Bluetooth kontra Wi-Fi czy Zigbee: Która technologia bezprzewodowa jest lepsza

Technologia bezprzewodowa – to obecnie wściekłość! Od Bluetootha przez Wi-Fi po Zigbee, mamy więcej możliwości, dzięki którym nasze gadżety „mówią”.’ do siebie. Ale przy wszystkich dostępnych opcjach łączności, jak człowiek powinien wybierać? Nie martwić się, Jestem tutaj, aby wyjaśnić różnice między Bluetooth, Wi-Fi, i Zigbee, dzięki czemu możesz wybrać to, co najlepsze dla Twoich potrzeb. Cokolwiek chcesz zrobić – korzystaj bezprzewodowo ze słuchawkami, skonfigurować system inteligentnego domu, lub po prostu bezproblemowo podłącz urządzenia. Do końca, terminy takie jak BLE i sieci mesh będą miały całkowity sens. Przejdźmy na łączność bezprzewodową i uwolnijmy się od ograniczających przewodów!

Przegląd Bluetootha, Wi-Fi i Zigbee

Istnieje wiele technologii bezprzewodowych krótkiego zasięgu stosowanych do łączenia współczesnych urządzeń w celu ustanowienia sieci lokalnych. Bluetooth, Wi-Fi, i Zigbee to trzy popularne standardy stosowane w bezprzewodowych sieciach lokalnych (WLAN) łączność. Chociaż wszystkie zapewniają sieci bezprzewodowe krótkiego zasięgu, każda technologia ma inne możliwości.

Co to jest Bluetooth

Bluetooth to bezprzewodowy standard krótkiego zasięgu umożliwiający łączenie urządzeń mobilnych i stacjonarnych 10 metrów lub mniej. Wykorzystuje technologię widma rozproszonego ze zmianą częstotliwości w paśmie 2,4 GHz, aby uniknąć zakłóceń i zaniku sygnału.

Bluetooth został zaprojektowany z myślą o wytrzymałości, niska moc, tanie połączenia bezprzewodowe. Ewoluował w kilku wersjach, poprawiając szybkość transmisji danych aż do 3 Mb/s. Niska energia Bluetooth (STAŁA SIĘ) zapewnia wyjątkowo niskie zużycie energii dla urządzeń IoT. Ogólnie, Bluetooth doskonale sprawdza się w przypadku połączeń bezprzewodowych krótkiego zasięgu między urządzeniami audio, transfer danych, i funkcje kontrolne.

Co to jest Wi-Fi

Wi-Fi, skrót od Wireless Fidelity, zapewnia szybki bezprzewodowy internet i dostęp do sieci za pomocą fal radiowych. Działa w pasmach radiowych 2,4 GHz i 5 GHz i może osiągnąć znacznie wyższe prędkości przesyłania danych niż Bluetooth.

Z routerem bezprzewodowym lub punktem dostępowym, Wi-Fi służy do wygodnego bezprzewodowego dostępu do Internetu do 50 metrów. Bez konieczności utrzymywania linii wzroku, Wi-Fi jest wygodne do łączenia Internetu i innych urządzeń za pośrednictwem punktów dostępowych, które tworzą bezprzewodowe sieci lokalne (Sieci WLAN). Wi-Fi doskonale sprawdza się w przenośnym, bezprzewodowym dostępie do Internetu i tworzeniu sieci ad hoc.

Co to jest Zigbee

Zigbee ma niską moc, protokół o niskiej szybkości transmisji danych. Na podstawie IEEE 802.15.4 standard, Zigbee skupia się na prostocie, samoorganizujące się sieci mesh pomiędzy urządzeniami zasilanymi niskimi bateriami. Działa w różnych nielicencjonowanych pasmach radiowych, w tym 2.4 GHz, Zigbee wykorzystuje modulację Direct Sequence Spread Spectrum, aby zapewnić niezawodną transmisję danych do 100 metrów dalej.

Z szybkością transmisji danych do 250 kb/s, Zigbee nadaje się do okresowej lub przerywanej transmisji małych pakietów danych. Typowe zastosowania Zigbee obejmują inteligentne oświetlenie, termostaty, systemy bezpieczeństwa i inne proste urządzenia IoT, które nie wymagają dużej przepustowości. Zigbee jest zoptymalizowany pod kątem sieci urządzeń o niskim poborze mocy.

Bluetooth czy Wi-Fi czy Zigbee: faporównanie jedzenia według funkcji

Bluetooth, Wi-Fi, i Zigbee to różne standardy komunikacji bezprzewodowej. Przyglądanie się ich podobieństwom i różnicom może pomóc w lepszym zrozumieniu tych ważnych protokołów.

