Bluetooth VS WiFi VS Zigbee: どの無線技術が優れているのか

ワイヤレス技術 – 最近大流行しています! BluetoothからWiFi、そしてZigbeeまで, ガジェットが「話す」方法がさらに増えました’ お互いに. しかし、これらすべての接続オプションが利用可能であるため、, 人はどうやって選べばいいのか? 心配無用, Bluetooth の違いを詳しく説明します。, Wi-Fi, と Zigbee を使用して、ニーズに最適なものを選択できます. やりたいことは何でも – ヘッドフォンを使ってワイヤレスにする, スマートホームシステムをセットアップする, または単にデバイスをシームレスに接続する. 終わりまで, BLE やメッシュ ネットワークなどの用語は完全に意味をなします. ワイヤレスに移行して、制限的なワイヤーから解放されましょう!

Bluetoothの概要, WiFi と Zigbee

今日のデバイスを接続してローカル エリア ネットワークを確立するために、多くの短距離無線テクノロジが使用されています。. ブルートゥース, Wi-Fi, および Zigbee は、ワイヤレス ローカル エリア ネットワークに使用される 3 つの一般的な規格です (WLAN) 接続性. すべてが短距離無線ネットワークを提供しますが、, 各テクノロジーには異なる機能があります.

Bluetoothとは

Bluetooth は、モバイルおよび固定デバイスを接続するための短距離無線規格です。 10 メートル以下. 2.4GHz帯の周波数ホッピングスペクトラム拡散技術を使用し、干渉やフェージングを回避します。.

Bluetooth は堅牢に設計されています, 低電力, 低コストのワイヤレス接続. いくつかのバージョンを経て進化し、データ速度が最大で向上しました。 3 Mbps. Bluetooth低エネルギー (なりました) IoT デバイスに超低消費電力を提供. 全体, Bluetooth は、オーディオ用デバイス間の短距離無線接続に優れています。, データ転送, および制御機能.

WiFiとは何ですか

Wi-Fi, ワイヤレス・フィデリティの略称, 電波を利用した高速ワイヤレスインターネットとネットワークアクセスを提供します。. 2.4GHz と 5GHz の両方の無線帯域で動作し、Bluetooth よりもはるかに高いデータ転送速度を実現できます。.

無線ルーターまたはアクセスポイントを使用する場合, WiFi は、便利なワイヤレス インターネット アクセスに使用されます。 50 メートル. 見通し線は必要ありません, WiFi は、ワイヤレス ローカル エリア ネットワークを作成するアクセス ポイントを介してインターネットやその他のデバイスに接続するのに便利です (WLAN). WiFi はポータブル無線インターネット アクセスとアドホック ネットワーキングに優れています。.

ジグビーとは

Zigbee は低電力, 低データレートプロトコル. IEEEに基づく 802.15.4 標準, Zigbee はシンプルさに重点を置いています, バッテリ駆動の少ないデバイス間の自己組織化メッシュ ネットワーク. 以下を含むさまざまな無認可無線帯域での運用 2.4 GHz, Zigbee はダイレクト シーケンス スペクトラム拡散変調を使用して、最大で信頼性の高いデータ送信を提供します。 100 メートル先.

最大データレートで 250 kbps, Zigbee は、小さなデータ パケットの定期的または断続的な送信に適しています. 一般的な Zigbee アプリケーションにはスマート照明が含まれます, サーモスタット, 高帯域幅を必要としないセキュリティ システムやその他のシンプルな IoT デバイス. Zigbee は低電力デバイス ネットワーキング用に最適化されています.

Bluetooth 対 WiFi 対 Zigbee: f機能ごとの比較

ブルートゥース, Wi-Fi, と Zigbee は異なる無線通信規格です. それらの類似点と相違点に注目すると、これらの重要なプロトコルをさらに理解するのに役立ちます。.

周波数帯域: Bluetooth は 2.4GHz ISM 帯域で動作します, 使用して 40 Bluetooth Low Energy の 2402MHz ～ 2480MHz のチャネル. WiFi は 2.4 GHz スペクトルと 5 GHz 周波数帯域の両方を活用します, 利用可能なスペクトル範囲は国によって異なります. Bluetoothのような, Zigbee は 2.4GHz ISM 帯域を利用します, 具体的には 16 2405MHz～2480MHzのチャンネル.

データレート: WiFi6 は、最新の 802.11ax 規格により、最大 9.6Gbps まで大幅に高速な最大データ レートを提供します。. 比較において, ブルートゥース 5 クラシック バージョンと BLE バージョンの両方で 2Mbps をサポート, Zigbee の最高速度は 250kbps です. しかしながら, Zigbee は、最適化された低電力ソリューションとしての地位を確立しています。.

範囲: Bluetooth の通常の到達距離は最大 100m. WiFi は、2.4GHz ネットワークの場合、通信範囲を屋内で約 50m、屋外で約 100m まで延長します。. Zigbee は、スマート ホームおよびセンサー ネットワークを約 10 ～ 100 メートルの範囲でカバーします. 最大範囲は環境などの要因によって異なります, 電力出力, アンテナ利得, 等.

