بلوتوث مقابل واي فاي مقابل زيجبي: ما هي التكنولوجيا اللاسلكية الأفضل؟

التكنولوجيا اللاسلكية – إنه كل الغضب هذه الأيام! من البلوتوث إلى WiFi إلى Zigbee, لدينا المزيد من الطرق لكي "تتحدث" أدواتنا’ لبعضهم البعض. ولكن مع كل خيارات الاتصال هذه المتاحة, كيف من المفترض أن يختار الشخص? لا تقلق, أنا هنا لتوضيح الاختلافات بين البلوتوث, واي فاي, وZigbee حتى تتمكن من اختيار الأفضل لاحتياجاتك. افعل ماتريد – انتقل لاسلكيًا باستخدام سماعات الرأس, إعداد نظام المنزل الذكي, أو ببساطة قم بتوصيل الأجهزة بسلاسة. بالنهاية, مصطلحات مثل BLE والشبكات المتداخلة ستكون منطقية تمامًا. دعونا نستخدم الاتصال اللاسلكي ونحرر أنفسنا من الأسلاك المقيدة!

نظرة عامة على البلوتوث, واي فاي وزيجبي

هناك العديد من التقنيات اللاسلكية قصيرة المدى المستخدمة في توصيل أجهزة اليوم لإنشاء شبكات محلية. بلوتوث, واي فاي, و Zigbee هي ثلاثة معايير شائعة تستخدم لشبكة المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN) الاتصال. بينما توفر جميعها شبكات لاسلكية قصيرة المدى, كل تقنية لديها قدرات مميزة.

ما هو البلوتوث

تعد تقنية Bluetooth معيارًا لاسلكيًا قصير المدى لتوصيل الأجهزة المحمولة والأجهزة الثابتة 10 متر أو أقل. يستخدم تقنية الطيف المنتشر للقفز الترددي في نطاق 2.4 جيجا هرتز لتجنب التداخل والتلاشي.

تم تصميم البلوتوث ليكون قويًا, طاقة منخفضة, اتصالات لاسلكية منخفضة التكلفة. لقد تطورت من خلال عدة إصدارات بلوتوث تحسين معدلات البيانات حتى 3 ميغابت في الثانية. بلوتوث منخفض الطاقة (أصبح) يوفر استهلاكًا منخفضًا جدًا للطاقة لأجهزة إنترنت الأشياء. شاملة, تتفوق تقنية Bluetooth في الاتصالات اللاسلكية قصيرة المدى بين أجهزة الصوت, نقل البيانات, ووظائف التحكم.

ما هو واي فاي

واي فاي, اختصار للإخلاص اللاسلكي, يوفر إنترنت لاسلكي عالي السرعة والوصول إلى الشبكة باستخدام موجات الراديو. يعمل على نطاقي الراديو 2.4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز ويمكنه تحقيق سرعات نقل بيانات أعلى بكثير من تقنية البلوتوث.

مع جهاز توجيه لاسلكي أو نقطة وصول, يتم استخدام WiFi للوصول المريح إلى الإنترنت اللاسلكي حتى 50 أمتار. مع عدم وجود خط البصر المطلوب, تعد شبكة WiFi ملائمة لتوصيل الإنترنت والأجهزة الأخرى من خلال نقاط الوصول التي تنشئ شبكات محلية لاسلكية (الشبكات المحلية اللاسلكية). تتفوق تقنية WiFi في الوصول إلى الإنترنت اللاسلكي المحمول والشبكات المخصصة.

ما هو زيجبي

زيجبي قوة منخفضة, بروتوكول معدل البيانات المنخفض. بناء على معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). 802.15.4 اساسي, يركز Zigbee على البساطة, شبكات شبكية ذاتية التنظيم بين الأجهزة ذات البطارية المنخفضة. تعمل في مختلف نطاقات الراديو غير المرخصة بما في ذلك 2.4 غيغاهرتز, يستخدم Zigbee تعديل طيف التسلسل المباشر لتوفير نقل موثوق للبيانات يصل إلى 100 على بعد أمتار.

