Bluetooth против Wi-Fi против Zigbee: Какая беспроводная технология лучше

Беспроводная технология – это сейчас в моде! От Bluetooth к Wi-Fi и Zigbee, у наших гаджетов появилось больше способов «разговаривать»’ друг другу. Но со всеми этими доступными вариантами подключения, как человек должен выбирать? Не беспокоиться, Я здесь, чтобы объяснить различия между Bluetooth, Вай-фай, и Zigbee, чтобы вы могли выбрать лучшее для своих нужд. Что бы вы ни хотели делать – использовать беспроводную связь в наушниках, настроить систему умный дом, или просто легко подключайте устройства. К концу, такие термины, как BLE и ячеистые сети, будут иметь полный смысл.. Давайте перейдём на беспроводную связь и освободимся от ограничивающих проводов!

Обзор Bluetooth, Wi-Fi и Зигби

Существует множество беспроводных технологий ближнего действия, используемых для подключения современных устройств для создания локальных сетей.. Bluetooth, Вай-фай, и Zigbee — три общих стандарта, используемых для беспроводной локальной сети. (WLAN) возможность подключения. Хотя все они обеспечивают беспроводную сеть ближнего действия., каждая технология имеет различные возможности.

Что такое Bluetooth

Bluetooth — это стандарт беспроводной связи ближнего действия для подключения мобильных и стационарных устройств через 10 метров или меньше. Он использует технологию расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты в диапазоне 2,4 ГГц, чтобы избежать помех и замираний..

Bluetooth разработан для надежного, малая мощность, недорогие беспроводные соединения. Он развился через несколько версии Bluetooth Улучшение ставок передачи данных до 3 Mbps. Bluetooth Low Energy (СТАЛИ) обеспечивает сверхнизкое энергопотребление для устройств IoT. В общем и целом, Bluetooth превосходно обеспечивает беспроводное соединение на небольшом расстоянии между устройствами для передачи звука, Обмен данными, и функции управления.

Что такое Wi-Fi

Вай-фай, сокращение от Wireless Fidelity, обеспечивает высокоскоростной беспроводной доступ в Интернет и доступ к сети с использованием радиоволн. Он работает в радиодиапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц и может обеспечить гораздо более высокую скорость передачи данных, чем Bluetooth..

С беспроводным маршрутизатором или точкой доступа, Wi-Fi используется для удобного беспроводного доступа в Интернет до 50 метры. Без прямой видимости, Wi-Fi удобен для подключения к Интернету и другим устройствам через точки доступа, создающие беспроводные локальные сети. (WLAN). Wi-Fi превосходно подходит для портативного беспроводного доступа в Интернет и одноранговой сети..

Что такое Зигби

Zigbee — маломощный, протокол низкой скорости передачи данных. На основе IEEE 802.15.4 стандарт, Zigbee фокусируется на простом, самоорганизующиеся ячеистые сети между устройствами с низким зарядом батареи. Работает в различных нелицензированных радиодиапазонах, включая 2.4 ГГц, Zigbee использует модуляцию с расширенным спектром прямой последовательности, чтобы обеспечить надежную передачу данных до 100 метров.

Со скоростью передачи данных до 250 кбит, Zigbee подходит для периодической или прерывистой передачи небольших пакетов данных.. Распространенные приложения Zigbee включают интеллектуальное освещение., термостаты, системы безопасности и другие простые устройства IoT, не требующие высокой пропускной способности.. Zigbee оптимизирован для работы в сети устройств с низким энергопотреблением..

Bluetooth против Wi-Fi против Zigbee: жсравнение характеристик по характеристикам

Bluetooth, Вай-фай, и Zigbee — это разные стандарты беспроводной связи.. Изучение их сходств и различий может помочь лучшему пониманию этих важных протоколов..