消費電力: Bluetooth と Zigbee はどちらも低消費電力を重視しています, バッテリー駆動のデバイスに最適です. エネルギー効率は BLE の設計上の重要な優先事項です. Zigbee はスリープ ノードを使用してメッシュ ネットワーク全体の電力を節約します. WiFi は高帯域幅ではより多くの電力を消費しますが、IoT 用途では改善されています.

正確さ: 基本的な Bluetooth は、信号強度を評価することで近接ベースの精度を提供します. WiFi と Zigbee は、複数のアクセス ポイントで三辺測量を使用してデバイスの位置を特定することで、この問題を改善します。. ブルートゥース 5 到来角による新しい精度機能を導入 (AOA), 飛行時間 (TOF) 測定値, 高精度を実現する位置ビーコン.

ネットワークトポロジー: Bluetooth は、すべてのデバイスが中央デバイスに直接接続するスター トポロジを使用します。. 2 つのデバイス間でアドホック ポイントツーポイント接続を形成することもできます。. WiFi ネットワークは通常、デバイスが中央のアクセス ポイントに接続されるポイントツーハブ トポロジを使用します。. デバイスがピアツーピアで直接接続するアドホック ネットワークも可能です. Zigbee はメッシュをサポートします, 星, およびツリーネットワークトポロジー. メッシュ ネットワークでは柔軟なルーティングが可能ですが、スター ネットワークでは中央コーディネーターが備えられています。.

費用: Bluetooth は現在ほとんどのデバイスに統合されているため、ハードウェアのコストが低くなります。. 消費電力も少ないので運用コストも安い. チップやアクセス ポイントは Bluetooth 無線よりも高価であるため、WiFi ハードウェアのコストは中程度です. 消費電力が増えるため運用コストが高くなる. Zigbeeは低コストでシンプルなハードウェアを目指す, WiFiよりも安くなる. 最適化された低電力動作により運用コストも低くなります.

Pメリットとデメリット ブルートゥース, Wi-Fi, そして Zigbee

WiFiの特徴, ブルートゥース, Zigbee は、無線テクノロジーごとに異なる利点と制限をもたらす可能性があります。. そして、それらの独特の機能により、特定の長所と短所が生じます.

Bluetooth の長所

• 低消費電力: Bluetooth デバイスは、WiFi に比べてエネルギー使用量が少ないため、バッテリーで長時間動作します。.
• 安全な送信: Bluetooth はデータ暗号化プロトコルを採用して、デバイス間で情報を安全に送信します。.
• 幅広い互換性: Bluetooth は電話などのさまざまな種類のデバイスでサポートされています, スピーカー, 接続が簡単なヘッドフォン.

Bluetoothの短所

• 限られた範囲: 典型的な 10-100 Bluetooth の範囲がメートルであるため、その使用は短距離接続に制限されています.
• 速度制限: Bluetooth では WiFi に比べてデータ転送速度が大幅に遅くなります.
• 干渉しやすい: Bluetooth は、他の Bluetooth デバイスや一部の電子機器からの干渉を受けやすくなります。.

WiFi の長所

• 高速データ転送: Wi-Fi, 高帯域幅を備えた, 高速ダウンロードが可能になります, ストリーミングとネットワークアクセス.
• 柔軟性と機動性: ユーザーは、ワイヤレス信号のカバーエリア内のどこからでもネットワークにアクセスでき、接続したまま移動できます。.
• 取り付けが簡単: エリア全体をカバーする 1 つ以上のアクセス ポイントを設置することで、ローカル エリア ネットワークをセットアップできます。.
• 簡単な故障箇所特定: ワイヤレス ネットワーク上の障害のあるデバイスを簡単に特定し、交換して接続を復元できます。.

WiFiの短所

• 電力消費量が多い: WiFi は Bluetooth や Xigbee と比べてより多くの電力を使用するため、バッテリーの消耗が早くなる可能性があります.
• 信号の劣化: 壁や障害物により WiFi 信号が弱まり、接続が低下する可能性があります.
• セットアップの悩み: WiFi ネットワークにはパスワードが必要です, 名, 新しいデバイスの設定は面倒になる可能性があります.

Zigbee の長所

• 極めて低い消費電力: Zigbee の最適化された消費電力により、小さなパケットの効率的な送信が可能になります.
• メッシュネットワーク: Zigbee デバイスは、中間メッシュ ネットワーク ノードを介して長距離でデータを送信できます。.
• 内蔵セキュリティ: Zigbee には、送信中にデータを安全に保つための暗号化および認証プロトコルが含まれています.

Zigbeeの短所

• 低いデータレート: Zigbee は WiFi や Bluetooth と比較して最大データ転送速度がはるかに遅い.
• より小さなエコシステム: Zigbee で動作する互換性のあるデバイスやプラットフォームは他のデバイスと比べて少ない.

