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物联网接入协议之zigbee、蓝牙以及wifi协议
浏览次数:1121    日期:2018/12/10 14:15:23

为了方便,将物联网通信协议分为两大类,一类是接入协议,一类是通讯协议。接入协议一般负责子网内设备间的组网及通信;通讯协议主要是运行在传统互联网TCP/IP协议之上的设备通讯协议,负责设备通过互联网进行数据交换及通信。本文介绍以通讯协议为主。

先说接入协议:市场上常见的有zigbee、蓝牙以及wifi协议等。

一、zigbee

zigbee目前在工业控制领域应用广泛,在智能家居领域也有一定应用。它有以下主要优势:

1. 低成本。zigbee协议数据传输速率低,协议简单,所以开发成本也比较低。并且zigbee协议还免收专利费用。

2. 低功耗。由于zigbee协议传输速率低,节点所需的发射功率仅1mW,并采用休眠+唤醒模式,功耗极低。

3. 自组网。通过zigbee协议自带的mesh功能,一个子网络内可以支持多达65000个节点连接,可以快速实现一个大规模的传感网络。

4. 安全性。使用crc校验数据包的完整性,支持鉴权和认证,并且采用aes-128对传输数据进行加密。

zigbee协议的最佳应用场景是无线传感网络,比如水质监测、环境控制等节点之间需要自组网传输数据的工业场景中。在这些场景中zigbee协议的优势发挥的非常明显。

 

为什么厂商会抛弃使用比较广泛的wifi及蓝牙协议,而采用zigbee呢,主要有以下原因:

1. 刚才提到zigbee协议有很强的自组网能力,可以支持几万设备,特别对于小米这种想构建智能家居生态链的企业,wifi和蓝牙的设备连接数量目前都是硬伤。

2. 目前zigbee协议还很难轻易被破解,而其他协议在安全性上一直为人诟病。

3. 很多智能家居产品如门磁为了使用方便,一般采用内置电池。此时zigbee的超低功耗大大提升了产品体验。

 

但是zigbee协议也有不足,主要就是它虽然可以方便的组网但不能接入互联网,所以zigbee网络中必须有一个节点充当路由器的角色(比如小米智能家居套装中的智能网关),这提高了成本并且增加了用户使用门槛。同时由于zigbee协议数据传输速率低,对于大流量应用如流媒体、视频等,基本是不可能。

相对wifi和蓝牙协议这些年的快速发展和商业普及,zigbee协议尽管在技术设计和架构上拥有很大优势,但是技术更新太慢,同时在市场推广中也被竞争对手拉开了差距。后续zigbee协议在行业领域还是有很大空间,但是家用及消费领域要挑战wifi及蓝牙协议不是那么容易了。

 

二、蓝牙

蓝牙目前已经成为智能手机的标配通信组件,其迅速发展的原因包括:

1. 低功耗。我认为这是蓝牙4.0的大杀器,使用纽扣电池的蓝牙4.0设备可运行一年以上,这对不希望频繁充电的可穿戴设备具有十分大的吸引力。

2. 智能手机的普及。近年来支持蓝牙协议基本成为智能手机的标配,用户无需购买额外的接入模块。

 

三、wifi

wifi协议和蓝牙协议一样,目前也得到了非常大的发展。由于前几年家用wifi路由器以及智能手机的迅速普及,wifi协议在智能家居领域也得到了广泛应用。wifi协议最大的优势是可以直接接入互联网。相对于zigbee,采用wifi协议的智能家居方案省去了额外的网关,相对于蓝牙协议,省去了对手机等移动终端的依赖。

相当于蓝牙和zigbee,wifi协议的功耗成为其在物联网领域应用的一大瓶颈。但是随着现在各大芯片厂商陆续推出低功耗、低成本的wifi soc(如esp8266),这个问题也在逐渐被解决。

 

谁将一统江湖?

wifi协议和蓝牙协议谁会在物联网领域一统江湖?这是目前讨论比较多的一个话题。wifi和蓝牙的各自在技术的优势双方都可以在协议升级的过程中互相完善,目前两个协议都在往“各取所长”的方向发展。最终谁能占据主导,可能更重要的是商业力量和市场决定的。短期内各个协议肯定是适用不同的场景,都有存在的价值。

 

资料提供:售前售后组

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