Zigbee или bluetooth что лучше

13.10.202307.07.2022 admin 0 Comments

Выбор протокола для Умного Дома. Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee или Z-Wave

«Умный дом», «Интеллектуальный офис», «Смарт-автомобиль», «Интернет вещей» – все эти названия говорят о том, что неодушевленное окружение человека становится все «умнее», функциональнее. Среди главных достоинств этих технологий – возможности дистанционного контроля состояния и управления, причем, вне зависимости от местоположения хозяина и его удаленности.

К сожалению, создатели экосистем и разработчики устройств пока так и не наши единого подхода к проблеме обмена данными в системах, «общего языка», на котором ее компоненты будут общаться между собой и с человеком.

В результате актуальным становится вопрос – что выбрать: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee или Z-Wave, какой технологии отдать предпочтение в системе «Умного дома» и аналогичных.

Критерии сравнения

Стандарт, который станет основой для автоматизации в доме, должен быть выбран еще до того, как начнется построение системы, до появления в ее составе первой пары устройств. Не вызывает сомнений единственный факт – сеть должна быть беспроводной.

Остальное – достоинства и недостатки Zigbee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth, особенности технологий и архитектуры, предложение устройств, требуют тщательного анализа. Не последнюю роль играет правильный выбор критериев сравнения.

Энергоэффективность, потребление энергии аккумулятора

Энергопотребление – один из главных параметров, на который следует ориентироваться при выборе технологии. Это обусловлено:

Покрытие, топология сети и безопасность

Среди главных требований к системе;

Выполнение первых двух напрямую зависит от радиуса действия передатчиков в составе девайсов и чувствительности приемников, топологии сети.

На уровне организации эти требования можно сформулировать как:

Добиться такой реализации можно и в централизованных сетях, и в распределенных ячеистых (т.н. mesh-сетях).

Особенностями последних являются:

Источник

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Сравнение персональных протоколов беспроводной сети (Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee)

Хорошо, когда устройства на вашем рабочем столе взаимосвязаны. Создание личного места для себя, где одно из ваших устройств действует как сервер или концентратор и позволяет вам получать доступ к любой информации с любого от других ваших устройств, является замечательной концепцией. И было быхорошо, когда такие соединения будут беспроводными.

Вы можете наслаждаться многими коммуникационными явлениями, такими как Интернет, GPRS и т. д. Все это имеет технический термин «Персональная сеть» (PAN). Если это соединение является беспроводным, то называют его Wireless Personal Area Network (WPAN) или «беспроводная персональная сеть». Давайте рассмотрим формальный способ ее организации.

WPAN – это беспроводной интерфейс для передачи данных с гораздо более высокими скоростями без помех от других устройств. Одно из устройств может выступать в качестве точки доступа и, следовательно, предоставлять средства, такие как доступ в Интернет другим устройствам. Поскольку WPAN использует беспроводное соединение, можно догадаться о его диапазоне для эффективной работы. Обычно он колеблется в пределах нескольких метров, т. е. от 10 до 100 метров. Поэтому WPAN также известен как беспроводные сети малого радиуса действия. Ключевой концепцией в WPAN является «plugging in». Так что это? Когда два устройства с поддержкой WPAN находятся в тесном контакте (в нескольких метрах), эти устройства эффективно взаимодействуют, как если бы они были подключены через кабель. В основном это уменьшает или устраняет помехи между устройствами. WPAN построены с использованием стандартов связи, таких как Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee и т. д.