Pasma częstotliwości: Bluetooth działa w paśmie ISM 2,4 GHz, za pomocą 40 kanały od 2402 MHz do 2480 MHz dla Bluetooth Low Energy. Wi-Fi wykorzystuje zarówno pasmo częstotliwości 2,4 GHz, jak i 5 GHz, gdzie dostępne zakresy widma różnią się w zależności od kraju. Jak Bluetooth, Zigbee wykorzystuje pasmo ISM 2,4 GHz, konkretnie 16 kanały od 2405 MHz do 2480 MHz.

Szybkość transmisji danych: WiFi6 oferuje znacznie większą maksymalną prędkość transmisji danych do 9,6 Gb/s w najnowszym standardzie 802.11ax. W porównaniu, Bluetooth 5 obsługuje prędkość 2Mbps zarówno dla wersji Classic, jak i BLE, podczas gdy Zigbee osiąga maksymalną prędkość 250 kb/s. jednak, Zigbee wyróżnia się jako zoptymalizowane rozwiązanie o niskim poborze mocy.

Zasięg: Bluetooth ma typowy zasięg do 100 m. Wi-Fi zwiększa zasięg do około 50 m w pomieszczeniach zamkniętych i 100 m na zewnątrz w przypadku sieci 2,4 GHz. Zigbee ma zasięg około 10-100 m dla inteligentnych sieci domowych i czujników. Maksymalny zasięg zależy od czynników takich jak środowisko, moc wyjściowa, zysk anteny, itp.

Pobór energii: Zarówno Bluetooth, jak i Zigbee kładą nacisk na niskie zużycie energii, dzięki czemu idealnie nadają się do urządzeń zasilanych bateryjnie. Efektywność energetyczna jest kluczowym priorytetem projektowym dla BLE. Zigbee wykorzystuje węzły uśpione, aby oszczędzać energię w sieciach kratowych. Wi-Fi zużywa więcej energii w przypadku dużej przepustowości, ale poprawiło się w zastosowaniach IoT.

Precyzja: Podstawowy moduł Bluetooth zapewnia dokładność na podstawie odległości poprzez ocenę siły sygnału. Wi-Fi i Zigbee poprawiają to, wykorzystując trilaterację z wieloma punktami dostępu w celu określenia lokalizacji urządzenia. Bluetooth 5 wprowadza nowe możliwości w zakresie dokładności poprzez kąt przybycia (AOA), Czas lotu (TOF) pomiary, i sygnalizatory lokalizacyjne, aby osiągnąć wysoką dokładność.

Topologia sieci: Bluetooth wykorzystuje topologię gwiazdy, w której wszystkie urządzenia łączą się bezpośrednio z urządzeniem centralnym. Może także tworzyć połączenia typu punkt-punkt ad hoc pomiędzy dwoma urządzeniami. Sieci Wi-Fi zazwyczaj korzystają z topologii punkt-hub, w której urządzenia łączą się z centralnym punktem dostępu. Możliwe są także sieci ad-hoc, w których urządzenia łączą się bezpośrednio w trybie peer-to-peer. Zigbee obsługuje siatkę, gwiazda, i topologie sieci drzewiastej. Sieci mesh umożliwiają elastyczne wyznaczanie tras, podczas gdy sieci gwiazdowe mają centralnego koordynatora.

Koszt: Bluetooth ma niski koszt sprzętu, ponieważ jest zintegrowany z większością współczesnych urządzeń. Koszty operacyjne są również niskie, ponieważ zużywa mało energii. Koszty sprzętu Wi-Fi są średnie, ponieważ chipy i punkty dostępowe są droższe niż radia Bluetooth. Koszty operacyjne są wyższe ze względu na większe zużycie energii. Celem Zigbee jest tani, prosty sprzęt, dzięki czemu jest tańsze niż WiFi. Koszty operacyjne są również niskie dzięki zoptymalizowanemu działaniu przy niskim poborze mocy.

Pwady i zalety Bluetooth, Wi-Fi, i Zigbee

Funkcje Wi-Fi, Bluetooth, i Zigbee mogą prowadzić do różnych zalet i ograniczeń dla każdej technologii bezprzewodowej. A ich odmienne możliwości skutkują pewnymi zaletami i wadami.

Plusy Bluetootha

• Niski pobór mocy: Urządzenia Bluetooth działają dłużej na bateriach ze względu na mniejsze zużycie energii w porównaniu do Wi-Fi.
• Bezpieczna transmisja: Bluetooth wykorzystuje protokoły szyfrowania danych do bezpiecznego przesyłania informacji między urządzeniami.
• Szeroka kompatybilność: Bluetooth jest obsługiwany na wielu typach urządzeń, takich jak telefony, głośniki, słuchawki ułatwiające podłączenie.

