LoRa εναντίον Zigbee: Ποια είναι η καλύτερη τεχνολογία για συνδεσιμότητα IoT

LoRa εναντίον Zigbee: Ποια είναι η καλύτερη τεχνολογία για συνδεσιμότητα IoT
LoRa εναντίον Zigbee

Τις τελευταίες δεκαετίες, το Διαδίκτυο των Πραγμάτων έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο, καθιερώθηκε ως ο βασιλιάς της τεχνολογίας σε όλους τους τομείς της ζωής. Από έξυπνα wearables μέχρι οικιακούς αυτοματισμούς έως έξυπνες πόλεις, Το IoT είναι σαν ένα σπίτι που καίγεται, συνεχίζει να ανοίγει νέες δυνατότητες, ανανεώνοντας τις επιχειρήσεις και τις ζωές μας. Ως βάση μετάδοσης του IoT, Η τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας έχει γίνει ένα καυτό θέμα, με διάφορες τεχνολογίες που φέρνουν νέες για να μοιραστούν μια μεγάλη πίτα της αγοράς IoT. Από τα πιο δημοφιλή ασύρματες τεχνολογίες, αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί στις διαφορές μεταξύ LoRa και Zigbee.

Ανάπτυξη IoT: εισαγωγή στα LoRa και Zigbee

Υπάρχουν πολλές τεχνολογίες ασύρματης επικοινωνίας σε εφαρμογές IoT που μπορούν να βοηθήσουν στη δημιουργία ενός τοπικού ή ευρείας περιοχής δικτύου. Η ασύρματη τεχνολογία του LAN περιλαμβάνει WiFi 2,4 GHz, Zigbee, Bluetooth, και τα λοιπά., και το WAN περιλαμβάνει 2G/3G/4G, και τα λοιπά. Πριν από δίκτυα μεγάλης περιοχής χαμηλής ισχύος (LPWAN), φαινόταν ότι έπρεπε να διαλέξεις μεταξύ χαμηλής ισχύος και μεγάλης απόστασης. Με την υιοθέτηση της τεχνολογίας LPWAN, είναι δυνατό να μεγιστοποιήσετε τις επικοινωνίες μεγαλύτερης εμβέλειας και τη χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, εξοικονομώντας επιπλέον κόστος.

Τι είναι το LoRa

Το LoRa σημαίνει ραδιόφωνο μεγάλης εμβέλειας, το οποίο είναι ένα ασύρματο πρότυπο WAN χαμηλής κατανάλωσης που υιοθετήθηκε και προωθείται από την American Semtech Company. Βασίζεται στην τεχνολογία εξάπλωσης φάσματος, it is one of the wireless communication technologies of LPWAN, έχει καλές επιδόσεις όσον αφορά την απόσταση μετάδοσης και την κατανάλωση ενέργειας.

Το LoRa έχει μεγαλύτερες αποστάσεις από άλλες ασύρματες τεχνολογίες για την ίδια κατανάλωση ενέργειας, παρέχοντας ένα απλό σύστημα με μεγάλες αποστάσεις, μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, και υψηλή ικανότητα κλιμάκωσης δικτύων αισθητήρων. Η κάλυψη της σύνδεσης Lora είναι 3-5 φορές αυτή της παραδοσιακής επικοινωνίας ραδιοσυχνοτήτων. Στο παρόν, Το LoRa έχει διαδοθεί σε όλο τον κόσμο και σταδιακά εφαρμόζεται στο Internet of Things.

Τι είναι το Zigbee

Το Zigbee είναι ένα πρωτόκολλο ασύρματου δικτύου για μετάδοση σε μικρές αποστάσεις, που είναι κατάλληλο για μετάδοση δεδομένων μεταξύ μιας σειράς ηλεκτρονικών εξαρτημάτων με μικρή απόσταση μετάδοσης, low transmission rate and low power consumption. It takes its name from the zig-zag dance of honey bees, καθώς οι μέλισσες χορεύουν πάντα με τα φτερά τους για να επικοινωνήσουν τη θέση της γύρης στους συντρόφους τους.

Ως μικρής εμβέλειας, χαμηλής πολυπλοκότητας, χαμηλή ενέργεια, τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας χαμηλού κόστους, Η τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας ZigBee βασίζεται στο IEEE802 15.4 ασύρματο πρότυπο στη δικτύωση, security and application software. The wide application of Zigbee in smart homes and industrial Internet of Things proves that it is a reliable and efficient wireless network solution.

Σύγκριση χαρακτηριστικό προς χαρακτηριστικό μεταξύ LoRa και Zigbee

Το LoRa και το Zigbee είναι διαφορετικά πρότυπα για ασύρματη επικοινωνία. Για να καταρρίψουμε τις διαφορές, the following part will show you some of the common and uncommon comparisons between LoRa and Zigbee.