Одна из самых популярных сетей, используемых в домах или бизнес-средах – Wi-Fi (Wireless Fidelity). В 1985 году Объединенная федеральная комиссия по связи выделила полосы радиочастотного спектра для ее использования кем угодно. Поскольку изготовителям устройств связи трудно было сопоставить их работу с этой полосой, в 1990 году был принят стандарт 802.11, одобренный IEEE, и его возглавил отец Wi-Fi Виктор Хейс. После объединения этого стандарта с Nokia и Motorola, Wi-Fi был представлен в 1997 году. Для оказания услуг по электронным гаджетам ассоциация совместимости беспроводной сети (WECA) была создана в 1999 году, и они назвали этот стандарт стандартом Wi-Fi. Wi-Fi основан на протоколе OSI, в котором используются физические и MAC-подуровни. Максимальная скорость передачи данных 802.11 составляет 2 Мбит/с, а выпущенный в 2007 году 802.11n обеспечивает улучшенную скорость передачи данных 60 Мбит/с, а последняя версия обеспечивает скорость передачи данных 250 Мбит/с. Wi-Fi использует технологию «расширенный спектр» (spread spectrum), в которой сигнал разбивается на более мелкие части и передается через несколько частот. Поскольку более мелкие сигналы отражаются от стен и других препятствий, есть все возможности многолучевой интерференции. Одним из основных преимуществ Wi-Fi является уменьшение многолучевых помех. Кроме того, поскольку сигнал передается по нескольким частотам с меньшей мощностью на частоту, к одному и тому же передатчику Wi-Fi можно подключить несколько устройств. Wi-Fi имеет свои плюсы и минусы. Он обладает хорошей производительностью, мобильностью, удобством, меньшими затратами на установку и расширяемость. Несмотря на свои преимущества, он имеет свои собственные недостатки, такие как плохая безопасность, ограничение скорости, дальности и надежности.

Второй популярный протокол беспроводной связи – Bluetooth. Он имеет рабочую частоту 2,4 ГГц и характеризуется более низким энергопотреблением, чем Wi-Fi. Уникальной особенностью Bluetooth является то, что он связывает не только компьютеры, но и небольшие гаджеты, такие как планшеты, наушники, гарнитуры и т. д. Диапазон, охватываемый сетью Bluetooth, относительно меньше, чем Wi-Fi. Хотите знать, почему? Wi-Fi имеет дополнительные антенны в системе связи, таким образом, охватывая большую область, в то время как в Bluetooth нет таких антенн. Bluetooth использует технологию с расширенным спектром скачкообразной перестройки частоты для борьбы с воздействием помех. Существует множество повседневных приложений, использующих Bluetooth, такие как громкая связь, беспроводная мышь и так далее. Сегодня одним из наиболее типичных приложений является передача песен и данных с мобильных телефонов на ноутбуки или между мобильными телефонами. Так что же это на самом деле? Как это работает? Прежде чем мы перейдем к нему, существуют два технических термина: piconet и scatternet. Piconet – это среда, в которой устройства имеют общий радиоканал, и их работа определяется синхронизированными часами ведущего устройства. Набор Bluetooth piconet, перекрывающиеся в пространстве и времени, являются scatternet. Bluetooth использует два принципа: «запрос» (inquiry) и «запрос сканирования» (inquiry scan). Рассмотрим передачу данных между двумя мобильными телефонами. Ведущий (мастер) мобильник устанавливает частоту скачкообразного изменения частоты и подчиненную мобильную синхронизацию с ведущим устройством. Это образует piconet. Ведущий, отправляющий данные, выбирает данные и начинает сканирование. Это сканирующее устройство будет прослушивать известную частоту, которая активно запрашивает. Как только запрос был получен устройством сканирования, он отправляет код или пароль, чтобы проверить, является ли запрос, поступающий с устройства, правильным для получения информации. Как только кодовое слово или пароль совпадают, подчиненный подключается к мастеру на последовательно более высоких уровнях и запускает процесс передачи данных. Следовательно, Bluetooth значительно упрощает передачу данных на более коротких расстояниях.

Третий протокол, который, как ранее полагали, сделает Bluetooth ненужным, это Zigbee. Zigbee используется для низкоскоростного WPAN (LR-WPAN) с минимальным потреблением энергии, длительным сроком службы батареи и охватывает диапазон до 10 м. Zigbee поддерживает различные топологии, такие как звезда, сетка, одноранговая сеть, но основной тип ячейки – это звездная топология. Технология Zigbee может иметь три типа узлов. Первичные узлы – это узлы-координаторы, участвующие в активации системы путем сбора данных из памяти. Второй узел – это узел маршрутизатора Zigbee, ответственный за отправку информации от источника до места назначения или расширения сети. Конечный узел – это третий узел. Протокол Zigbee широко используется в целях безопасности. Он может использоваться в промышленности и на заводах, где все рабочее место можно увидеть и контролировать из одной кабины.

Зная теперь, про эти протоколы, давайте сравним их по различным параметрам.