مع معدلات بيانات تصل إلى 250 كيلوبت في الثانية, يعتبر Zigbee مناسبًا للنقل الدوري أو المتقطع لحزم البيانات الصغيرة. تتضمن تطبيقات Zigbee الشائعة الإضاءة الذكية, منظمات الحرارة, أنظمة الأمان وأجهزة إنترنت الأشياء البسيطة الأخرى التي لا تتطلب نطاقًا تردديًا عاليًا. تم تحسين Zigbee لشبكات الأجهزة منخفضة الطاقة.

بلوتوث مقابل واي فاي مقابل زيجبي: Fمقارنة بين الأكل والميزة

بلوتوث, واي فاي, و Zigbee هما معايير اتصالات لاسلكية مختلفة. إن النظر إلى أوجه التشابه والاختلاف بينهما يمكن أن يساعد في زيادة فهم هذه البروتوكولات المهمة.

نطاقات التردد: تعمل تقنية Bluetooth في نطاق ISM بتردد 2.4 جيجا هرتز, استخدام 40 قنوات من 2402 ميجا هرتز إلى 2480 ميجا هرتز للبلوتوث منخفض الطاقة. تعمل شبكة WiFi على تعزيز نطاقات التردد 2.4 جيجا هرتز ونطاقات التردد 5 جيجا هرتز, حيث تختلف نطاقات الطيف المتاحة حسب البلد. مثل البلوتوث, يستخدم Zigbee نطاق ISM 2.4 جيجا هرتز, خاصة 16 القنوات من 2405 ميجا هرتز إلى 2480 ميجا هرتز.

معدلات البيانات: يوفر WiFi6 معدلات بيانات قصوى أسرع بكثير تصل إلى 9.6 جيجابت في الثانية مع أحدث معايير 802.11ax. بالمقارنة, بلوتوث 5 يدعم 2 ميجابت في الثانية لكل من الإصدارات الكلاسيكية وBLE, بينما يصل Zigbee إلى 250 كيلوبت في الثانية. ومع ذلك, تتميز Zigbee بأنها الحل الأمثل للطاقة المنخفضة.

نطاق: تتمتع تقنية Bluetooth بنطاق نموذجي يصل إلى 100 متر. يمتد نطاق WiFi إلى حوالي 50 مترًا في الداخل و100 مترًا في الخارج لشبكات 2.4 جيجا هرتز. تتمتع Zigbee بنطاق تغطية يبلغ حوالي 10-100 متر للمنزل الذكي وشبكات الاستشعار. يعتمد النطاق الأقصى على عوامل مثل البيئة, مخرج قوي, كسب الهوائي, إلخ.

استهلاك الطاقة: يؤكد كل من Bluetooth و Zigbee على انخفاض استهلاك الطاقة, مما يجعلها مثالية للأجهزة التي تعمل بالبطارية. تعتبر كفاءة الطاقة أولوية رئيسية في تصميم BLE. يستخدم Zigbee العقد النائمة للحفاظ على الطاقة عبر الشبكات المتداخلة. تستهلك شبكة WiFi المزيد من الطاقة للنطاق الترددي العالي ولكنها تحسنت لاستخدامات إنترنت الأشياء.

صحة: توفر تقنية Bluetooth الأساسية دقة تعتمد على القرب من خلال تقييم قوة الإشارة. تعمل شبكات WiFi وZigbee على تحسين ذلك باستخدام التثليث مع نقاط وصول متعددة لتحديد موقع الجهاز. بلوتوث 5 يقدم قدرات دقة جديدة من خلال زاوية الوصول (AOA), وقت الرحلة (TOF) قياسات, ومنارات الموقع لتحقيق دقة عالية.

