物聯網,顧名思義,是物(things)接入互聯網(internet)。那么在物聯網的浪潮下,到底選用哪種通信方式將與物互聯網連接起來呢?實際上目前在國內市場主要采用的是Wifi,zigbee這兩種短距離無線通信技術。這兩種通訊技術雖然都大量應用于物聯網解決方案,但是這兩種技術也各具特點,因對其傳輸速度、距離、耗電量等方面的要求不同,形成了各自不同的物聯網應用場景。
首先,我們先了解下wifi,zigbee這兩種無線通信技術的基本工作原理。
圖1智能家居解決方案
我們通過圖1可以看到在智能家居解決方案中,zigbee和wifi這兩種技術都有應用,但是這兩種技術承擔的角色功能卻并不相同。在智能家居方案中,zigbee通信技術主要由zigbee設備和zigbee網關這兩部分組成,其中zigbee設備主要負責采集傳感器數據信息,但是這些數據信息并不能直接和互聯網傳輸,需要通過zigbee網關把數據轉換才能進入互聯網傳輸。
圖2 wifi無線通信技術應用框架
從圖2可以看到wifi無線通信技術主要有路由器和wifi設備這兩方面組成,如果我們想使用wifi技術作為物聯網解決方案,那么我們的物聯網設備必須支持wifi協議。物聯網設備通過路由器連接到廣域網之后,那么無論你身在何處,都可以對設備進行遠程控制。
那么使用wifi,zigbee作為物聯網解決方案各有什么優勢和劣勢呢?我認為主要有以下方面:
Wifi的優勢:
1.普及面比較廣,基本上每家都有路由器設備,設備價格相對低廉,使用起來成本會比較低。
2.WIFI組網方便,連接就行,協議統一,使用TCP/IP協議。
3.傳輸速度比較高,能達到11Mbps。
4.網絡帶寬比較大,能達到11000KB/S。
5.能夠無縫與手機進行通信。
6.能夠直接接入互聯網。
WIFI的劣勢:
1.安全性比較低,比較容易被攻擊破解。
2.無線穩定性比較差,房間大了,可能收不到無線網。
3.對硬件要求比較高,WIFI模組需要大量周邊電路輔助工作,對硬件內存要求也比較大。
4.最多只能連接幾十臺設備,后面可能滿足不了只能家居發展壯大的需求。
5.功耗比較大,不適合用電池供電設備。
6.傳輸距離比較短,范圍在1-100m
7.通信延遲比較大,反應時間比較長
Zigbee的優勢:
1.安全性比較高,zigbee通信過程采用AES128加密算法進行加密,目前沒有破解先例
2.可以連接多臺設備,數量可多達65000臺。
3.在工業領域打磨數年,所以技術相對成熟,安全性能也比較好。
4.功耗比較低,一節干電池可供zigbee模塊工作1-2年
5.反應時間比較短,控制家電設備開關的等待時間比較短。
6.傳輸距離比較長,能達到1-1000m。
7.Zigbee組網方式靈活度比較大。
8.對硬件要求比較低。
Zigbee的劣勢:
1.設備成本比較高,采用zigbee技術作為物聯網解決方案,需要zigbee網關配套使用,zigbee網關價格不便宜
2.產品開發難度比較大,項目周期比較長,所以后期企業壓力會比較大。
3.通信速率比較低,網絡帶寬比較小,小于250kbps。
4.抗干擾能力比較弱,比較容易受周邊環境影響。
5.不能直接接入互聯網,必須通過zigbee網關才能接入互聯網。
總結一下,zigbee和wifi這兩種技術在物聯網應用場合不同。 ZigBee用于低速率、低功耗場合,比如無線傳感器網絡,適用于工業控制、環境監測、智能家居控制等領域。 WiFi,一般是用于覆蓋一定范圍(如1棟樓)的無線網絡技術(覆蓋范圍100米左右)。表現形式就是我們常用的無線路由器。在一棟樓內布設1個無線路由器,樓內的筆記本電腦(帶無線網卡),基本都可以無線上網了。同時, ZigBee作為一種新興技術,自04年發布第一個版本的標準以來,正處在高速發展和推廣當中;目前因為成本、可靠性方面的原因,還沒有大規模推廣; WiFi,技術成熟很多,應用也很多了。 總體上說,二者的區別較大,市場定位不同,相互之間的競爭不是很大。只有定了具體應用場合才能確定具體使用哪種技術作為物聯網的解決方案。