无线技术 – 这些天很流行! 从蓝牙到 WiFi 再到 Zigbee, 我们有更多方式让我们的小工具“说话”’ 对彼此. 但有了所有这些可用的连接选项, 一个人应该如何选择? 不用担心, 我来这里是为了分解蓝牙之间的差异, 无线上网, 和 Zigbee，以便您可以选择最适合您需求的. 无论你想做什么 – 带着耳机无线畅玩, 设置智能家居系统, 或者简单地无缝连接设备. 到最后, BLE 和网状网络等术语将完全有意义. 让我们使用无线网络，摆脱有线的限制!
蓝牙概述, WiFi 和 Zigbee
有许多短距离无线技术用于连接当今的设备以建立局域网. 蓝牙, 无线上网, 和 Zigbee 是用于无线局域网的三种常见标准 (无线局域网) 连接性. 虽然都提供短距离无线网络, 每种技术都有独特的功能.
什么是蓝牙
蓝牙是一种短距离无线标准，用于通过无线网络连接移动和固定设备 10 米或更少. 它在2.4GHz频段采用跳频扩频技术，避免干扰和衰落.
蓝牙专为坚固耐用而设计, 低电量, 低成本无线连接. 它已经发展了多个版本，将数据速率提高到 3 兆比特. 低功耗蓝牙 (博美) 为物联网设备提供超低功耗. 总体, 蓝牙在音频设备之间的短距离无线连接方面表现出色, 数据传输, 和控制功能.
什么是无线网络
无线上网, 无线保真度的缩写, 使用无线电波提供高速无线互联网和网络访问. 它在 2.4GHz 和 5GHz 无线电频段上运行，可以实现比蓝牙更高的数据传输速度.
使用无线路由器或接入点, WiFi 用于方便的无线互联网访问，最多可达 50 米. 无需视线, WiFi 可以方便地通过创建无线局域网的接入点连接互联网和其他设备 (无线局域网). WiFi 擅长便携式无线互联网接入和临时网络.
什么是紫蜂
Zigbee 是一种低功耗, 低数据速率协议. 基于 IEEE 802.15.4 标准, Zigbee 注重简单, 低电池供电设备之间的自组织网状网络. 在各种未经许可的无线电频段运行，包括 2.4 GHz的, Zigbee 使用直接序列扩频调制来提供可靠的数据传输，高达 100 米远.
数据速率高达 250 千比特每秒, Zigbee适合周期性或间歇性传输小数据包. 常见的 Zigbee 应用包括智能照明, 恒温器, 安全系统和其他不需要高带宽的简单物联网设备. Zigbee 针对低功耗设备网络进行了优化.
蓝牙、WiFi、Zigbee: F逐个特征比较
蓝牙, 无线上网, 和 Zigbee 是不同的无线通信标准. 看看它们的异同可以帮助进一步理解这些重要的协议.
频段: 蓝牙在 2.4GHz ISM 频段运行, 使用 40 低功耗蓝牙的通道范围为 2402MHz 至 2480MHz. WiFi同时利用2.4GHz频谱和5GHz频段, 可用频谱范围因国家/地区而异. 喜欢蓝牙, Zigbee 使用 2.4GHz ISM 频段, 具体来说 16 频道从 2405MHz 到 2480MHz.
数据速率: WiFi6 采用最新 802.11ax 标准，提供更快的最大数据速率，高达 9.6Gbps. 相比下, 蓝牙 5 Classic 和 BLE 版本均支持 2Mbps, 而 Zigbee 的最高速度为 250kbps. 然而, Zigbee 作为优化的低功耗解决方案而脱颖而出.
范围: 蓝牙的典型范围可达 100m. WiFi 将 2.4GHz 网络的范围扩展到室内约 50m，室外约 100m. Zigbee 的覆盖范围约为 10-100m，适用于智能家居和传感器网络. 最大范围取决于环境等因素, 功率输出, 天线增益, 等等.
能量消耗: 蓝牙和Zigbee都强调低功耗, 使它们非常适合电池供电的设备. 能源效率是 BLE 的关键设计优先事项. Zigbee 使用休眠节点来节省网状网络的电量. WiFi 在高带宽时消耗更多电量，但在物联网用途方面有所改善.