طوبولوجيا الشبكة: تستخدم تقنية Bluetooth طوبولوجيا النجمة حيث تتصل جميع الأجهزة مباشرة بجهاز مركزي. ويمكنه أيضًا إنشاء اتصالات مخصصة من نقطة إلى نقطة بين جهازين. تستخدم شبكات WiFi عادةً طوبولوجيا نقطة إلى محور مع الأجهزة المتصلة بنقطة وصول مركزية. الشبكات المخصصة ممكنة أيضًا حيث تتصل الأجهزة مباشرة من نظير إلى نظير. زيجبي يدعم الشبكة, نجمة, وطوبولوجيا شبكة الشجرة. تسمح الشبكات المعشقة بالتوجيه المرن بينما تتمتع الشبكات النجمية بمنسق مركزي.

كلفة: تتمتع تقنية Bluetooth بتكلفة منخفضة للأجهزة حيث أنها مدمجة في معظم الأجهزة اليوم. تكاليف التشغيل منخفضة أيضًا لأنها تستخدم القليل من الطاقة. تعد تكاليف أجهزة WiFi متوسطة لأن الرقائق ونقاط الوصول أغلى من أجهزة راديو Bluetooth. تكاليف التشغيل أعلى بسبب زيادة استهلاك الطاقة. يهدف Zigbee إلى أجهزة بسيطة منخفضة التكلفة, مما يجعلها أرخص من WiFi. كما أن تكاليف التشغيل منخفضة أيضًا نظرًا للتشغيل الأمثل للطاقة المنخفضة.

صروس وسلبيات بلوتوث, واي فاي, و زيجبي

مميزات الواي فاي, بلوتوث, و Zigbee يمكن أن يؤدي إلى مزايا وقيود مختلفة لكل تقنية لاسلكية. وقدراتهم المميزة تؤدي إلى بعض الإيجابيات والسلبيات.

إيجابيات البلوتوث

• استهلاك منخفض للطاقة: تعمل أجهزة البلوتوث على البطاريات لفترات أطول بسبب انخفاض استهلاك الطاقة مقارنة بشبكة WiFi.
• انتقال آمن: تستخدم تقنية Bluetooth بروتوكولات تشفير البيانات لنقل المعلومات بشكل آمن بين الأجهزة.
• توافق واسع: يتم دعم تقنية Bluetooth في العديد من أنواع الأجهزة مثل الهواتف, مكبرات الصوت, سماعات الرأس تجعل من السهل الاتصال.

سلبيات البلوتوث

• نطاق محدود: نموذجي 10-100 نطاق متر من البلوتوث يقيد استخداماته للاتصالات قصيرة المسافة.
• قيود السرعة: تكون سرعات نقل البيانات أبطأ بكثير عبر البلوتوث مقارنةً بشبكة WiFi.
• عرضة للتدخل: تكون تقنية Bluetooth عرضة للتداخل من أجهزة Bluetooth الأخرى بالإضافة إلى بعض الأجهزة الإلكترونية.

إيجابيات الواي فاي

• نقل البيانات بسرعة عالية: واي فاي, مع عرض النطاق الترددي العالي, تمكن التنزيلات السريعة, البث والوصول إلى الشبكة.
• المرونة والتنقل: يمكن للمستخدمين الوصول إلى الشبكة في أي مكان داخل منطقة تغطية الإشارة اللاسلكية والتنقل أثناء البقاء على اتصال.
• سهل التنصيب: يمكن إعداد شبكة محلية عن طريق تركيب نقطة وصول واحدة أو أكثر تغطي المنطقة بأكملها.
• موقع خطأ سهل: من السهل تحديد الأجهزة المعيبة الموجودة على الشبكة اللاسلكية واستبدالها لاستعادة الاتصال.

سلبيات الواي فاي

• المتعطشين للسلطة: تستخدم شبكة WiFi طاقة أكبر مقارنةً بتقنية Bluetooth وXigbee التي يمكنها استنزاف البطاريات بشكل أسرع.
• تدهور الإشارة: يمكن أن تؤدي الجدران والعقبات إلى إضعاف إشارات WiFi مما يقلل من الاتصال.
• صداع الإعداد: تتطلب شبكات WiFi كلمات مرور, الأسماء, وتكوين الأجهزة الجديدة التي يمكن أن تكون مرهقة.

