智能家居Zigbee與藍牙m(xù)esh，誰能笑傲江湖？

本文來源：物聯(lián)傳媒

本文作者：吳明明

智能家居Zigbee與藍牙m(xù)esh相愛相殺，有種既生瑜何生亮的感慨。相愛的是兩者技術(shù)都在不斷進步，共同推進無線智能家居發(fā)展；相殺的是性能相似度非常高，都希望有天能夠徹底取代對方。那么，到底誰更能夠滿足智能家居互聯(lián)互通的發(fā)展需要呢？接下來，我們從技術(shù)性能及國內(nèi)外生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈來作個對比。

技術(shù)性能

藍牙Mesh和Zigbee是兩種最流行的PAN（個人局域網(wǎng)）技術(shù)，都支持Mesh網(wǎng)絡(luò)（即網(wǎng)狀拓撲）。Zigbee基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，而藍牙Mesh則是SIG開發(fā)和發(fā)布的基于BLE之上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，二者都屬于短距離無線傳輸組網(wǎng)技術(shù).

詳細技術(shù)分析

1.Mesh路由機制的差異

對于較小節(jié)點數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)，兩者的性能相似。

藍牙Mesh使用泛洪方法來路由網(wǎng)狀數(shù)據(jù)包。這稱為受控這種廣播模式也稱為網(wǎng)絡(luò)泛洪。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點數(shù)量較小時，此機制非常有效。藍牙Mesh假定在大多數(shù)典型使用情況下，所有端節(jié)點在任何情況下都將需要相同的命令，例如”打開燈”?？紤]到照明是物聯(lián)網(wǎng)最突出的場景之一，這種方法可以提供很好的性能。當(dāng)節(jié)點處于移動狀態(tài)時，Zigbee的路由機制可能會受影響，因為ZigBee的動態(tài)路由維護，將交換大量路由協(xié)議消息以更新路由表，這可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞。

由于Zigbee節(jié)點對較大數(shù)據(jù)包的延遲較小，因此它可以封裝較高層的幀頭和命令，同時提供良好的性能。它可以與單播和廣播結(jié)合使用以提高可靠性。當(dāng)在鏈路上發(fā)送大于12個數(shù)據(jù)包的大小時，由于在網(wǎng)絡(luò)層執(zhí)行分包和重組，藍牙Mesh的延遲會更高一些。因此，與Zigbee相比，在傳輸大量需要分包和重組的消息命令當(dāng)中，藍牙Mesh的時延會更高一些，而Zigbee表現(xiàn)會更好一些。

2.數(shù)據(jù)速率

BLE 4.2標(biāo)準(zhǔn)速率為1Mbps，而BLE 5.0提高了2倍，通訊速度最高為2Mbps。Zigbee基于802.15.4，該協(xié)議將數(shù)據(jù)速率限制為最高250Kbps。因此，與Zigbee相比，藍牙Mesh具有更快的數(shù)據(jù)速率。

3.傳輸距離

節(jié)點到節(jié)點范圍的計算取決于多個因素，例如發(fā)射功率，工作頻率，接收器靈敏度，天線等。Zigbee（在2.4GHz）通常比BLE 4.0傳輸距離更遠，兩者都不加PA（功率放大器）的情況下，Zigbee基本能做到100米。而最新發(fā)布的藍牙5 標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋范圍是藍牙4.2 的4 倍。也就是300米，所以基于BLE 5.0的藍牙Mesh網(wǎng)絡(luò)將擁有更遠的傳輸距離。

4.功耗

Zigbee和BLE的功耗相當(dāng)。此外，Zigbee中采用的路由機制使其電源效率略高。但是隨著藍牙5的速率提升，發(fā)送相同大小的數(shù)據(jù)包藍牙Mesh將會更快，發(fā)射機和接收機的工作時間也將進一步縮短。