Wady Bluetootha

• Ograniczony zakres: Typowy 10-100 Zasięg licznika Bluetooth ogranicza jego zastosowanie do połączeń na krótkie odległości.
• Ograniczenia prędkości: Prędkości przesyłania danych są znacznie wolniejsze w przypadku połączenia Bluetooth w porównaniu z Wi-Fi.
• Podatny na zakłócenia: Bluetooth jest podatny na zakłócenia pochodzące od innych urządzeń Bluetooth i niektórych urządzeń elektronicznych.

Plusy Wi-Fi

• Wysoka prędkość transmisji danych: Wi-Fi, dzięki dużej przepustowości, umożliwia szybkie pobieranie, strumieniowanie i dostęp do sieci.
• Elastyczność i mobilność: Użytkownicy mogą uzyskać dostęp do sieci w dowolnym miejscu w obszarze zasięgu sygnału bezprzewodowego i poruszać się, pozostając w kontakcie.
• Łatwe do zainstalowania: Sieć lokalną można skonfigurować instalując jeden lub więcej punktów dostępowych obejmujących cały obszar.
• Łatwa lokalizacja usterki: Wadliwe urządzenia w sieci bezprzewodowej można łatwo zidentyfikować i wymienić w celu przywrócenia łączności.

Wady Wi-Fi

• Głodny władzy: Wi-Fi zużywa więcej energii w porównaniu do Bluetooth i Xigbee, które mogą szybciej rozładowywać baterie.
• Degradacja sygnału: Ściany i przeszkody mogą osłabiać sygnały Wi-Fi, ograniczając łączność.
• Konfiguracja bólów głowy: Sieci Wi-Fi wymagają haseł, nazwy, i konfigurowanie nowych urządzeń, co może być kłopotliwe.

Zalety Zigbee

• Wyjątkowo niski pobór mocy: Zoptymalizowany pobór mocy Zigbee umożliwia wydajną transmisję małych pakietów.
• Siatka stacji: Urządzenia Zigbee mogą przesyłać dane na duże odległości poprzez pośrednie węzły sieci mesh.
• Wbudowane zabezpieczenia: Zigbee zawiera protokoły szyfrowania i uwierzytelniania, aby zapewnić bezpieczeństwo danych podczas transmisji.

Wady Zigbee

• Niskie szybkości transmisji danych: Zigbee ma znacznie niższą maksymalną prędkość przesyłania danych w porównaniu do Wi-Fi i Bluetooth.
• Mniejszy ekosystem: W porównaniu z innymi urządzeniami i platformami współpracującymi z Zigbee jest mniej kompatybilnych urządzeń i platform.

Różne przypadki użycia Bluetooth, Wi-Fi i Zigbee

Bluetooth rozwinął się od swoich początków w zakresie bezprzewodowego przesyłania strumieniowego dźwięku i przesyłania danych, aby stać się istotną technologią łączności IoT. Wraz z rozwojem sieci kratowej BLE i Bluetooth, Bluetooth umożliwia teraz komunikację pomiędzy inteligentnymi urządzeniami domowymi, urządzenia do noszenia i monitory kondycji, latarnie Do lokalizacja w pomieszczeniu i nawigacja, czujniki automatyki przemysłowej, i więcej. Jednak strumieniowe przesyłanie dźwięku i przesyłanie danych na niewielką odległość między urządzeniami takimi jak smartfony pozostają podstawowymi zastosowaniami Bluetooth.

Wi-Fi jest wykorzystywane głównie w bezprzewodowych sieciach lokalnych w celu zapewnienia łączności z Internetem i dostępu do sieci w lokalizacjach takich jak domy, biura, i publiczne hotspoty. Dzięki dużej przepustowości i szybkości transmisji danych, Wi-Fi działa dobrze przy przesyłaniu strumieniowym wideo, połączenia głosowe, pobieranie dużych plików, i inne aplikacje wymagające dużej przepustowości. jednak, wysokie wymagania dotyczące mocy ograniczają jego przydatność w przypadku urządzeń IoT zasilanych bateryjnie. Natomiast sieci Wi-Fi mogą obejmować całe budynki, zasięg pojedynczego routera jest ograniczony. Nadal, do lokalnych zastosowań IoT wymagających przesyłania dużych ilości danych bez ograniczeń mocy, Wi-Fi pozostaje doskonałym wyborem, zwłaszcza przy zwiększonych prędkościach nowych standardów, takich jak Wi-Fi 6.

