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无线技术之争:Wi-Fi、ZigBee、BLE上演“三国杀”

发布时间:2018-02-10作者:智汇张瑜

  随着物联网的持续推进,最为重要的连接方式——无线技术(Wi-Fi、ZigBee、BLE)呈割据趋势,正如古时三国:曹魏(Wi-Fi)、刘蜀(ZigBee)、孙吴(BLE)一样,争抢地盘,各自混战。顺舟科技依据自身多年无线研发经历,且是国内少有的同时具备ZigBee、Wi-Fi、BLE研发经历的企业, 帮您梳理一下三大技术现今趋势比较,以飨看官。

  曹魏,代表作Wi-Fi:三国时,曹魏以不可阻挡之势横扫中原,无可披靡,正如如今Wi-Fi一样,大规模普及,深入人“身”(手机、平板、电视、穿戴设备等标配)。存量最大,应用面最广,且与网络实现无缝连接,TCP/IP便捷的智能接入,当之无愧的行业老大。

  刘蜀,代表作ZigBee:屌丝出身,但有雄心壮志,生下来就立志干轻量级无线连接、无线传感的使命,但是多年波折,壮志未酬,现已三顾茅庐,觅得孔明(飞利浦、欧司朗、GE等),在互联照明领域打下江山,版图将扩展到智能家居领域,是最有理想最有规划的一方。

  孙吴,代表作BLE:而东吴占据较好地位,但无奈前期胸无大志,偏东一隅,正如Bluetooth,前期已经抢占诸多地盘,坐稳江东地盘,在无线音视频领域独霸一方。而后坐看曹魏、刘蜀做大,不甘寂寞,动作频出,推出低功耗蓝牙BLE 4.0,以期谋划ZigBee地盘,而今CSR更是搞了一个CSR MESH,直接叫阵ZigBee,野心颇大。

Wi-Fi、ZigBee、BLE无线三国杀

  三国杀地形图

  至于其他的Z-WAVE、Enocean等,只能算是袁绍、刘表之流,独家经营,自成系统,偏安一隅,没有打天下的雄心,格局已不能与魏蜀吴三国并论。

  那么,谁能坐稳自己的地盘,扩大各自的势力范围呢?笔者将从几个智能化的发展需求出发,从互联标准化、网络扁平化、接入简单化、节点轻量化四个方面来分析各自的优势和劣势。

  互联标准化

  ZigBee:实现互联是ZigBee最大的理想和愿景,也是ZigBee具备的最强的竞争力,从物理层到应用层,全部做了标准化的定义,按照规范来做,并且通过认证的ZigBee产品可以实现互操作,现在ZigBee联盟对应用的标准Profile有:智慧能源SE(Smarter Energy)、智能家居HA(Home Automation)、互联照明ZLL(ZigBee Light Link),尤其是ZLL,飞利浦、欧司朗、GE、Freescale、TI、Atmel、Marvell等公司重点推广基于ZigBee的互联照明标准方案ZLL,基于这个标准做的智能灯具,完全可以实现互联互操作。互联标准化而言,ZigBee完胜;

  Wi-Fi:实现了网络传输的标准化,可以实现数据传输的互联互通,对应用层没有做任何定义。如果要实现应用上的互操作,现在通用的做法是通过云端来解决,很难实现智能家居设备间的互操作;

  BLE:BLE的情况跟Wi-Fi类似,具有传输管道的特性,但没在应用层上做定义,互操作很难,CSR的MESH,还没纳入蓝牙的标准,只是CSR自己搞的一个创新而已,从标准化的角度而言,还有很长的路要走。

  此轮较量结果:ZigBee>Wi-Fi>BLE

  网络扁平化

  Wi-Fi:最符合云管端的架构,与TCP/IP无缝对接,网络架构最简单、最扁平;

  ZigBee:属私域网,独立成一个ZigBee的网络,需要通过网关与网络对接;

  BLE:BLE4.0属于比较简单的星型网络,可以与手机直接连接,但如果要进入网络的话,需要手机或网关进行中转。

  此轮较量结果:Wi-Fi >BLE>ZigBee

  接入简单化

  Wi-Fi:家庭的AP无所不在,Wi-Fi覆盖也越来越广泛,手机和PAD可以直接连接Wi-Fi设备,以绝对优势胜出;

  ZigBee:移动终端需要通过网关与ZigBee设备对接;

  BLE:移动终端可以直接连接蓝牙设备。

  此轮较量结果:Wi-Fi >BLE> ZigBee

  节点轻量化

  节点设备的低成本趋势、极简操作趋势

  ZigBee:ZLL实现了TouchLink的一键入网操作,极大简化了入网流程,符合极简操作趋势,在成本上,ZigBee比Wi-Fi具有优势,跟BLE差不多;

  Wi-Fi:嵌入式无屏无按键的设备,要配置SSID和密码,是很多厂商头痛的问题,现在虽然有SmartConfig的技术,但存在专利和安全性的问题;价格上Wi-Fi基本劣势;

  BLE:通过手机搜索和配对,蓝牙有成熟的应用,CSR的蓝牙MESH也可以实现,但对于无屏的应用场景,无解决方案,但成本方面具有优势。

  此轮较量结果:ZigBee> BLE > Wi-Fi

  如下表,三者综合比较:

Wi-Fi、ZigBee、BLE无线三国杀

  顺舟愚见:

  ZigBee:

  优势:互联互操作是ZigBee最大的技术优势,而且这个优势多年来遥遥领先;

  应用:对互操作性要求极高的应用场景,如灯光照明,照明是本地操作要求极高的应用,需要云平台,更需要脱离云平台也能独立运行的系统;在互操作层面上,第一需要互联众多的灯具厂家;第二,好的用户体验不能通过云平台去中转,IFTTT的操作只能在设备之间实现;

  前景:ZigBee联盟正在ZLL基础上针对智能家居进行新版本的开发,可能会整合智能家居更多的设备实现互操作。

  Wi-Fi:

  优势:Wi-Fi覆盖具有极强的接入优势,可以实现快速接入云平台;

  应用:现在绝大多数的智能单品采用Wi-Fi接入方式,如智能家电、智能健康医疗;

  前景:采用900MHz频段新一代IEEE 802.11ah标准,可能在2016年出台标准,该标准采用非全球统一的Sub-G频段,可能会在产品应用和技术普及上带来一定的麻烦。

  BLE:

  优势:与手机和PAD等移动终端具有天然的连接优势;

  应用:移动终端的低功耗的周边设备,可以称为有源外设,如穿戴设备、健康看护等;

  前景:CSR的蓝牙MESH,通过广播方式实现组网,适合有控制中心端的应用。根据目前得到的技术文档分析,BLE MESH基于逐级广播的通信方式,并非真正的MESH网络,同时也丧失了其低功耗的特质。“信息传播如大海中的波涛”,虽然效果上达到了全网通信的功能(不再是传统蓝牙的点对点通信),但其通信效率和能源利用率可想而知不会太高。

公司简介

宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

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