إيجابيات زيجبي

• استهلاك منخفض للغاية للطاقة: يتيح استهلاك الطاقة الأمثل لـ Zigbee النقل الفعال للحزم الصغيرة.
• الشبكة التشعبية: يمكن لأجهزة Zigbee نقل البيانات عبر مسافات طويلة من خلال عقد الشبكة المتداخلة المتوسطة.
• أمان مدمج: يتضمن Zigbee بروتوكولات التشفير والمصادقة للحفاظ على أمان البيانات أثناء النقل.

سلبيات زيجبي

• معدلات بيانات منخفضة: تتمتع Zigbee بسرعات نقل بيانات أقل بكثير مقارنة بشبكات WiFi وBluetooth.
• نظام بيئي أصغر: هناك عدد أقل من الأجهزة والأنظمة الأساسية المتوافقة التي تعمل مع Zigbee مقارنة بالأجهزة الأخرى.

حالات الاستخدام المختلفة للبلوتوث, واي فاي وزيجبي

لقد توسعت تقنية Bluetooth منذ نشأتها في بث الصوت اللاسلكي ونقل البيانات لتصبح تقنية اتصال إنترنت الأشياء الحيوية. مع تطور الشبكات المتداخلة BLE وBluetooth, تعمل تقنية Bluetooth الآن على تمكين الاتصالات بين الأجهزة المنزلية الذكية, الأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة تتبع اللياقة البدنية, منارات ل موقع داخلي والملاحة, أجهزة استشعار الأتمتة الصناعية, و اكثر. ومع ذلك، يظل تدفق الصوت ونقل البيانات قصيرة المدى بين الأجهزة مثل الهواتف الذكية من الحالات الأساسية لاستخدام تقنية Bluetooth. مع التحسينات الكبيرة للبلوتوث 5.0 والإصدارات اللاحقة, يستخدم Bluetooth أيضًا على نطاق واسع في الخدمات القائمة على الموقع.

يتم استخدام WiFi في المقام الأول للشبكات المحلية اللاسلكية لتوفير الاتصال بالإنترنت والوصول إلى الشبكة في مواقع مثل المنازل, مكاتب, والنقاط الساخنة العامة. مع عرض النطاق الترددي العالي ومعدلات البيانات, تعمل شبكة WiFi بشكل جيد لدفق الفيديو, مكالمات صوتية, تنزيلات الملفات الكبيرة, وغيرها من التطبيقات عالية الإنتاجية. ومع ذلك, وتحد متطلبات الطاقة العالية من ملاءمتها لأجهزة إنترنت الأشياء التي تعمل بالبطارية. بينما يمكن لشبكات WiFi تغطية المباني بأكملها, نطاق جهاز توجيه واحد مقيد. ما يزال, لتطبيقات إنترنت الأشياء المحلية التي تحتاج إلى نقل كميات كبيرة من البيانات دون قيود على الطاقة, يظل WiFi خيارًا ممتازًا, خاصة مع السرعات المتزايدة للمعايير الجديدة مثل WiFi 6.

تم تحسين Zigbee للطاقة المنخفضة, أنظمة مراقبة ومراقبة معدل البيانات المنخفض. مع قدرات الشبكات الشبكية, يستخدم زيجبي عادة لأتمتة المنزل, توصيل الأجهزة مثل الأضواء الذكية, منظمات الحرارة, أقفال, وغيرها من الأجهزة التي تحتاج إلى اتصال محلي دون النطاق الترددي العالي. يُستخدم البروتوكول أيضًا في شبكات التحكم الصناعية وأجهزة الاستشعار التي تتطلب اتصالات لاسلكية قصيرة المدى. ومع ذلك, تعد الشبكات المعشقة أكثر ملاءمة للبيئات المحلية حيث يتم توزيع العقد بالتساوي, بدلاً من المرافق الواسعة أو المعقدة.