Диапазон рабочих частот. Wi-Fi работает на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц, Bluetooth работает на 2,4 ГГц, а Zigbee работает на частотах 868 МГц, 915 МГц и 2,4 МГц.

Максимальные скорости передачи данных. Последняя версия Wi-Fi, Wi-Fi direct обеспечивает максимальную скорость передачи данных 250 Мбит/с, Bluetooth 4.0 обеспечивает скорость передачи данных 25 Мбит/с, а Zigbee обеспечивает скорость передачи данных от 20 Кбит до 250 Кбит/с.

Диапазон. Поскольку все эти стандарты являются беспроводными, у них более короткий диапазон для эффективной работы. Wi-Fi имеет диапазон 10-100 м из-за его дополнительной антенны, Bluetooth охватывает диапазон 10 м, а Zigbee также охватывает около 10 м.

Максимальное количество узлов ячеек. Из всех трех Zigbee имеет наибольшее количество узлов, которое составляет 65000 (приблизительно). Несмотря на то, что это может показаться выгодным, оно ограничено скоростью передачи данных. Количество узлов, которые могут быть подключены к сети Bluetooth, составляет восемь, а для Wi-Fi – от одного до нескольких устройств за раз. Это также зависит от маршрутизатора.

Каналы радиочастот. Поскольку задействован метод расширенного спектра, спектр радиосетей делится на каналы равной ширины полосы частот для эффективной передачи пакетов данных. Bluetooth имеет 79 радиочастотных каналов, Wi-Fi имеет 14 радиочастотных каналов на частоте 2,4 ГГц, а у Zigbee – один канал на частоте 868 МГц, 10 каналов на 915 МГц и 16 каналов на частоте 2,4 ГГц.

Полоса пропускания канала. Обсудив количество радиочастотных каналов, следующим вопросом будет ширина полосы каждого канала. Wi-Fi имеет полосу пропускания канала 22 МГц, Bluetooth имеет полосу пропускания 1 МГц, а Zigbee имеет полосу пропускания 0,3 МГц, 0,6 МГц и 2 МГц для различных частот работы.

Потребляемая мощность. Поскольку Wi-Fi работает на больших расстояниях, он потребляет больше энергии, чем Bluetooth. Bluetooth используется для передачи информации, такой как текст и мультимедиа, тогда как Zigbee используется для передачи всех видов данных. Итак, можно прийти к выводу, что Zigbee потребляет больше энергии, чем Bluetooth, но на самом деле нет. Он потребляет очень мало энергии.

Приложения. Wi-Fi используется в основном для подключения компьютеров к маршрутизаторам или интернет-шлюзам. Он также подключает электронные устройства, такие как карманные компьютеры, камеры, игровые устройства и т. д. Bluetooth в основном используется для подключения периферийных устройств компьютера, таких как микрофон, принтер, джойстик и т. д. Zigbee можно использовать для систем мониторинга и контроля. Он может подключать устройства меньшего размера благодаря тому, что потребляет меньше энергии.

Источник

Разница между Zigbee и Bluetooth

Содержание:

У ZigBee определенная скорость 250 кбит / с. Это медленнее, чем Bluetooth и Wi-Fi, с которым его часто сравнивают. Важной особенностью протокола ZigBee является его способность обеспечивать поддержку ячеистой сети. Важно отметить, что каждая сеть ZigBee содержит координатора сети.

Название было придумано в честь датского короля Харальда Блатанда, чье имя свободно переводится как «Bluetooth». В 1998 году Intel, Ericsson, Nokia, IBM и Toshiba создали специальную группу по интересам под названием SIG. Целью этой группы было создание технологии радиосвязи на коротких расстояниях. Позже в группу было добавлено больше участников, и все согласились с концепцией стандарта без роялти. Технология Bluetooth обеспечивает беспроводное соединение между ноутбуками, настольными компьютерами, персональными цифровыми помощниками и т. Д. Оно ориентировано на соединения на малых расстояниях.

Сравнение между Zigbee и Bluetooth:

Zigbee

блютуз

Разработано в 1998 году. Названо в честь движений пчелы.

Запущен в 1994 году шведским телекоммуникационным гигантом Ericsson. Назван в честь известного европейского короля объединения Харальда Блатанда.