Полосы частот: Bluetooth работает в диапазоне ISM 2,4 ГГц., с использованием 40 каналы от 2402 МГц до 2480 МГц для Bluetooth Low Energy. Wi-Fi использует как диапазон частот 2,4 ГГц, так и диапазон частот 5 ГГц., где доступные диапазоны спектра различаются в зависимости от страны. Как Bluetooth, Zigbee использует диапазон ISM 2,4 ГГц., конкретно 16 каналы от 2405МГц до 2480МГц.

Скорость передачи данных: WiFi6 обеспечивает значительно более высокую максимальную скорость передачи данных — до 9,6 Гбит/с с новейшим стандартом 802.11ax.. В сравнении, Bluetooth 5 поддерживает скорость 2 Мбит/с как для классической, так и для BLE-версий, в то время как Zigbee достигает максимальной скорости 250 кбит/с.. тем не мение, Zigbee отличается оптимизированным решением с низким энергопотреблением..

Ассортимент: Типичный радиус действия Bluetooth составляет до 100 м.. Wi-Fi расширяет радиус действия примерно до 50 м в помещении и до 100 м на улице для сетей 2,4 ГГц.. Zigbee имеет радиус действия около 10-100 м для умного дома и сенсорных сетей.. Максимальный диапазон зависит от таких факторов, как окружающая среда., выходная мощность, усиление антенны, и т.д.

Потребляемая мощность: Bluetooth и Zigbee подчеркивают низкое энергопотребление., что делает их идеальными для устройств с батарейным питанием. Энергоэффективность является ключевым приоритетом проектирования BLE.. Zigbee использует спящие узлы для экономии электроэнергии в ячеистых сетях. Wi-Fi потребляет больше энергии для высокой пропускной способности, но улучшен для использования в Интернете вещей..

точность: Базовый Bluetooth обеспечивает точность на основе близости путем оценки уровня сигнала.. Wi-Fi и Zigbee улучшают эту ситуацию, используя трилатерацию с несколькими точками доступа для определения местоположения устройства.. Bluetooth 5 представляет новые возможности точности за счет угла прибытия (АОА), время полета (ТОФ) измерения, и маяки определения местоположения для достижения высокой точности.

Топология сети: Bluetooth использует звездообразную топологию, при которой все устройства подключаются напрямую к центральному устройству.. Он также может формировать специальные соединения «точка-точка» между двумя устройствами.. Сети Wi-Fi обычно используют топологию «точка-концентратор», при этом устройства подключаются к центральной точке доступа.. Также возможны одноранговые сети, в которых устройства подключаются напрямую через одноранговую сеть.. Zigbee поддерживает сетку, звезда, и древовидные топологии сетей. Ячеистые сети обеспечивают гибкую маршрутизацию, в то время как звездообразные сети имеют центрального координатора..

Расходы: Bluetooth имеет низкую стоимость оборудования, поскольку сегодня он интегрирован в большинство устройств.. Эксплуатационные расходы также низкие, поскольку потребляется мало энергии.. Затраты на оборудование Wi-Fi средние, поскольку чипы и точки доступа дороже, чем радиоустройства Bluetooth.. Эксплуатационные расходы выше из-за большего энергопотребления.. Zigbee стремится к созданию недорогого простого оборудования, что делает его дешевле, чем Wi-Fi. Эксплуатационные расходы также низкие благодаря оптимизированной работе с низким энергопотреблением..

пплюсы и минусы Bluetooth, Вай-фай, и Зигби

Особенности Wi-Fi, Bluetooth, и Zigbee могут привести к различным преимуществам и ограничениям для каждой беспроводной технологии.. И их различные возможности приводят к определенным плюсам и минусам..

Плюсы Bluetooth

• Низкое энергопотребление: Устройства Bluetooth работают от батарей в течение более длительного периода времени из-за меньшего потребления энергии по сравнению с Wi-Fi..
• Безопасная передача: Bluetooth использует протоколы шифрования данных для безопасной передачи информации между устройствами..
• Широкая совместимость: Bluetooth поддерживается на многих типах устройств, таких как телефоны., динамики, наушники, облегчающие подключение.