Zigbee jest zoptymalizowany pod kątem niskiego poboru mocy, systemy monitorowania i sterowania o niskiej przepływności danych. Dzięki możliwościom sieci mesh, Zigbee jest powszechnie stosowane w automatyce domowej, podłączanie urządzeń takich jak inteligentne oświetlenie, termostaty, zamki, i inne urządzenia wymagające komunikacji lokalnej bez dużej przepustowości. Protokół jest również wykorzystywany w przemysłowych sieciach sterowania i czujnikach, które wymagają komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu. jednak, sieci mesh lepiej nadają się do środowisk lokalnych, w których węzły są równomiernie rozmieszczone, zamiast rozległych i skomplikowanych obiektów.

Bluetooth czy Wi-Fi czy Zigbee: co wybrać dla lepszej łączności

Do prostego parowania urządzeń i komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu, Najbardziej odpowiednim protokołem jest Bluetooth. Z Bluetooth Low Energy, niewielkie ilości danych można wymieniać bezprzewodowo między urządzeniami inteligentnymi, takimi jak urządzenia do noszenia i smartfony, przy bardzo niskim zużyciu energii. Sygnalizatory BLE są również wykorzystywane do pozycjonowania w pomieszczeniach i usług opartych na bliskości.

Dla inteligentnych urządzeń domowych, takich jak światła, zamki, oraz urządzenia, które muszą przesyłać dane lokalnie bez dużej przepustowości, Sieć mesh Zigbee i niskie zużycie energii sprawiają, że jest to optymalny wybór. Zasięg Zigbee do 100m jest wystarczający dla przeciętnego domu.

Wi-Fi nie jest idealne dla kompaktowych, urządzeń IoT zasilanych bateryjnie ze względu na większe zapotrzebowanie na energię. Ale do zastosowań IoT, które wymagają przesyłania dużych ilości danych przez lokalną sieć bezprzewodową, Wi-Fi zapewnia dużą szybkość transmisji danych potrzebną do transmisji wideo, głos, i solidna sieć.

W podsumowaniu, BLE pasuje do urządzeń ubieralnych i sygnalizatorów małej mocy, Zigbee doskonale sprawdza się w automatyce domowej i przemysłowej, a Wi-Fi działa najlepiej w przypadku lokalnych sieci danych IoT o dużej przepustowości. Uwzględnienie konkretnych potrzeb w zakresie łączności i ograniczeń urządzenia pomaga wybrać właściwy protokół i Producenci IoT.

Często zadawane pytania dotyczące Bluetootha, Wi-Fi, i Zigbee

Pytanie 1: Jaka jest różnica między Bluetooth i Wi-Fi?

Bluetooth jest przeznaczony do komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu, podczas gdy Wi-Fi zapewnia bezprzewodową sieć lokalną o większym zasięgu. Bluetooth zużywa mniej energii, dzięki czemu nadaje się do urządzeń zasilanych bateryjnie. Wi-Fi zapewnia większą prędkość przesyłania danych.

Pytanie 2: Co to jest Bluetooth 5 i jakie ulepszenia zapewnia?

Bluetooth 5 to najnowsza wersja Bluetooth. Zwiększa czterokrotnie zasięg, podwaja prędkość, i zwiększa pojemność wiadomości rozgłoszeniowych o 800% w porównaniu do Bluetootha 4.2. Pozwala to na szybszą wymianę danych na większe odległości.

Pytanie 3: Jaka jest zaleta sieci mesh Bluetooth?

Siatka Bluetooth umożliwia pośrednią komunikację oddzielnych urządzeń Bluetooth za pośrednictwem połączeń „siatkowych”.. Zwiększa to zasięg sieci Bluetooth przy jednoczesnym zachowaniu niskiego poboru mocy i wyeliminowaniu konieczności stosowania bramek.

Pytanie 4: Czy Zigbee i Wi-Fi mogą ze sobą współpracować??

tak, Zigbee i WiFi mogą się uzupełniać w jednej sieci. Wi-Fi zapewnia szerszy zasięg sieci z dużą szybkością transmisji danych, podczas gdy Zigbee oferuje kontrolę małej mocy dla poszczególnych urządzeń. Obydwa protokoły można zintegrować za pośrednictwem koncentratora lub bramy.

Pytanie 5: Bluetooth vs. Wi-Fi vs. Zigbee: Co jest lepsze dla inteligentnych urządzeń domowych?

Wiele inteligentnych urządzeń domowych wykorzystuje różne standardy bezprzewodowe. Proste akcesoria, takie jak inteligentne oświetlenie, mogą wykorzystywać Zigbee lub Bluetooth. Urządzenia wymagające większej przepustowości, takie jak kamery bezpieczeństwa, często korzystają z Wi-Fi. Niektóre urządzenia obsługują wiele standardów.