بلوتوث مقابل واي فاي مقابل زيجبي: ماذا تختار لاتصال أفضل

لإقران الأجهزة البسيطة والاتصال اللاسلكي قصير المدى, البلوتوث هو البروتوكول الأنسب. مع بلوتوث منخفض الطاقة, يمكن تبادل كميات صغيرة من البيانات لاسلكيًا بين الأجهزة الذكية مثل الأجهزة القابلة للارتداء والهواتف الذكية بطاقة منخفضة جدًا. تُستخدم إشارات BLE أيضًا لتحديد المواقع الداخلية والخدمات القائمة على القرب.

للأجهزة المنزلية الذكية مثل الأضواء, أقفال, والأجهزة التي تحتاج إلى نقل البيانات محليًا دون النطاق الترددي العالي, تجعل شبكة Zigbee الشبكية والاستخدام المنخفض للطاقة خيارًا مثاليًا. نطاق Zigbee الذي يصل إلى 100 متر يكفي لمنزل متوسط.

شبكة WiFi ليست مثالية للأجهزة المدمجة, أجهزة إنترنت الأشياء التي تعمل بالبطارية نظرًا لمتطلباتها العالية من الطاقة. ولكن بالنسبة لتطبيقات إنترنت الأشياء التي تتطلب نقل كميات كبيرة من البيانات عبر شبكة لاسلكية محلية, توفر شبكة WiFi معدلات البيانات السريعة اللازمة للفيديو, صوت, والشبكات القوية.

في تلخيص, يناسب BLE الأجهزة القابلة للارتداء والإشارات منخفضة الطاقة, تتفوق Zigbee في الأتمتة المنزلية والصناعية, وتعمل شبكة WiFi بشكل أفضل مع شبكات بيانات إنترنت الأشياء المحلية ذات الإنتاجية العالية. يساعد الأخذ في الاعتبار احتياجات الاتصال المحددة وقيود الجهاز في اختيار البروتوكول المناسب الشركات المصنّعة لإنترنت الأشياء.

أسئلة وأجوبة حول البلوتوث, واي فاي, وزيغبي

س1: ما هو الفرق بين البلوتوث والواي فاي?

تم تصميم تقنية Bluetooth للاتصالات اللاسلكية قصيرة المدى بينما توفر شبكة WiFi شبكات محلية لاسلكية طويلة المدى. يستخدم البلوتوث طاقة أقل مما يجعله مناسبًا للأجهزة التي تعمل بالبطارية. توفر شبكة WiFi سرعات نقل بيانات أسرع.

Q2: ما هو البلوتوث 5 وما هي التحسينات التي يقدمها?

بلوتوث 5 هو تحسن كبير على البلوتوث 4.2. إنه يضاعف النطاق أربع مرات, يضاعف السرعة, ويزيد من سعة رسالة البث عن طريق 800%. هذا يعني أن تبادل البيانات أسرع على مسافات أطول ممكنة.

س3: ما هي ميزة شبكات البلوتوث الشبكية?

تسمح شبكة Bluetooth لأجهزة Bluetooth المنفصلة بالاتصال بشكل غير مباشر من خلال الاتصالات "الشبكية".. يؤدي هذا إلى توسيع نطاق شبكات Bluetooth مع الحفاظ على طاقة منخفضة وإلغاء الحاجة إلى البوابات.

س 4: هل يمكن لـ Zigbee و WiFi العمل معًا?

نعم, يمكن لـ Zigbee و WiFi أن يكمل كل منهما الآخر في شبكة واحدة. توفر شبكة WiFi تغطية شبكة أوسع بمعدلات بيانات عالية بينما توفر Zigbee تحكمًا منخفضًا في الطاقة للأجهزة الفردية. يمكن دمج البروتوكولين عبر محور أو بوابة.

س5: البلوتوث مقابل. واي فاي مقابل. زيجبي: أيهما أفضل للأجهزة المنزلية الذكية؟?

تستفيد العديد من الأجهزة المنزلية الذكية من معايير لاسلكية مختلفة. الملحقات البسيطة مثل الأضواء الذكية قد تستخدم Zigbee أو Bluetooth. غالبًا ما تستخدم الأجهزة التي تحتاج إلى نطاق ترددي أعلى مثل الكاميرات الأمنية شبكة WiFi. تدعم بعض الأجهزة معايير متعددة.