Минусы Bluetooth

• Ограниченный диапазон: Типичный 10-100 метровый радиус действия Bluetooth ограничивает его использование соединениями на коротких расстояниях.
• Ограничения скорости: Скорость передачи данных через Bluetooth намного медленнее, чем через Wi-Fi..
• Склонен к помехам: Bluetooth чувствителен к помехам со стороны других устройств Bluetooth, а также некоторой электроники..

Плюсы Wi-Fi

• Высокая скорость передачи данных: Вай-фай, с его высокой пропускной способностью, обеспечивает быструю загрузку, потоковая передача и доступ к сети.
• Гибкость и мобильность: Пользователи могут получить доступ к сети в любой точке зоны покрытия беспроводного сигнала и передвигаться, оставаясь на связи..
• Простота установки: Локальную сеть можно настроить путем установки одной или нескольких точек доступа, охватывающих всю территорию..
• Простое определение места неисправности: Неисправные устройства в беспроводной сети легко обнаружить и заменить для восстановления подключения..

Минусы Wi-Fi

• Энергоемкий: Wi-Fi потребляет больше энергии по сравнению с Bluetooth и Xigbee, что позволяет быстрее разряжать аккумуляторы..
• Ухудшение сигнала: Стены и препятствия могут ослабить сигнал Wi-Fi, что ухудшит качество связи..
• Настройка: Сети Wi-Fi требуют паролей, имена, и настройка новых устройств, которые могут быть громоздкими.

Плюсы Зигби

• Чрезвычайно низкое энергопотребление: Оптимизированное энергопотребление Zigbee обеспечивает эффективную передачу небольших пакетов..
• Ячеистая сеть: Устройства Zigbee могут передавать данные на большие расстояния через промежуточные узлы ячеистой сети..
• Встроенная безопасность: Zigbee включает протоколы шифрования и аутентификации для обеспечения безопасности данных во время передачи..

Минусы Зигби

• Низкая скорость передачи данных: Zigbee имеет гораздо более низкую максимальную скорость передачи данных по сравнению с WiFi и Bluetooth..
• Меньшая экосистема: С Zigbee работает меньше совместимых устройств и платформ по сравнению с другими..

Различные варианты использования Bluetooth, Wi-Fi и Зигби

Bluetooth расширился от своего происхождения до беспроводной потоковой передачи звука и передачи данных и стал жизненно важной технологией подключения IoT.. С развитием ячеистых сетей BLE и Bluetooth, Bluetooth теперь обеспечивает связь между устройствами умного дома, носимые устройства и фитнес-трекеры, маяки для расположение в помещении и навигация, датчики промышленной автоматизации, и больше. Тем не менее, потоковая передача звука и передача данных на короткие расстояния между устройствами, такими как смартфоны, остаются основными вариантами использования Bluetooth.. С большими улучшениями Bluetooth 5.0 и более поздние версии, Bluetooth также широко используется в услугах на основе местоположения.

Wi-Fi в основном используется для беспроводных локальных сетей, чтобы обеспечить подключение к Интернету и доступ к сети в таких местах, как дома., офисы, и общественные точки доступа. Благодаря высокой пропускной способности и скорости передачи данных, Wi-Fi хорошо работает для потокового видео, голосовые звонки, большие загрузки файлов, и другие приложения с высокой пропускной способностью. тем не мение, высокие требования к мощности ограничивают его пригодность для устройств IoT с батарейным питанием. Сети Wi-Fi могут охватывать целые здания, радиус действия одного маршрутизатора ограничен. По-прежнему, для локальных приложений IoT, которым необходимо передавать большие объемы данных без ограничений мощности, Wi-Fi остается отличным выбором, особенно с увеличением скорости новых стандартов, таких как Wi-Fi 6.