Bluetooth のさまざまな使用例, WiFi と Zigbee

Bluetooth は、その起源であるワイヤレス オーディオ ストリーミングとデータ転送から拡張され、重要な IoT 接続テクノロジになりました。. BLE および Bluetooth メッシュ ネットワークの発展により, Bluetooth でスマート ホーム デバイス間の通信が可能に, ウェアラブルおよびフィットネストラッカー, ビーコン のために 屋内の場所 とナビゲーション, 産業オートメーションセンサー, もっと. それでも、オーディオ ストリーミングとスマートフォンなどのデバイス間の短距離データ転送は依然として Bluetooth の中心的な使用例です.

WiFi は主に、家庭などの場所でインターネット接続とネットワーク アクセスを提供するワイヤレス ローカル エリア ネットワークに使用されます。, オフィス, および公共ホットスポット. 高い帯域幅とデータレートにより、, WiFi はビデオのストリーミングに適しています, 音声通話, 大きなファイルのダウンロード, およびその他の高スループットアプリケーション. しかしながら, 高い電力需要により、バッテリ駆動の IoT デバイスへの適合性が制限される. WiFi ネットワークは建物全体をカバーできますが、, 単一ルーターの範囲は制限されています. まだ, 電力制限なしで大量のデータを送信する必要があるローカル IoT アプリケーション向け, WiFi は依然として優れた選択肢です, 特に WiFi などの新しい規格の高速化により 6.

Zigbee は低電力向けに最適化されています, 低データレートの監視および制御システム. メッシュネットワーキング機能を搭載, Zigbee はホームオートメーションによく使用されます, スマートライトなどのデバイスを接続する, サーモスタット, ロック, 高帯域幅を持たないローカル通信を必要とするその他のアプライアンス. このプロトコルは、短距離無線通信を必要とする産業用制御ネットワークやセンサー ネットワークでも利用されています。. しかしながら, メッシュ ネットワークは、ノードが均等に分散されているローカル環境に適しています。, 広大な施設や複雑な施設ではなく、.

Bluetooth 対 WiFi 対 Zigbee: 接続性を向上させるために何を選択するか

シンプルなデバイスのペアリングと近距離無線通信用, Bluetooth が最適なプロトコルです. Bluetooth Low Energyを使用, ウェアラブルやスマートフォンなどのスマートデバイス間で、非常に低電力で少量のデータをワイヤレスで交換できます。. BLE ビーコンは屋内測位や近接ベースのサービスにも使用されます.

照明などのスマートホームデバイス向け, ロック, 高帯域幅を使用せずにローカルでデータを送信する必要があるアプライアンス, Zigbee のメッシュ ネットワーキングと低消費電力により、最適な選択肢になります。. Zigbee の到達距離は最大 100 メートルで、一般的な家庭では十分です.

Wi-Fiはコンパクトには理想的ではない, 電力需要が高いため、バッテリー駆動の IoT デバイス. ただし、ローカル ワイヤレス ネットワーク経由で大量のデータを送信する必要がある IoT アプリケーションの場合は、, WiFi はビデオに必要な高速データ速度を提供します, 声, 堅牢なネットワーキング.

要約すれば, BLE は低消費電力のウェアラブルやビーコンに適しています, Zigbee は家庭用および産業用オートメーションに優れています, WiFi は高スループットのローカル IoT データ ネットワーキングに最適です。. 特定の接続ニーズとデバイスの制約を考慮すると、適切なプロトコルとデバイスを選択するのに役立ちます。 IoT メーカー.

Bluetooth に関するよくある質問, Wi-Fi, とZigbee

Q1: BluetoothとWiFiの違いは何ですか?

Bluetooth は短距離無線通信用に設計されており、WiFi は長距離無線ローカル エリア ネットワークを提供します。. Bluetooth は消費電力が少ないため、バッテリー駆動のデバイスに適しています. WiFi はより高速なデータ転送速度を提供します.

第2四半期: Bluetoothとは 5 そしてそれによってどのような改善がもたらされるのか?

ブルートゥース 5 Bluetooth の最新バージョンです. 射程が4倍になります, 速度が2倍になります, ブロードキャスト メッセージの容量を増やす 800% Bluetoothと比較して 4.2. これにより、長距離でのより高速なデータ交換が可能になります。.

Q3: Bluetooth メッシュ ネットワークの利点は何ですか?

Bluetooth メッシュにより、個別の Bluetooth デバイスが「メッシュ」接続を通じて間接的に通信できるようになります. これにより、低電力を維持し、ゲートウェイの必要性を排除しながら、Bluetooth ネットワークの範囲が拡張されます。.

Q4: Zigbee と WiFi は連携できますか?

はい, Zigbee と WiFi は 1 つのネットワーク内で相互に補完できます. WiFi は高いデータ レートでより広いネットワーク カバレッジを提供し、Zigbee は個​​々のデバイスの低電力制御を提供します. 2 つのプロトコルはハブまたはゲートウェイを介して統合できます。.

Q5: Bluetooth 対. WiFi 対. Zigbee: スマートホームデバイスにはどちらが適していますか?

多くのスマート ホーム デバイスはさまざまな無線規格を利用しています. スマートライトなどの単純なアクセサリは、Zigbee または Bluetooth を使用する場合があります. セキュリティカメラなど、より高い帯域幅を必要とするデバイスでは、多くの場合 WiFi が使用されます。. 一部のデバイスは複数の規格をサポートしています.