Muutaman viime vuosikymmenen aikana, Esineiden Internet on edistynyt merkittävästi, vakiinnuttaa itsensä teknologian kuninkaaksi kaikilla elämänaloilla. Aivan älykkäistä puetettavista laitteista kotiautomaatioon ja älykkäisiin kaupunkeihin, IoT on kuin palava talo, avaa jatkuvasti uusia mahdollisuuksia, uudistaa liiketoimintaamme ja elämäämme. IoT:n siirtoperustana, langattomasta viestintätekniikasta on tullut kuuma aihe, eri teknologioiden avulla tuovat esiin uusia jakamaan suuren osan IoT-markkinoista. Suosituimpien joukossa langattomat tekniikat, Tämä artikkeli keskittyy eroihin LoRa:n ja Zigbeen välillä.
IoT:n kehitys: johdatus LoRaan ja Zigbeeen
IoT-sovelluksissa on monia langattomia viestintätekniikoita, jotka voivat auttaa luomaan paikallis- tai suuralueverkkoa. Lähiverkon langaton tekniikka sisältää 2,4 GHz:n WiFin, Zigbee, Bluetooth, jne., ja WAN sisältää 2G/3G/4G, jne. Ennen pienitehoisia suuralueverkkoja (LPWAN), tuntui siltä, että sinun oli valittava pienen tehon ja pitkän matkan välillä. LPWAN-tekniikan käyttöönoton myötä, on mahdollista maksimoida pitkän kantaman viestintä ja pienempi virrankulutus, samalla säästäen lisäkustannuksissa.
Mikä on LoRa
LoRa tarkoittaa pitkän kantaman radiota, joka on vähätehoinen langaton WAN-standardi, jonka American Semtech Company on ottanut käyttöön ja edistää. Perustuu hajaspektriteknologiaan, se on yksi LPWANin langattomista viestintätekniikoista, toimii hyvin lähetysetäisyyden ja virrankulutuksen suhteen.
LoRa:lla on pidemmät etäisyydet kuin muilla langattomilla teknologioilla samalla virrankulutuksella, tarjoaa yksinkertaisen järjestelmän pitkillä etäisyyksillä, pitkä akun käyttöikä, ja suuri kapasiteetti skaalata anturiverkkoja. Lora-yhteyden kattavuus on 3-5 kertaa perinteiseen radiotaajuusviestintään verrattuna. Nykyisessä, LoRa on suosittu kaikkialla maailmassa ja vähitellen sovellettu esineiden Internetiin.
Mikä on Zigbee
Zigbee on langaton verkkoprotokolla lyhyen matkan siirtoon, joka soveltuu tiedonsiirtoon useiden elektronisten komponenttien välillä lyhyellä siirtoetäisyydellä, alhainen siirtonopeus ja alhainen virrankulutus. Se on saanut nimensä mehiläisten siksak-tanssista, koska mehiläiset tanssivat aina siipillään ilmoittaakseen siitepölyn sijainnin seuralaisilleen.
Lyhyen kantamana, matala monimutkaisuus, virta vähissä, edullinen langaton viestintätekniikka, Langaton ZigBee-viestintätekniikka perustuu IEEE802:een 15.4 langaton standardi verkkotoiminnassa, tietoturva- ja sovellusohjelmistot. Zigbeen laaja käyttö älykodeissa ja teollisessa esineiden Internetissä todistaa, että se on luotettava ja tehokas langaton verkkoratkaisu.
LoRan ja Zigbeen ominaisuus ominaisuuskohtainen vertailu
LoRa ja Zigbee ovat langattoman viestinnän eri standardeja. Purkaa eroja, Seuraava osa näyttää joitain yleisiä ja harvinaisia vertailuja LoRa:n ja Zigbeen välillä.
Taajuusalue: LoRa on suunniteltu toimimaan välisillä taajuuksilla 863 kohteeseen 870 MHz Euroopassa, 902 kohteeseen 928 MHz Amerikassa, 915 kohteeseen 928 MHz Aasiassa, ja 2.4 GHz maailmanlaajuisesti, Zigbee lähettää yli 868 MHz Euroopassa, 915 MHz Amerikassa, ja maailmanlaajuinen standardi 2,4 GHz Industrial Scientific and Medical (ISM) taajuusalue.
Voimansiirtoalue: Lähetysalueen suhteen, Zigbee-pohjaisten langattomien yhteyksien enimmäiskantama on 100 m, kun taas LoRalle, se voi ulottua hyvin jopa 15-20 km. LoRassa, valikoima riippuu useista tekijöistä, kuten sisä- tai ulkoporteista, antenni käytetty, jne. Keskimäärin, LoRa voi lähettää signaaleja yli 3 mailia (4.7 km) kaupunkialueilla ja 10 mailia (16 km) tai enemmän maaseudulla.
Tehon kulutus: LoRa-sirun lähetysvirta on lähellä Zigbeen lähetysvirtaa, ja LoRa:n vastaanottovirta on pienempi kuin Zigbeen, molemmilla on pienempi virrankulutus. Yleisesti ottaen, Zigbee-järjestelmän päätelaitteen lähettämien ja vastaanottamien datapakettien määrä verkotuksessa ja normaalikäytössä on suurempi kuin LoRan, ja nämä vuorovaikutukset lisäävät myös virrankulutusta.
Datanopeus: LoRa:n tiedonsiirtonopeus vaihtelee 300 bps to 37.5 kbps, riippuen käytetystä kaistanleveydestä ja hajautuskertoimesta. Zigbee pystyy toimittamaan dataa nopeudella 250 kbps, 100 kbps, 40 kbps, ja 20 kbps.