Управляемый Альянсом Зигби

Bluetooth SIG (Специальная группа по интересам)

Пропускная способность канала

Полосы пропускания до 1 МГц

В зависимости от частоты сети она может составлять 0,3 МГц, 0,6 МГц и 2 МГц.

Сосредоточиться на управлении и автоматизации

Сосредоточьтесь на связи между ноутбуками, КПК и т. Д.

Источник

Из чего собрать умный дом в 2020 году: от хаба и до лампочки

ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth — на какую технологию делать ставку? Кто из брендов выпускает наиболее практичные решения? Какие выбрать шлюз, датчики и на что смотреть тем, кто хочет все упростить?

Мы попросили Вадима Ерёмина, руководителя департамента «Гаджеты и инновации», рассказать о его опыте построения умного дома. Под катом только то, что было проверено на собственном опыте.

Но сначала несколько слов о протоколах и стандартах, а затем про производителей и конкретные модели.

Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave

На данный момент самые популярные устройства умного дома используют технологии Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и Z-Wave. У каждой из технологий есть свои плюсы и минусы, и никто не запрещает использовать их вместе, компенсируя недостатки каждой. Но для разных задач и разных типов умных устройств используются разные технологии.

Например, в бытовой технике (телевизор, холодильник и кофеварка) обычно используют Wi-Fi или Bluetooth, которые также есть в любом телефоне. Причина — этой техникой пользуются, даже не имея полноценной системы умного дома. Для автоматизации освещения и климата больше подходят встраиваемые модули ZigBee или Z-Wave, так как они специально разработаны для интеграции с существующим световым и климатическим оборудованием. Но для их полноценной работы нужен специальный хаб.

Без Wi-Fi не обойтись в IP-камерах, телевизорах, аудио/медиа-плеерах и другой технике для передачи видеосигнала. Конечно, Wi-Fi может использоваться и в выключателях света, датчиках, термостатах, но отсутствие ретрансляции сигнала и высокое энергопотребление не позволяют делать на нем датчики, работающие годами. Каждый производитель для своего Wi-Fi-устройства, будь то умная лампочка, чайник, холодильник или робот-пылесос, выпускает свое собственное приложение, и нет единого стандарта, чтобы управлять всей техникой из одного приложения. Это не позволяет сделать умный дом только на Wi-Fi по-настоящему удобным.

Bluetooth

Актуальная версия Bluetooth Low Energy 4.2 имеет малое энергопотребление, благодаря этому работают крошечные беспроводные наушники, колонки и различные датчики на батарейках. Проблемы тут те же что и с Wi-Fi: отсутствие общего стандарта управления вынуждают каждого производителя делать свое собственное приложение, что неудобно для пользователя. Очень важная для умного дома технология Mesh (ячеистая сеть) появилась только в версии 5.0, которая еще мало где используется, но, возможно, будущее умных домов именно за Bluetooth LE 5.

ZigBee

ZigBee изначально разрабатывался для применения в сетях из датчиков, таких как счетчики электроэнергии, воды, газа, датчики температуры. Топология сети может быть разная, в том числе ячеистая (mesh). Это означает, что любой датчик видит все другие датчики и может передавать сигнал через них, т.е. использовать ретрансляцию, что сильно увеличивает надежность передачи. В 2007 году появился стандарт команд для управления умным домом, так называемый профиль «Домашней автоматизации». С ZigBee выпускают почти все устройства для создания домашней автоматизации: реле, диммеры, лампы, термостаты, замки, датчики. Но бытовых приборов типа холодильников и телевизоров с ZigBee вы не найдете. По сравнению с другими протоколами для умного дома у ZigBee-устройств самые привлекательные цены, однако отсутствие 100% совместимости между устройствами и хабами разных производителей не позволяет собрать умный дом только на ZigBee.

Z-Wave

Беспроводной протокол, разрабатываемый с 2001 года специально для домашней автоматизации. Главным его преимуществом является полная совместимость между устройствами разных производителей. Так датчик движения от Fibaro может управлять диммером Qubino, а вся автоматизация при этом базироваться на контроллере RaZberry от Z-Wave.Me. На данный момент продается более 3000 разных Z-Wave устройств, которые покрывают все нужды умного дома. Это самый популярный протокол для объектов площадью от 10 до 500 м². В Z-Wave, так же как и в ZigBee, используется топология mesh с поддержкой ретрансляции сигнала и автоматическим нахождением лучшего маршрута. Главный минус — цена. В среднем, стоимость устройства составляет 60-80 евро, что примерно вдвое выше, чем у аналогов с ZigBee.