准确性: 基本蓝牙通过评估信号强度提供基于接近度的准确性. WiFi 和 Zigbee 通过使用具有多个接入点的三边测量来精确定位设备位置，从而改进了这一点. 蓝牙 5 通过到达角引入新的精度功能 (AOA), 飞行时间 (到F) 测量, 和定位信标以实现高精度.
网络拓扑结构: 蓝牙使用星形拓扑，其中所有设备都直接连接到中央设备. 它还可以在两个设备之间形成临时点对点连接. WiFi 网络通常使用点到集线器拓扑，设备连接到中央接入点. 在设备直接点对点连接的情况下，也可以使用自组织网络. Zigbee 支持网状网络, 星星, 和树形网络拓扑. 网状网络允许灵活的路由，而星形网络则有一个中央协调器.
成本: 蓝牙的硬件成本较低，因为它已集成到当今的大多数设备中. 由于耗电量很少，运营成本也很低. WiFi 硬件成本中等，因为芯片和接入点比蓝牙无线电更昂贵. 由于功耗较大，运营成本较高. Zigbee 的目标是低成本、简单的硬件, 比 WiFi 更便宜. 由于优化的低功耗运行，运营成本也很低.
| 蓝牙 | 无线上网 | Zigbee | |
| 规格权威 | 蓝牙特别兴趣小组 (说) | IEEE 标准协会 | Zigbee联盟 |
| 标准 | 802.15.1 | 802.11 | 802.15.4 |
| 频带 | 2.4 GHz的 | 2.4 GHz 和 5GHz | 2.4 GHz的, 850 – 930 兆赫 |
| 数据速率 | 1-3 兆比特 | 10-100+ 兆比特 | 20-250 Kbps |
| 传输范围 | 高达 100m | 高达 100m | 高达 100m |
| 能量消耗 | 非常低 | 高的 | 低 |
| 网络拓扑结构 | 对此, 点对点, 星星 | 指向集线器, 对此 | 网, 星星, 树, 对此 |
| 安全 | 62 一点, 128 一点 | 认证服务集ID (SSID) | 128 位 AES 和应用层用户定义 |
| 复杂 | 非常复杂 | 复杂的 | 简单 |
| 成本 | 中 | 低 | 高的 |
| 应用 | 无线音频流和数据传输, 智能可穿戴设备和健身追踪器, 信标网络 | 无线局域网连接, 宽带上网 | 家庭自动化和控制, 工业监控传感器网络 |
P优点和缺点 蓝牙, 无线上网, 和 Zigbee
无线网络的特点, 蓝牙, Zigbee 可为每种无线技术带来不同的优势和局限性. 它们独特的功能导致了某些优点和缺点.
蓝牙的优点
- 低功耗: 与 WiFi 相比，蓝牙设备的能耗更低，因此使用电池运行的时间更长.
- 安全传输: 蓝牙采用数据加密协议在设备之间安全地传输信息.
- 广泛的兼容性: 许多类型的设备（例如手机）都支持蓝牙, 扬声器, 耳机使连接变得容易.
蓝牙的缺点
- 范围有限: 典型的 10-100 蓝牙的米范围限制其用于短距离连接.
- 速度限制: 与 WiFi 相比，蓝牙的数据传输速度要慢得多.
- 容易受到干扰: 蓝牙容易受到其他蓝牙设备以及某些电子设备的干扰.
WiFi 的优点
- 高速数据传输: 无线上网, 以其高带宽, 实现快速下载, 流媒体和网络访问.
- 灵活性和移动性: 用户可以在无线信号覆盖范围内的任何地方访问网络，并在移动时保持连接.
- 易于安装: 通过安装一个或多个覆盖整个区域的接入点即可组建局域网.
- 轻松故障定位: 无线网络上出现故障的设备很容易识别和更换以恢复连接.
WiFi 的缺点
- 耗电: 与蓝牙和 Xigbee 相比，WiFi 消耗更多电量，从而更快耗尽电池电量.
- 信号衰减: 墙壁和障碍物会削弱 WiFi 信号，从而降低连接性.
- 设置令人头痛: WiFi 网络需要密码, 名字, 配置新设备可能很麻烦.
Zigbee 的优点
- 极低的功耗: Zigbee优化的功耗可实现小数据包的高效传输.
- 网状网络: Zigbee设备可以通过中间网状网络节点长距离传输数据.
- 内置安全性: Zigbee 包括加密和身份验证协议，以确保数据在传输过程中的安全.
