Een Bluetooth- en ZigBee-vergelijking voor IoT-toepassingen

Naarmate de low-power, wide-area network (LPWAN)-markt groeit, zijn er zoveel meer opties voor low-power-protocollen voor Internet of Things (IoT)-toepassingen. In dit artikel vergelijken we Bluetooth en Bluetooth Low Energy (LE) met ZigBee, zodat je een beter idee krijgt welk draadloos protocol je moet gebruiken voor je aangesloten apparaten.

Het verschil tussen Bluetooth en Bluetooth LE

Er zijn twee takken van Bluetooth:traditionele Bluetooth en Bluetooth Low Energy (bekend als Bluetooth LE). De reden waarom traditionele Bluetooth niet vergelijkbaar is met ZigBee, komt door het stroomverbruik. Als een applicatie langere tijd op batterijen moet werken, is traditionele Bluetooth simpelweg niet voldoende. Traditioneel Bluetooth-ontwerp beveelt een stroomverbruik van één watt aan. Als het gaat om draadloze IoT-toepassingen, is dit veel . Zowel Bluetooth LE als ZigBee zijn tussen 10 en 100 milliwatt (mW), wat 10 tot 100 keer minder is dan waarvoor traditionele Bluetooth u aanbeveelt. Bluetooth LE is echter goed te vergelijken met ZigBee, wat we in dit artikel zullen bespreken.

Bluetooth LE

Bluetooth LE is een personal area network (PAN), dus het bereik is veel korter dan bij ZigBee. Het doel is om verbinding te kunnen maken met apparaten in de buurt van een gebruiker. Bluetooth LE heeft een veel korter bereik dan ZigBee, maar heeft ook een veel hogere datasnelheid. Traditionele Bluetooth had een datasnelheid tussen 1 en 3 Mbit/s, en de Bluetooth LE datasnelheid is 1 Mbit/s voor korte bursts. Het "slaapt" tussen die bursts - een functionaliteit die ZigBee niet heeft - die minder data- en stroomverbruik vereist.

Nu wordt Bluetooth LE ook ondersteund door veel besturingssystemen, waaronder Android, iOS, Windows 8/10 en OS X (ruimten waar ZigBee niet in is vertakt). Als een gebruiker zijn smartphone heeft en verbinding wil maken met een apparaat, maakt Bluetooth LE dat mogelijk. Bluetooth is echter geen goede keuze voor nodes met hoge dichtheid of toepassingen met een groot bereik.

Bluetooth LE-gebruiksscenario

Bluetooth LE is ideaal voor iemand die door een groep verbonden dingen in een afgebakende ruimte reist. Wanneer een persoon in de auto stapt, kan Bluetooth LE de auto 'slim' maken door audiokiezen en auto-naar-telefoon luidsprekerverbinding in te schakelen. Als ze van hun auto overstappen op een slimme fiets met Bluetooth LE, kan de verbonden applicatie hen naar de juiste locatie leiden. De informatie blijft niet bij een Bluetooth LE-apparaat, maar blijft bij de gebruiker.

ZigBee

ZigBee is een mesh-netwerkprotocol dat is ontworpen om kleine hoeveelheden gegevens over middelgrote afstanden te vervoeren. Het draait op een mesh-topologienetwerk, wat inhoudt dat informatie van een enkel sensorknooppunt door een groep (of "mesh") van modi gaat totdat de transmissie de gateway bereikt.

ZigBee is een lokaal netwerk (LAN), dus in tegenstelling tot Bluetooth LE is het niet bedoeld om verbinding te maken met apparaten die zich direct rond een gebruiker bevinden. In plaats daarvan maakt het verbinding met apparaten die een groter bereik nodig hebben. Hierdoor is het een ideaal protocol voor domotica en slimme verlichting.

Ondanks het grotere bereik van ZigBee, is het nog steeds vrij beperkt en niet de beste keuze voor sterk geïnstrumenteerde installaties, zoals industriële IoT-toepassingen. En vanwege hun mesh-topologieën hebben ZigBee-netwerken een hogere latentie, wat knelpunten kan veroorzaken wanneer meerdere knooppunten via een enkel knooppunt proberen de gateway te bereiken. Hierdoor blinkt ZigBee niet uit als er een hoge dichtheid aan nodes is (zoals in een fabriek bijvoorbeeld). ZigBee staat ook voor veel uitdagingen wanneer het linkbudget zeer variabel is, zoals mobiele nodes of parkeersensoren.

ZigBee-gebruiksscenario

Overweeg dit:je zou een ZigBee-systeem kunnen koppelen, zodat wanneer iemand door hun voordeur loopt, ZigBee een hele reeks evenementen zou organiseren:hun favoriete deuntjes aanzetten, de lichten aandoen, de verwarming hoger zetten en meer. Wanneer ze vertrekken, kan een ZigBee-toepassing het HVAC-systeem uitschakelen om energie te besparen en geld te besparen. Over het algemeen biedt het een praktisch gebruiksscenario voor domotica.

Vergelijkingstabel:Bluetooth (Bluetooth LE) vs. ZigBee

*Deze bereikvergelijking is gebaseerd op een specifieke use-case; zie de volledige vergelijking met aanvullende specificaties in dit artikel.

Afhaalmaaltijden

Bluetooth LE en ZigBee zijn eigenlijk vrij complementair aan elkaar. Soms wil iemand Bluetooth LE gebruiken voor IoT-toepassingen, en soms is ZigBee een betere keuze. Pas in het afgelopen jaar zijn ZigBee en Bluetooth begonnen te concurreren in deze ruimte. Sommige ontwikkelaars ontdekken dat een combinatie van Bluetooth LE en ZigBee kan zorgen voor zeer sterke persoonlijke en lokale netwerkapparaten.