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数量爆发式增长的背后,三大无线连接技术正上演一场“争霸赛”

2019-07-25 16:59:00

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”。本文通过对三项技术的详细对比，以分析三项技术在具体应用场景中的优劣势。

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，本文通过对三项技术的详细对比，以分析三项技术在具体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。

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”。