根據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018—2023年中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)細分市場(chǎng)需求與投資機會(huì )分析報告》,2017年全球物聯(lián)網(wǎng)設備數量達84億臺,比2016年的64億臺增長(cháng)31%,預計到2020年物聯(lián)網(wǎng)設備數量將達到204億臺。
試想全球即將有高達204億臺的物聯(lián)網(wǎng)設備,是全球人口數的2.7倍,人與人之間的溝通都有7000多種語(yǔ)言,形成重重隔閡,何況百億臺物聯(lián)設備之間的實(shí)時(shí)溝通?這對現有的通訊技術(shù)是極大的挑戰。
數量爆發(fā)式增長(cháng)的背后,Wi-Fi、藍牙、Zigbee三大無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)正上演一場(chǎng)“爭霸賽”。今天,本文通過(guò)對三項技術(shù)的詳細對比,以分析三項技術(shù)在具體應用場(chǎng)景中的優(yōu)劣勢。
藍牙:功耗低、成本低、兼容設備豐富
藍牙是一項短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),可實(shí)現固定設備、移動(dòng)設備之間的短距離數據連接。
比如,藍牙技術(shù)可以在手機、平板電腦、筆記本電腦等設備之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息傳輸。在實(shí)際應用中,智能設備也可通過(guò)藍牙協(xié)議與智能手機相連,并通過(guò)手機查看設備狀態(tài)。在消費者端普及程度已經(jīng)相當高。
目前,藍牙技術(shù)已升級到5.0版本,不僅支持設備一對一連接,還支持星形拓撲的一對多連接。也就是說(shuō),一部手機能連接大量的藍牙設備,并進(jìn)行控制。
藍牙技術(shù)具有功耗低、成本低、配網(wǎng)快、穩定性強、安全性高等優(yōu)勢,傳輸速度上限為24Mbps,有效傳輸距離可達20—300米,配網(wǎng)只需3毫秒。在信息安全上,藍牙提供了兩層密碼保護,安全性達到了美國聯(lián)邦安全規范層級。
Wi-Fi:普及應用度高、傳輸速率高
Wi-Fi俗稱(chēng)無(wú)線(xiàn)寬帶,屬于WLAN無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng),支持多個(gè)終端設備同時(shí)傳輸,即一對多的連接模式。據了解,Wi-Fi聯(lián)盟計劃今年秋季推出Wi-Fi 6認證計劃。屆時(shí),傳輸距離、連接效率都將獲得進(jìn)一步提升。
Wi-Fi傳輸速率高,傳輸距離在20—200米之間,可滿(mǎn)足日常辦公需求。此外,Wi-Fi是目前普及應用度最高的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)之一,手機、電腦等數碼產(chǎn)品均將Wi-Fi技術(shù)列入主流標準配置。
不過(guò),Wi-Fi技術(shù)的安全性差,功耗較大,組網(wǎng)能力也比較弱,這點(diǎn)限制了其在智能家居領(lǐng)域的發(fā)展。
Zigbee:功耗低、工作頻段靈活
Zigbee也稱(chēng)紫蜂,是一種低速短距離傳輸的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)上協(xié)議,具備功耗低、網(wǎng)絡(luò )容量大、工作頻段靈活等優(yōu)勢。
其中,工作頻段靈活是Zigbee區別于其它無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)的最大優(yōu)勢。它可以在2.4GHz(全球通用)、868MHz(歐洲通用)和915 MHz(美國通用)3個(gè)頻段上工作。此外,由于Zigbee自組網(wǎng)的功能讓每個(gè)節點(diǎn)模塊之間都能建立聯(lián)系,使得Zigbee傳輸信息的可靠性大大提升,幾乎不會(huì )出現掉線(xiàn)問(wèn)題。