Выбор устройств: личный опыт

Вадим Ерёмин, руководитель департамента «Гаджеты и инновации» в М.Видео-Эльдорадо

Перед выбором устройств нужно определиться с задачами, которые будет решать умный дом. Мне потребовалось в основном обезопасить и частично автоматизировать загородный дом. Вот на каких устройствах я остановился:

Смарт-лампы позволяют регулировать яркость света, цвет и цветовую температуру. Благодаря светодиодам они невероятно энергоэффективны, а срок службы может превышать 10 лет.

Разумеется, лампы можно сделать ещё умнее. Например, вставив в цепь датчик движения.

Включив этот датчик в схему умного дома, также можно автоматизировать запуск увлажнителя воздуха, кондиционера, обогревателя, мойки воздуха и прочей климатической техники.

У нас на даче несколько датчиков на каждом этаже. Если кто-то попытается проникнуть в дом, я получу уведомление на смартфон. С него также удобно подключаться к камере слежения и активировать сигнализацию, чтобы спугнуть воров и подать знак соседям.

Задачи «умного дома» часто сводятся в к включению или отключению электроприборов — без умных розеток тут не обойтись. Они играют роль переходника от обычной комнатной розетки к прибору и не требуют монтажа.

Функционал таких розеток довольно широкий. Так, Hommyn PL-20-W, Rubetek RE-3301 и TP-Link HS100 могут включать электроприборы по таймеру, например, во время действия самого выгодного тарифа. И, конечно же, собирают статистику по энергопотреблению.

А ещё можно использовать умное реле Rubetek RE-3312 — к нему можно подключить что угодно, от духовки до тёплого пола.

Есть еще приборы, встраиваемые в систему и без умных розеток. У нас на кухне несколько устройств из экосистемы Redmond на платформе Ready For Sky, в частности, смарт-чайник и мультиварка. Сварить кашу, не вылезая из кровати, или вскипятить чайник, не отрываясь от газонокосилки — проще простого.

А теперь самое важное

Производителей много, датчиков, розеток и лампочек — еще больше. Они все используют разные технологии, и, чтобы объединить их в одну систему, понадобится дополнительное устройство — шлюз. Он играет роль центра сети, собирает данные со всех датчиков, отправляет их в облако для доступа через смартфон, перенаправляет команды между устройствами.

Но есть и проблема. Единого стандарта для объединения разных устройств в одну систему не существует. Поэтому придётся либо остановиться на каком-то одном производителе с его экосистемой, либо строить умный дом с помощью IoT-роутера, который поддерживает сразу несколько протоколов: Wi Fi, Z-wave, Zigbee, Bluetooth — например, Rubetek CC1.

Голосовое управление устройствами. Достаточно сказать «включить свет» и свет включится, даже если вы находитесь на другом конце Земли

Чтобы не морочить себе голову протоколами и шлюзами, проще всего купить готовый комплект решений для умного дома. Например, комплект Perenio PEKIT01 включает в себя шлюз, датчик дыма, датчик открытия двери, датчик движения и датчик протечек. В набор Rubetek RK-3515 входит то же самое, кроме датчика движения. Hommyn Антипротечка Pro KS-32-WZ — это датчики протечек, электроприводные краны, реле и шлюз.

В планах у меня еще протестировать несколько умных устройств, возможно, самые перспективные появятся в нашем ассортименте.

Замок

Начал подбор простого варианта, чтобы легко устанавливать без апгрейда самой двери. Модель Danalock V3 ставится вместо барашка, т.е. с обратной стороны двери обычная личинка, при такой установке никто не догадается, что у вас умный замок. Замок поддерживает управление по Z-Wave и Bluetooth. Это позволяет давать временный доступ к замку вашим родственникам или друзьям. Кроме Danalock V3 я бы установил датчик открытия двери Fibaro Door Sensor 2, теперь при закрытии двери замок автоматически закрывается через пять секунд.

Источник

Портал agro-sss.ru

Zigbee или bluetooth что лучше

Выбор протокола для Умного Дома. Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee или Z-Wave

Критерии сравнения