5.安全

兩者本質(zhì)上都是安全的。兩者都提供身份驗證和數(shù)據(jù)加密的選項。

6.成本

藍牙Mesh基于BLE，有更大的生態(tài)系統(tǒng)，幾乎所有的智能設(shè)備都集成有藍牙，與Zigbee相比，BLE芯片組的大規(guī)模生產(chǎn)降低了IC的成本。Zigbee對網(wǎng)關(guān)的需求進一步增加了整個系統(tǒng)的成本?；贐LE的系統(tǒng)也可以提供有限的功能（除了Internet連接以外的所有功能），而無需網(wǎng)關(guān)。因此，如果我們認為兩者的軟件成本可以忽略不計，則基于BLE的藍牙Mesh在成本優(yōu)勢上面得分會更高。此外，Zigbee的授權(quán)許可比BLE更加貴且復(fù)雜一些。

7.開放性

Zigbee 3.0 統(tǒng)一了Zigbee各應(yīng)用層的協(xié)議，建立起不同設(shè)備之間的通信連接網(wǎng)絡(luò)，使所有智能家居產(chǎn)品能都統(tǒng)一到同一個網(wǎng)絡(luò)中，讓家居體驗更加智能便捷。藍牙m(xù)esh技術(shù)對所有芯片制造商、軟件開發(fā)人員和照明設(shè)備制造商都是開放的。藍牙不屬于任何一方的產(chǎn)品，也不歸任何一方所有，而是一個已經(jīng)由藍牙技術(shù)聯(lián)盟成功管理二十年的全球知名品牌。每個人都可以加入并貢獻自己的力量，且所有規(guī)范都是公開的。

藍牙Mesh是一個軟件堆棧，因此可以輕松在現(xiàn)有智能手機上實現(xiàn)完整的藍牙Mesh協(xié)議，直接控制基于BLE的藍牙Mesh設(shè)備，而無需使用任何網(wǎng)關(guān)進行臨時連接，與藍牙Mesh相比，Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備，幾乎無法直接觸達消費終端設(shè)備，而需要使用額外的網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。但是，對于完整的物聯(lián)網(wǎng)連接和對Internet（或云）的控制，在藍牙Mesh和基于Zigbee的系統(tǒng)中都需要一個網(wǎng)關(guān)。

國內(nèi)外生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈

平臺端

Zigbee：谷歌、蘋果、亞馬遜和Zigbee聯(lián)盟宣布，基于IP（網(wǎng)際協(xié)議）智能家居互聯(lián)，共同成立工作組，開發(fā)和推廣一種新的開源連接協(xié)議。以Zigbee為基礎(chǔ)，谷歌、蘋果、亞馬遜各自的AI助手將在新的連接協(xié)議上彼此兼容。

藍牙m(xù)esh：小米及阿里天貓精靈藍牙Mesh產(chǎn)品及生態(tài)日益成熟并且在持續(xù)擴張。

芯片原廠

Zigbee：TI、NXP、SiliconLab等

藍牙m(xù)esh：Nordic、SiliconLab、泰凌微等

智能家居主要品牌

Zigbee：國內(nèi)綠米、歐瑞博、海爾、美的、螢石、南京物聯(lián)；國外亞馬遜、三星、飛利浦等

藍牙m(xù)esh：小米，易來，天貓精靈等

其實無論平臺，芯片原廠還是終端智能家居品牌都希望支持更多可能性，并未推翻Zigbee或者藍牙m(xù)esh，甚至任何一種技術(shù)，目前市場上看Zigbee比藍牙m(xù)esh用戶要多，主要原因也是由于基于BLE5.0的藍牙Mesh網(wǎng)絡(luò)近兩年才被大規(guī)模的商用。

結(jié)論

從上面的描述中我們可以客觀地看到藍牙Mesh和Zigbee基本性能是不相上下的,未來智能家居留到最后的是Zigbee還是藍牙m(xù)esh，又或者是WiFi、5G，誰也不能保證，但或許還有另一種方式就是共存，支持多種通訊協(xié)議融合或許是智能家居實現(xiàn)萬物互聯(lián)的最佳途徑。作為終端用戶來說，并不太關(guān)心用的哪些技術(shù)，要的是能滿足個性化需求場景、體驗好、夠安全、性價比高的產(chǎn)品，通過哪些技術(shù)能夠滿足用戶實際需求，那它就能笑傲江湖。

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