Zigbee оптимизирован для работы с низким энергопотреблением, системы мониторинга и управления с низкой скоростью передачи данных. Благодаря возможностям ячеистой сети, Zigbee обычно используется для домашней автоматизации., подключение устройств, таких как умные фонари, термостаты, замки, и другие устройства, которым требуется локальная связь без высокой пропускной способности.. Протокол также используется в промышленных сетях управления и датчиках, требующих беспроводной связи ближнего действия.. тем не мение, ячеистые сети лучше подходят для локализованных сред, где узлы распределены равномерно., а не огромные или сложные объекты.

Bluetooth против Wi-Fi против Zigbee: что выбрать для лучшей связи

Для простого сопряжения устройств и беспроводной связи на небольшом расстоянии., Bluetooth — наиболее подходящий протокол. С Bluetooth с низким энергопотреблением, небольшие объемы данных могут передаваться по беспроводной сети между интеллектуальными устройствами, такими как носимые устройства и смартфоны, при очень низком энергопотреблении.. Маяки BLE также используются для позиционирования внутри помещений и услуг на основе близости..

Для устройств умного дома, таких как светильники, замки, и устройства, которым необходимо передавать данные локально без высокой пропускной способности., Ячеистая сеть Zigbee и низкое энергопотребление делают его оптимальным выбором.. Дальность действия Zigbee до 100 м достаточна для обычного дома..

Wi-Fi не идеален для компактных, устройства IoT с батарейным питанием из-за более высоких требований к мощности. Но для приложений Интернета вещей, требующих передачи больших объемов данных по локальной беспроводной сети., Wi-Fi обеспечивает высокую скорость передачи данных, необходимую для видео., голос, и надежная сеть.

В итоге, BLE подходит для носимых устройств и маяков с низким энергопотреблением, Zigbee превосходен в домашней и промышленной автоматизации, а Wi-Fi лучше всего подходит для локальных сетей передачи данных IoT с высокой пропускной способностью.. Учет конкретных потребностей в подключении и ограничений устройства помогает выбрать правильный протокол и производители Интернета вещей.

Часто задаваемые вопросы о Bluetooth, Вай-фай, и Зигби

1 квартал: В чем разница между Bluetooth и Wi-Fi?

Bluetooth предназначен для беспроводной связи на небольшом расстоянии, а Wi-Fi обеспечивает беспроводную локальную сеть на большем расстоянии.. Bluetooth потребляет меньше энергии, что делает его пригодным для устройств с батарейным питанием.. Wi-Fi обеспечивает более высокую скорость передачи данных.

2 квартал: Что такое Bluetooth 5 и какие улучшения это дает?

Bluetooth 5 значительное улучшение по сравнению с Bluetooth 4.2. Это в четыре раза увеличивает диапазон, удваивает скорость, и увеличивает пропускную способность широковещательных сообщений на 800%. Это означает, что более быстрые обмены данными на более длительные расстояния возможны.

Q3: В чем преимущество ячеистых сетей Bluetooth??

Сетка Bluetooth позволяет отдельным устройствам Bluetooth взаимодействовать косвенно через «сетчатые» соединения.. Это расширяет диапазон сетей Bluetooth, сохраняя при этом низкое энергопотребление и устраняя необходимость в шлюзах..

Q4: Могут ли Zigbee и Wi-Fi работать вместе??

да, Zigbee и WiFi могут дополнять друг друга в одной сети. Wi-Fi обеспечивает более широкое покрытие сети с высокой скоростью передачи данных, а Zigbee обеспечивает низкое энергопотребление для отдельных устройств.. Оба протокола могут быть интегрированы через концентратор или шлюз..

Q5: Bluetooth против. Wi-Fi против. Зигби: Что лучше для устройств умного дома?

Многие устройства умного дома используют разные стандарты беспроводной связи.. Простые аксессуары, такие как умные фонари, могут использовать Zigbee или Bluetooth.. Устройства, которым требуется более высокая пропускная способность, например камеры видеонаблюдения, часто используют Wi-Fi.. Некоторые устройства поддерживают несколько стандартов.