Ζώνη συχνοτήτων: LoRa is designed to operate at frequencies between 863 προς το 870 MHz in Europe, 902 προς το 928 MHz in America, 915 προς το 928 MHz in Asia, και 2.4 GHz worldwide, while Zigbee transmits over 868MHz in Europe, 915 MHz in America, and the global standard 2.4GHz Industrial Scientific and Medical (ΘΕΩΡΙΑ) frequency band.

Transmission range: In terms of transmission range, η μέγιστη εμβέλεια για ασύρματες συνδέσεις που βασίζονται σε Zigbee είναι 100 Μ, ενώ για τη LoRa, μπορεί να επεκταθεί πολύ μέχρι 15-20 χλμ. Στο LoRa, το εύρος εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως πύλες εσωτερικών ή εξωτερικών χώρων, χρησιμοποιημένη κεραία, και τα λοιπά. Κατά μέσο όρο, Το LoRa μπορεί να μεταδώσει σήματα από πάνω 3 μίλια (4.7 χλμ) σε αστικές περιοχές και 10 μίλια (16 χλμ) ή περισσότερο σε αγροτικές περιοχές.

Κατανάλωση ενέργειας: Το ρεύμα εκπομπής του τσιπ LoRa είναι κοντά σε αυτό του Zigbee, και το ρεύμα λήψης του LoRa είναι χαμηλότερο από αυτό του Zigbee, και τα δύο έχουν χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Γενικά μιλώντας, the number of data packets sent and received by the terminal of the Zigbee system in networking and normal operation is larger than that of LoRa, and these interactions will also increase power consumption.

Data rate: The data transfer rate of LoRa varies from 300 bps to 37.5 kbps, depending on the used bandwidth and spreading factor. Zigbee is able to deliver data at the rate of 250 kbps, 100 kbps, 40 kbps, και 20 kbps.

Topology: LoRa network architecture adopts a star-of-stars topology, στις οποίες πύλες αναμεταδίδουν μηνύματα μεταξύ των μεμονωμένων τελικών συσκευών και του κεντρικού διακομιστή δικτύου. Υπάρχουν διάφορες τοπολογίες δικτύου στο Zigbee, συμπεριλαμβανομένου του αστεριού, δέντρο, δίκτυα peer-to-peer και mesh. Κάθε τοπολογία έχει διαφορετικά αποτελέσματα στη δρομολόγηση των μηνυμάτων και στη σύνδεση συσκευών.

Κόστος: Due to the long-distance communication, ισχυρή ικανότητα διείσδυσης στον τοίχο, και μεγάλη χωρητικότητα συστήματος LoRa, ο αριθμός των πυλών LoRa που απαιτούνται από τον ίδιο αριθμό τερματικών είναι πολύ μικρότερος από αυτόν των πυλών Zigbee, που μπορεί να εξοικονομήσει το κόστος δικτύωσης του συστήματος. Σε σύγκριση με το Zigbee, η εγκατάσταση και η εγκατάσταση συσκευών LoRa είναι απλούστερες, γεγονός που μειώνει σημαντικά το κόστος εγκατάστασης τους.

LoRaZigbee
Αρχή προδιαγραφώνΣυμμαχία LoRaΣυμμαχία Zigbee
Έτος ανάπτυξης20091998
ΠρότυποIEEE 802.15.4IEEE 802.15.4
Ζώνη συχνοτήτων863 προς το 870 MHz, 902 προς το
928 MHz, 915 προς το 928
MHz, 2.4 GHz worldwide
868MHz, 915 MHz, 2.4GHz
Transmission range3 μίλια (4.7 χλμ) σε αστικές περιοχές, 10 μίλια (16 χλμ) or
more in rural areas
10 προς το 100 μέτρα
Κατανάλωση ενέργειας300 bps to 37.5 kbpsχαμηλός
Data rateχαμηλότερο σε σύγκριση με το Zigbee20 kbps (868 MHz),
40Kbps (915 MHz) , 250 kbps (2.4GHz)
Topologyαστέριαστέρι, δέντρο, peer-to-peer και mesh
ΚόστοςχαμηλόςΜέσης
Εφαρμογήused as Wide Area
Network
χρησιμοποιείται ως LR-WPAN δηλ. ασύρματο προσωπικό δίκτυο χαμηλής ταχύτητας

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των LoRa και Zigbee

Τα διαφορετικά χαρακτηριστικά των LoRa και Zigbee καθορίζουν ότι θα έχουν διαφορετικά πλεονεκτήματα και περιορισμούς. Με βάση τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους παραπάνω, Εδώ είναι μια εισαγωγή στα κύρια πλεονεκτήματα και περιορισμούς των LoRa και Zigbee.