不過(guò),Zigbee的有效傳輸距離較短,在10米—75米之間,主要適用于小型區域。
無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)在智能家居中的應用
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,催生了智能家居、智慧地產(chǎn)、智慧交通等多元化智能場(chǎng)景。無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)則憑借獨有的特點(diǎn)和優(yōu)勢,在不同的應用場(chǎng)景中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。
從模塊成本、設備傳輸功耗和設備傳輸功耗三方面來(lái)比較,藍牙技術(shù)在智能家居場(chǎng)景中的應用優(yōu)勢更為明顯。
首先,從單模塊成本來(lái)分析,Zigbee最不具備優(yōu)勢,成本最高。其次是Wi-Fi,BLE Mesh是三項連接技術(shù)中成本最低的,成本僅約Zigbee的三分之一。
從設備傳輸功耗來(lái)看,BLE Mesh功耗最低,Zigbeb功耗略高于BLE Mesh,Wi-Fi由于是一項高速接入網(wǎng)絡(luò )的技術(shù),功耗最大。
從單網(wǎng)絡(luò )設備連接數量來(lái)看,BLE Mesh主要用于建立多對多設備通信,支持設備的連接數最多,最適合智能家居場(chǎng)景中的多設備連接,是Wi-Fi的數倍以上。Zigbee支持設備連接數僅次于BLE Mesh,Wi-Fi支持設備連接數最少。
在智能家居場(chǎng)景中,藍牙技術(shù)憑借功耗低、成本低、兼容設備豐富、配網(wǎng)快、安全性高等特點(diǎn),降低智能家居使用門(mén)檻的同時(shí),也為用戶(hù)帶來(lái)了更低成本、更人性化、更智能化的家居體驗。此外,沒(méi)有用戶(hù)的許可,藍牙信號將無(wú)法連接和追蹤用戶(hù)設備,最大限度保護了用戶(hù)的隱私。
值得一提的是,在藍牙Mesh網(wǎng)絡(luò )中,可支持連接128個(gè)設備,而且只要增加一個(gè)網(wǎng)關(guān),就能再加入128個(gè)設備,無(wú)障礙支持智能家居場(chǎng)景中設備的聯(lián)動(dòng)。而Wi-Fi只能支持20個(gè)以下智能設備的穩定連接,雖然Zigbee可以支持超過(guò)100個(gè)智能設備的網(wǎng)絡(luò )連接,但其在支持實(shí)時(shí)應用時(shí)產(chǎn)生的時(shí)延會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)不佳的體驗。
此外,采用了藍牙技術(shù)的智能設備即使不通過(guò)網(wǎng)絡(luò ),也能實(shí)現設備與設備之間的“對話(huà)”。而Wi-Fi一旦遭遇斷網(wǎng),智能家居設備就無(wú)法繼續工作。
藍牙成智能照明場(chǎng)景中不可或缺的技術(shù)
再以智能照明場(chǎng)景為例,Wi-Fi照明系統對設備輸出指令均需通過(guò)路由器,如若路由器不能使用,設備的網(wǎng)絡(luò )則無(wú)法通信;而藍牙技術(shù),則可以創(chuàng )建一個(gè)智能照明生態(tài)系統,不僅支持設備的雙向通信,處于藍牙網(wǎng)絡(luò )鏈條中的開(kāi)關(guān)、傳感器、燈具等設備隨時(shí)都可以“相互溝通”。
結語(yǔ):
藍牙技術(shù)聯(lián)盟最新發(fā)布的《2019藍牙市場(chǎng)最新資訊》顯示,預計到2023年,藍牙智能家居設備出貨量將達到11.5億。其中,藍牙住宅照明設備的年出貨量將增長(cháng)4.5 倍;藍牙智能家電將以59% 的年復合增長(cháng)率增長(cháng)。
不難看出,物聯(lián)網(wǎng)已成為藍牙技術(shù)應用的下一個(gè)藍海市場(chǎng)。隨著(zhù)AIoT領(lǐng)域更多玩家的入場(chǎng),競爭也將愈來(lái)愈激烈。未來(lái),率先實(shí)現藍牙技術(shù)商用落地的企業(yè),將在行業(yè)中獲得更大的話(huà)語(yǔ)權。