无线通信界的3大天王,谁能驾驭百亿台IoT设备?

2019-07-12 14:52:58

  根据前瞻产业研究院发布的《2018—2023年中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》,2017年全球物联网设备数量达84亿台,比2016年的64亿台增长31%,预计到2020年物联网设备数量将达到204亿台。

  试想全球即将有高达204亿台的物联网设备,是全球人口数的2.7倍,人与人之间的沟通都有7000多种语言,形成重重隔阂,何况百亿台物联设备之间的实时沟通?这对现有的通讯技术是极大的挑战。

  数量爆发式增长的背后,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee三大无线连接技术正上演一场“争霸赛”。今天,通过对三项技术的详细对比,分析三项技术在具体的应用场景中的优劣势。

  蓝牙:功耗低、成本低、兼容设备丰富

  蓝牙是一项短距离无线通信技术,可实现固定设备、移动设备之间的短距离数据连接。

  比如,蓝牙技术可以在手机、平板电脑、笔记本电脑等设备之间进行无线信息传输。在实际应用中,智能设备也可通过蓝牙协议与智能手机相连,并通过手机查看设备状态。在消费者端普及程度已经相当高。

  目前,蓝牙技术已升级到5.0版本,不仅支持设备一对一连接,还支持星形拓扑的一对多连接。也就是说,一部手机能连接大量的蓝牙设备,并进行控制。

  蓝牙技术具有功耗低、成本低、配网快、稳定性强、安全性高等优势,传输速度上限为24Mbps,有效传输距离可达20—300米,配网只需3毫秒。在信息安全上,蓝牙提供了两层密码保护,安全性达到了美国联邦安全规范层级。

  Wi-Fi:普及应用度高、传输速率高

  Wi-Fi俗称无线宽带,属于WLAN无线局域网,支持多个终端设备同时传输,即一对多的连接模式。据了解,Wi-Fi联盟计划今年秋季推出Wi-Fi 6认证计划。届时,传输距离、连接效率都将获得进一步提升。

  Wi-Fi传输速率高,传输距离在20—200米之间,可满足日常办公需求。此外,Wi-Fi是目前普及应用度最高的无线连接技术之一,手机、电脑等数码产品均将Wi-Fi技术列入主流标准配置。

  不过,Wi-Fi技术的安全性差,功耗较大,组网能力也比较弱,这点限制了其在智能家居领域的发展。

  Zigbee:功耗低、工作频段灵活

  Zigbee也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,具备功耗低、网络容量大、工作频段灵活等优势。

  其中,工作频段灵活是Zigbee区别于其它无线连接技术的最大优势。它可以在2.4GHz(全球通用)、868MHz(欧洲通用)和915 MHz(美国通用)3个频段上工作。此外,由于Zigbee自组网的功能让每个节点模块之间都能建立联系,使得Zigbee传输信息的可靠性大大提升,几乎不会出现掉线问题。

  不过, Zigbee的有效传输距离较短,在10米—75米之间,主要适用于小型区域。

  无线连接技术在智能家居中的应用

  物联网时代,催生了智能家居、智慧地产、智慧交通等多元化智能场景。无线连接技术则凭借独有的特点和优势,在不同的应用场景中发挥着关键作用。

  从模块成本、设备传输功耗和设备传输功耗三方面来比较,蓝牙技术在智能家居场景中的应用优势更为明显。

  首先,从单模块成本来分析,Zigbee最不具备优势,成本最高。其次是Wi-Fi,BLE Mesh是三项连接技术中成本最低的,成本仅约Zigbee的三分之一。

  从设备传输功耗来看,BLE Mesh功耗最低,Zigbeb功耗略高于BLE Mesh,Wi-Fi由于是一项高速接入网络的技术,功耗最大。

  从单网络设备连接数量来看,BLE Mesh主要用于建立多对多设备通信,支持设备的连接数最多,最适合智能家居场景中的多设备连接,是Wi-Fi的数倍以上。Zigbee支持设备连接数仅次于BLE Mesh,Wi-Fi支持设备连接数最少。

  在智能家居场景中,蓝牙技术凭借功耗低、成本低、兼容设备丰富、配网快、安全性高等特点,降低智能家居使用门槛的同时,也为用户带来了更低成本、更人性化、更智能化的家居体验。此外,没有用户的许可,蓝牙信号将无法连接和追踪用户设备,最大限度保护了用户的隐私。

  值得一提的是,在蓝牙Mesh网络中,可支持连接128个设备,而且只要增加一个网关,就能再加入128个设备,无障碍支持智能家居场景中设备的联动。而Wi-Fi只能支持20个以下智能设备的稳定连接,虽然Zigbee可以支持超过100个智能设备的网络连接,但其在支持实时应用时产生的时延会给用户带来不佳的体验。

  此外,采用了蓝牙技术的智能设备即使不通过网络,也能实现设备与设备之间的“对话”。而Wi-Fi一旦遭遇断网,智能家居设备就无法继续工作。

  蓝牙成智能照明场景中不可或缺的技术

  再以智能照明场景为例,Wi-Fi照明系统对设备输出指令均需通过路由器,如若路由器不能使用,设备的网络则无法通信;而蓝牙技术,则可以创建一个智能照明生态系统,不仅支持设备的双向通信,处于蓝牙网络链条中的开关、传感器、灯具等设备随时都可以“相互沟通”。

  全球化AI+IoT平台涂鸦智能就基于蓝牙技术推出了一站式LaaP(Light as a Platform)智能化照明解决方案。依托涂鸦智能AIoT平台,将各类电工照明产品通过LaaP接入物联网,为智能产品提供传输距离更长、功耗更低的蓝牙连接技术。

  目前,涂鸦智能的蓝牙免开发方案已覆盖包括球泡灯、灯带、壁灯、筒灯、台灯等所有主流照明产品。用户通过手机,就可以随意调节光线、色调、亮度等等。

  结语:

  蓝牙技术联盟最新发布的《2019蓝牙市场最新资讯》显示,预计到2023年,蓝牙智能家居设备出货量将达到11.5亿。其中,蓝牙住宅照明设备的年出货量将增长 4.5 倍;蓝牙智能家电将以 59% 的年复合增长率增长。

  不难看出,物联网已成为蓝牙技术应用的下一个蓝海市场。随着AIoT领域更多玩家的入场,竞争也将愈来愈激烈。未来,率先实现蓝牙技术商用落地的企业,将在行业中获得更大的话语权。


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