根據前瞻產業研究院發布的《2018—2023年中國物聯網行業細分市場需求與投資機會分析報告》,2017年全球物聯網設備數量達84億臺,比2016年的64億臺增長31%,預計到2020年物聯網設備數量將達到204億臺。

   試想全球即將有高達204億臺的物聯網設備,是全球人口數的2.7倍,人與人之間的溝通都有7000多種語言,形成重重隔閡,何況百億臺物聯設備之間的實時溝通?這對現有的通訊技術是極大的挑戰。

   數量爆發式增長的背后,Wi-Fi、藍牙、Zigbee三大無線連接技術正上演一場“爭霸賽”。今天,本文通過對三項技術的詳細對比,以分析三項技術在具體應用場景中的優劣勢。

   藍牙:功耗低、成本低、兼容設備豐富

   藍牙是一項短距離無線通信技術,可實現固定設備、移動設備之間的短距離數據連接。

   比如,藍牙技術可以在手機、平板電腦、筆記本電腦等設備之間進行無線信息傳輸。在實際應用中,智能設備也可通過藍牙協議與智能手機相連,并通過手機查看設備狀態。在消費者端普及程度已經相當高。 

   目前,藍牙技術已升級到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,一部手機能連接大量的藍牙設備,并進行控制。

   藍牙技術具有功耗低、成本低、配網快、穩定性強、安全性高等優勢,傳輸速度上限為24Mbps,有效傳輸距離可達20—300米,配網只需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邦安全規范層級。

   Wi-Fi:普及應用度高、傳輸速率高

   Wi-Fi俗稱無線寬帶,屬于WLAN無線局域網,支持多個終端設備同時傳輸,即一對多的連接模式。據了解,Wi-Fi聯盟計劃今年秋季推出Wi-Fi 6認證計劃。屆時,傳輸距離、連接效率都將獲得進一步提升。

   Wi-Fi傳輸速率高,傳輸距離在20—200米之間,可滿足日常辦公需求。此外,Wi-Fi是目前普及應用度最高的無線連接技術之一,手機、電腦等數碼產品均將Wi-Fi技術列入主流標準配置。

   不過,Wi-Fi技術的安全性差,功耗較大,組網能力也比較弱,這點限制了其在智能家居領域的發展。

   Zigbee:功耗低、工作頻段靈活

   Zigbee也稱紫蜂,是一種低速短距離傳輸的無線網上協議,具備功耗低、網絡容量大、工作頻段靈活等優勢。

   其中,工作頻段靈活是Zigbee區別于其它無線連接技術的最大優勢。它可以在2.4GHz(全球通用)、868MHz(歐洲通用)和915 MHz(美國通用)3個頻段上工作。此外,由于Zigbee自組網的功能讓每個節點模塊之間都能建立聯系,使得Zigbee傳輸信息的可靠性大大提升,幾乎不會出現掉線問題。

   不過,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。



   無線連接技術在智能家居中的應用

   物聯網時代,催生了智能家居、智慧地產、智慧交通等多元化智能場景。無線連接技術則憑借獨有的特點和優勢,在不同的應用場景中發揮著關鍵作用。

   從模塊成本、設備傳輸功耗和設備傳輸功耗三方面來比較,藍牙技術在智能家居場景中的應用優勢更為明顯。

 

   首先,從單模塊成本來分析,Zigbee最不具備優勢,成本最高。其次是Wi-Fi,BLE Mesh是三項連接技術中成本最低的,成本僅約Zigbee的三分之一。

 

   從設備傳輸功耗來看,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絡的技術,功耗最大。

 

   從單網絡設備連接數量來看,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。

   在智能家居場景中,藍牙技術憑借功耗低、成本低、兼容設備豐富、配網快、安全性高等特點,降低智能家居使用門檻的同時,也為用戶帶來了更低成本、更人性化、更智能化的家居體驗。此外,沒有用戶的許可,藍牙信號將無法連接和追蹤用戶設備,最大限度保護了用戶的隱私。

   值得一提的是,在藍牙Mesh網絡中,可支持連接128個設備,而且只要增加一個網關,就能再加入128個設備,無障礙支持智能家居場景中設備的聯動。而Wi-Fi只能支持20個以下智能設備的穩定連接,雖然Zigbee可以支持超過100個智能設備的網絡連接,但其在支持實時應用時產生的時延會給用戶帶來不佳的體驗。

   此外,采用了藍牙技術的智能設備即使不通過網絡,也能實現設備與設備之間的“對話”。而Wi-Fi一旦遭遇斷網,智能家居設備就無法繼續工作。

   藍牙成智能照明場景中不可或缺的技術

   再以智能照明場景為例,Wi-Fi照明系統對設備輸出指令均需通過路由器,如若路由器不能使用,設備的網絡則無法通信;而藍牙技術,則可以創建一個智能照明生態系統,不僅支持設備的雙向通信,處于藍牙網絡鏈條中的開關、傳感器、燈具等設備隨時都可以“相互溝通”。

   結語:

   藍牙技術聯盟最新發布的《2019藍牙市場最新資訊》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4.5 倍;藍牙智能家電將以59% 的年復合增長率增長。


   不難看出,物聯網已成為藍牙技術應用的下一個藍海市場。隨著AIoT領域更多玩家的入場,競爭也將愈來愈激烈。未來,率先實現藍牙技術商用落地的企業,將在行業中獲得更大的話語權。