См. Также:Bluetooth Vs. Bluetooth с низким энергопотреблением:в чем разница?

ZigBee Vs. Bluetooth LE:пример использования на винограднике

Чтобы проиллюстрировать разницу между ZigBee и Bluetooth Low Energy, мы создали эту сравнительную таблицу. Предположим, винодел хочет контролировать свои виноградники по беспроводной сети, чтобы учитывать условия окружающей среды, чтобы его следующий урожай Пино Нуар не был плоским или безжизненным. Ниже мы разбили результаты, которых может ожидать винодел. В этом примере предположим, что датчики окружающей среды находятся на виноградных лозах, а антенна - на крыше прессовочного цеха.

(Мы также включили Symphony в эту таблицу. Symphony Link - это беспроводной протокол, который мы реализуем для клиентов здесь, в Link Labs.)

Bluetooth LE ZigBee Симфония Высота антенны TX (м) 6 6 6 Мощность передачи (дБм) 4 18 18 Усиление антенны передатчика (дБ) 0 0 0 Частота (МГц) 2400 2400 915 Высота приемной антенны (м) 1 1 1 Усиление приемной антенны (дБ) -6 -6 -6 Структурные потери (дБ) 11 11 11 Чувствительность (дБм) -93 -102 -140 Маржа (дБ) 20 20 20 Дальность (м) 77 291 2594

(Примечание:структурные потери 11 дБ соответствуют распространению через 8-дюймовую стену из кирпичных блоков.)

Основываясь на этом параллельном сравнении, вы обнаружите, что у Symphony (безусловно) лучший диапазон. Это означает, что датчики на виноградных лозах смогут работать в течение многих лет от одной батареи и по-прежнему передавать информацию на расстояние в несколько тысяч метров. Но между ZigBee и Bluetooth LE ZigBee выходит на первое место - он обеспечивает лучший диапазон для этого варианта использования.