Οφέλη και περιορισμοί του LoRa

Πλεονεκτήματα του LoRa

Μεγαλύτερη εμβέλεια: This is one of the prominent advantages of LoRa technology. Η εμβέλεια επικοινωνίας των αισθητήρων LoRa μετριέται σε χιλιόμετρα.

Η χαμηλή ισχύς ισοδυναμεί με περισσότερη μπαταρία: Low power consumption means LoRa devices have a longer battery life, που μπορεί να επιτύχει διάρκεια ζωής μπαταρίας μεγαλύτερη από 10 χρόνια.

Αξιοσημείωτη ανοσία στις παρεμβολές: LoRa adopts spread spectrum technology, το οποίο βελτιώνει σημαντικά την ικανότητα κατά των παρεμβολών της ασύρματης επικοινωνίας LoRa. Ακόμα κι αν αποστέλλονται σήματα στον κεντρικό υπολογιστή με την ίδια συχνότητα ταυτόχρονα, αυτά τα σήματα δεν θα παρεμβαίνουν μεταξύ τους, αντιμετωπίζοντας έτσι διεξοδικά το σημείο πόνου που παρεμποδίζεται εύκολα η ασύρματη επικοινωνία σήματος.

Εύκολη και γρήγορη ανάπτυξη: The LoRa network basically adopts a star topology, χειρίζεται λιγότερο εύρος ζώνης, και είναι εύκολο να επεκταθεί. Είναι μια προφανής επιλογή για πρακτικές αναπτύξεις IoT όπου η μετάδοση δεδομένων είναι ασταθής.

Περιορισμοί του LoRa

Δεν είναι ιδανικό για μεγάλα ωφέλιμα φορτία δεδομένων: Το LoRa δεν είναι ιδανικό για μεγάλα ωφέλιμα φορτία δεδομένων επειδή επεξεργάζεται λιγότερο εύρος ζώνης και μεταδίδει λιγότερα ωφέλιμα φορτία δεδομένων.

Ραδιοφωνικά δίκτυα χωρίς άδεια: LoRaWAN works on unlicensed radio networks, και καθώς οι συσκευές LoRa και οι αναπτύξεις δικτύου αυξάνονται, ενδέχεται να αντιμετωπίσετε παρεμβολές σε αυτή τη συχνότητα.

Λιγότερο ασφαλής: The LoRa network layer and the application layer are generated from the same root key and random number and are not isolated from each other. Ως εκ τούτου, there are risks of data privacy leakage and data tampering due to private key leakage.

Zigbee benefits and limitations

Advantages of Zigbee

Flexible network structure: There is more than one network structure of Zigbee, but due to the short communication distance of Zigbee and the weak ability to penetrate walls, network expansion is difficult.

High security: Το Zigbee υιοθετεί τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης AES-128, που παρέχει ασφάλεια τριών επιπέδων κατά τη μετάδοση δεδομένων. Οι μεμονωμένες εφαρμογές μπορούν να προσδιορίσουν ευέλικτα τις ιδιότητες ασφαλείας τους.

Σύντομη καθυστέρηση: Σύντομη καθυστέρηση σημαίνει ότι ο Zigbee ανταποκρίνεται αμέσως, τυπικά εναλλαγή από κατάσταση αναστολής λειτουργίας σε κατάσταση λειτουργίας σε 15 ms. Εξάλλου, ένας κόμβος μπορεί να συνδεθεί στο δίκτυο σε 30 ms, περαιτέρω εξοικονόμηση ενέργειας.

Μεγάλη χωρητικότητα δικτύου: Ένα δίκτυο Zigbee περιλαμβάνει έως 255 Κόμβοι δικτύου Zigbee, εκ των οποίων η μία είναι κύρια συσκευή και οι άλλες συσκευές εξαρτημένης λειτουργίας. Εάν συνδέονται μεταξύ τους μέσω συντονιστή δικτύου, ολόκληρο το δίκτυο μπορεί να υποστηρίξει περισσότερα από σημαντικά 64,000 Κόμβοι δικτύου Zigbee.

Περιορισμοί του Zigbee

Υψηλό κόστος: Due to the short communication distance of Zigbee, το κόστος είναι υψηλό για εφαρμογές που απαιτούν την ανάπτυξη μεγάλου αριθμού κόμβων. Και όταν κάτι πάει στραβά, το κόστος αντικατάστασης θα είναι υψηλό.

Περιορισμένη κάλυψη μετάδοσης: Η περιορισμένη κάλυψη σημαίνει ότι το Zigbee εφαρμόζεται κυρίως σε εσωτερικά περιβάλλοντα και όχι σε εξωτερικούς χώρους.

Σύνθετη ανάπτυξη: Zigbee wireless network involves a large number of terminal nodes and gateways, Έτσι η δικτύωση είναι περίπλοκη και η επέκταση του δικτύου δύσκολη.

Διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης συνδεσιμότητας Zigbee και LoRa

Οι LoRa και Zigbee γεννιούνται για εντελώς διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης. Με βάση τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης LoRa σε μεγάλες αποστάσεις, σούπερ ικανότητα κατά της εμπλοκής, και χαμηλή κατανάλωση ρεύματος, Τα κοινά σενάρια εφαρμογής του περιλαμβάνουν έξυπνες πόλεις, έξυπνα σπίτια, έξυπνα κτίρια, έξυπνη περιβαλλοντική παρακολούθηση, έξυπνη μέτρηση, έξυπνη γεωργία, έξυπνο αγρόκτημα, έξυπνη βιομηχανία, έξυπνο λιανικό εμπόριο, έξυπνη εφοδιαστική, Έξυπνη πυροπροστασία, και τα λοιπά. Για να είμαι ακριβής, Η Lora κάνει τα σενάρια εφαρμογής να επεκτείνονται απρόσκοπτα από εσωτερικό σε εξωτερικό και ακόμη και σε ολόκληρη την κοινότητα.

Η ευρεία ζώνη συχνοτήτων επικοινωνίας και η μικρή απόσταση επικοινωνίας καθορίζουν την εφαρμογή της λύσης Zigbee. Τα κοινά σενάρια εφαρμογών περιλαμβάνουν το έξυπνο σπίτι, έξυπνη μέτρηση, έξυπνη γεωργία, έξυπνη ενέργεια, και τα λοιπά. Το Zigbee προτιμάται περισσότερο στον τομέα αυτόματου ελέγχου και τηλεχειρισμού, και σχημάτισε μια οικολογική αλυσίδα ορισμένης κλίμακας στον οικιακό αυτοματισμό και στον βιομηχανικό έλεγχο πεδίου. Με την εμβάθυνση της εφαρμογής, Οι περιορισμοί της ίδιας της Zigbee κάνουν τα προϊόντα Zigbee να αντιμετωπίζουν προβλήματα. Την ίδια στιγμή, Η LoRa μπαίνει στο IoT με ισχυρή δυναμική και γίνεται ο ισχυρός της αντίπαλος.

LoRa εναντίον Zigbee: τι να επιλέξετε για καλύτερη συνδεσιμότητα

Η σύγκριση των LoRa και Zigbee είναι σαν να συγκρίνεις μήλα και πορτοκάλια. Το LoRa είναι ανώτερο από το Zigbee όσον αφορά την εμβέλεια και την κατανάλωση ενέργειας. Το Zigbee ευνοείται στην επικοινωνία μικρής εμβέλειας και στο εσωτερικό περιβάλλον. Όσο για το ποια ασύρματη τεχνολογία είναι καλύτερο να επιλέξετε για συνδεσιμότητα IoT, είναι προφανές ότι το αποτέλεσμα βασίζεται στη χρήση. Μπορείτε να επιλέξετε το καλύτερο σύμφωνα με τις συγκεκριμένες επιχειρηματικές σας ανάγκες.

Για γενικούς σκοπούς, Το LoRa είναι μια πολύ πιο αποτελεσματική επιλογή σε περίπτωση εφαρμογών IoT που απαιτούν μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μεγάλος αριθμός συνδέσεων και εντοπισμός τοποθεσίας. Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν έξυπνη ανάγνωση μετρητή νερού, έξυπνη γεωργία, έξυπνο πάρκινγκ, που μπορεί να λύσει το πρόβλημα της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και της μεγάλης απόστασης, παρακολούθηση θέσης προσωπικού, έξυπνη κοινότητα και ούτω καθεξής. Το LoRa μπορεί επίσης να ενσωματωθεί με άλλες τεχνολογίες όπως το WiFi, Bluetooth, μεγάλα δεδομένα, και περισσότερα για την παροχή καλύτερης συνδεσιμότητας.

Εν τω μεταξύ, Το Zigbee είναι επίσης μια αξιόπιστη λύση ασύρματου δικτύου, which had a long standing history in the industrial field and is used for remote monitoring and control. It comes into being in response to the increasing demand for industrial automation for reliable wireless data transmission. Η λύση δικτύου Zigbee mesh θα βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα και τη διαλειτουργικότητα των συσκευών IoT.

ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΤΕ ΑΥΤΗ ΤΗΝ ΑΝΑΡΤΗΣΗ

Μιλήστε με έναν LoRaWAN IoT Expert

Συζητήστε για το LoRaWAN Beacon, Μονάδα μέτρησης, και θήκες χρήσης Gateway και προσαρμοσμένες συσκευές LoRaWAN για το έργο σας IoT

Προγραμματίστε μια επίδειξη

Η MOKOLoRA είναι επαγγελματίας στην τεχνολογία LoraWAN IoT, Ανεβείτε στην κορυφή της αγοράς σας με το IoT Expert