Zigbee 的缺点
- 低数据速率: 与 WiFi 和蓝牙相比，Zigbee 的最大数据传输速度要低得多.
- 较小的生态系统: 与其他设备和平台相比，支持 Zigbee 的兼容设备和平台较少.
蓝牙的不同用例, WiFi 和 Zigbee
蓝牙已从最初的无线音频流和数据传输扩展到成为重要的物联网连接技术. 随着BLE和蓝牙mesh网络的发展, 蓝牙现在可以实现智能家居设备之间的通信, 可穿戴设备和健身追踪器, 信标 为了 室内位置 和导航, 工业自动化传感器, 和更多. 然而，智能手机等设备之间的音频流和短距离数据传输仍然是蓝牙的核心用例.
WiFi 主要用于无线局域网络，以在家庭等场所提供互联网连接和网络访问, 办事处, 和公共热点. 凭借其高带宽和数据速率, WiFi 非常适合流媒体视频, 语音电话, 大文件下载, 和其他高通量应用. 然而, 高功率需求限制了其对电池供电物联网设备的适用性. 虽然 WiFi 网络可以覆盖整个建筑物, 单个路由器的范围受到限制. 仍然, 适用于需要在无功率限制的情况下传输大量数据的本地物联网应用, WiFi 仍然是一个不错的选择, 尤其是随着 WiFi 等新标准速度的提高 6.
Zigbee 针对低功耗进行了优化, 低数据速率监测和控制系统. 凭借其网状网络功能, Zigbee 通常用于家庭自动化, 连接智能灯等设备, 恒温器, 锁, 以及其他需要本地通信而无需高带宽的设备. 该协议还用于需要短距离无线通信的工业控制和传感器网络. 然而, 网状网络更适合节点均匀分布的局部环境, 而不是庞大或复杂的设施.
蓝牙、WiFi、Zigbee: 选择什么以获得更好的连接
用于简单的设备配对和短距离无线通信, 蓝牙是最合适的协议. 低功耗蓝牙, 少量数据可以在可穿戴设备和智能手机等智能设备之间以极低的功耗进行无线交换. BLE 信标还用于室内定位和邻近服务.
适用于灯等智能家居设备, 锁, 以及需要在本地传输数据而无需高带宽的设备, Zigbee 的网状网络和低功耗使其成为最佳选择. Zigbee 的覆盖范围达 100m 对于普通家庭来说已经足够了.
WiFi 对于紧凑型来说并不理想, 电池供电的物联网设备由于其更高的功率需求. 但对于需要通过本地无线网络传输大量数据的物联网应用, WiFi 提供视频所需的快速数据速率, 嗓音, 和强大的网络.
总之, BLE 适合低功耗可穿戴设备和信标, Zigbee 在家庭和工业自动化方面表现出色, WiFi 最适合高吞吐量本地物联网数据网络. 考虑特定的连接需求和设备限制有助于选择正确的协议和 物联网制造商.
有关蓝牙的常见问题解答, 无线上网, 和Zigbee
Q1: 蓝牙和WiFi有什么区别?
蓝牙专为短距离无线通信而设计，而 WiFi 则提供更远距离的无线局域网. 蓝牙消耗的电量较少，因此适合电池供电的设备. WiFi 提供更快的数据传输速度.
Q2: 什么是蓝牙 5 它提供了哪些改进?
蓝牙 5 是最新的蓝牙版本. 范围扩大了四倍, 速度加倍, 并增加广播消息容量 800% 与蓝牙相比 4.2. 这允许在更长的距离上更快地进行数据交换.
第三季度: 蓝牙网状网络的优势是什么?
蓝牙网状网络允许单独的蓝牙设备通过“网状”连接间接通信. 这扩展了蓝牙网络的范围，同时保持低功耗并消除了对网关的需求.
第四季度: Zigbee和WiFi可以一起工作吗?
是, Zigbee 和 WiFi 在一个网络中可以互补. WiFi 提供更广泛的网络覆盖范围和高数据速率，而 Zigbee 为单个设备提供低功耗控制. 这两种协议可以通过集线器或网关集成.
Q5: 蓝牙对比. 无线网络对比. Zigbee: 哪个更适合智能家居设备?
许多智能家居设备利用不同的无线标准. 智能灯等简单配件可能会使用 Zigbee 或蓝牙. 需要更高带宽的设备（例如安全摄像头）通常使用 WiFi. 某些设备支持多种标准.