Topologia: LoRa-verkkoarkkitehtuuri ottaa käyttöön tähti-topologian, jossa yhdyskäytävät välittävät viestejä yksittäisten päätelaitteiden ja keskusverkkopalvelimen välillä. Zigbeessa on erilaisia verkkotopologioita, tähti mukaan lukien, puu, peer-to-peer- ja mesh-verkot. Jokaisella topologialla on erilainen vaikutus viestien reitittämiseen ja laitteiden kytkemiseen.
Kustannus: Kaukoviestinnän takia, vahva seinäläpäisykyky, ja LoRa:n suuri järjestelmäkapasiteetti, saman päätemäärän vaatimien LoRa-yhdyskäytävien määrä on paljon pienempi kuin Zigbee-yhdyskäytävien määrä, mikä voi säästää järjestelmän verkkokustannuksia. Zigbeeen verrattuna, LoRa-laitteiden asennus ja käyttöönotto on yksinkertaisempaa, mikä vähentää huomattavasti niiden asennuskustannuksia.
| LoRa | Zigbee | |
|---|---|---|
| Tekniset tiedot | LoRa-liitto | Zigbee Alliance |
| Kehityksen vuosi | 2009 | 1998 |
| Vakio | IEEE 802.15.4 | IEEE 802.15.4 |
| Taajuusalue | 863 kohteeseen 870 MHz, 902 kohteeseen 928 MHz, 915 kohteeseen 928 MHz, 2.4 GHz maailmanlaajuisesti | 868MHz, 915 MHz, 2.4GHz |
| Voimansiirtoalue | 3 mailia (4.7 km) kaupunkialueilla, 10 mailia (16 km) tai enemmän maaseudulla | 10 kohteeseen 100 metriä |
| Tehon kulutus | 300 bps to 37.5 kbps | matala |
| Datanopeus | alhaisempi kuin Zigbee | 20 kbps (868 MHz), 40Kbps (915 MHz) , 250 kbps (2.4GHz) |
| Topologia | tähti | tähti, puu, peer-to-peer ja mesh |
| Kustannus | matala | keskellä |
| Sovellus | käytetään laaja-alaisena Verkko | käytetään LR-WPANina eli. alhaisen nopeuden langaton henkilökohtainen verkko |
Mitkä ovat LoRan ja Zigbeen hyvät ja huonot puolet
LoRa:n ja Zigbeen erilaiset ominaisuudet määräävät, että niillä on erilaisia etuja ja rajoituksia. Perustuu niiden yllä oleviin erityisominaisuuksiin, Tässä on johdanto LoRa:n ja Zigbeen tärkeimpiin etuihin ja rajoituksiin.
LoRan edut
- Pidempi kantama: Tämä on yksi LoRa-tekniikan merkittävimmistä eduista. LoRa-anturien tiedonsiirtoetäisyys mitataan kilometreissä.
- Alhainen teho tarkoittaa enemmän akkua: Alhainen virrankulutus tarkoittaa, että LoRa-laitteilla on pidempi akun käyttöikä, joka voi saavuttaa akun keston yli 10 vuotta.
- Huomattava häiriönkestävyys: LoRa ottaa käyttöön hajaspektriteknologiaa, mikä parantaa huomattavasti langattoman LoRa-viestinnän häiriönestokykyä. Vaikka signaaleja lähetettäisiin isännälle samalla taajuudella samanaikaisesti, nämä signaalit eivät häiritse toisiaan, Näin puututaan perusteellisesti siihen ongelmaan, että langaton signaaliviestintä häiriintyy helposti.
- Helppo ja nopea käyttöönotto: LoRa-verkko käyttää periaatteessa tähtitopologiaa, käsittelee vähemmän kaistanleveyttä, ja on helppo laajentaa. Se on ilmeinen valinta käytännön IoT-käyttöönottoihin, joissa tiedonsiirto on epävakaa.
LoRan rajoitukset
- Ei ihanteellinen suurille datahyötykuormille: LoRa ei ole ihanteellinen suurille datahyötykuormille, koska se käsittelee vähemmän kaistanleveyttä ja lähettää vähemmän datahyötykuormia.
- Luvattomat radioverkot: LoRaWAN toimii luvattomissa radioverkoissa, ja LoRa-laitteiden ja verkkojen käyttöönoton kasvaessa, saatat kokea häiriöitä tällä taajuudella.
- Vähemmän turvallinen: LoRa-verkkokerros ja sovelluskerros luodaan samasta juuriavaimesta ja satunnaisluvusta, eikä niitä ole eristetty toisistaan. Siksi, Yksityisen avaimen vuotamisen vuoksi on olemassa tietosuojavuotojen ja tietojen peukaloinnin riskejä.
Zigbeen edut
- Joustava verkkorakenne: Zigbeellä on useampi kuin yksi verkkorakenne, mutta johtuen Zigbeen lyhyestä viestintäetäisyydestä ja heikosta kyvystä tunkeutua seiniin, verkon laajentaminen on vaikeaa.
- Korkea turvallisuus: Zigbee käyttää AES-128-salausalgoritmia, joka tarjoaa kolmitasoisen suojauksen tiedonsiirron aikana. Yksittäiset sovellukset voivat joustavasti määrittää tietoturvaominaisuudet.
- Lyhyt viive: Lyhyt viive tarkoittaa, että Zigbee reagoi nopeasti, tyypillisesti siirtyy lepotilasta työtilaan 15 ms:ssa. Lisäksi, yksi solmu voi muodostaa yhteyden verkkoon 30 sekunnissa, lisää tehonsäästöä.
- Suuri verkon kapasiteetti: Zigbee-verkko sisältää jopa 255 Zigbee-verkkosolmut, joista yksi on päälaite ja toiset orjalaitteita. Jos ne ovat yhteydessä toisiinsa verkkokoordinaattorin kautta, koko verkko voi tukea enemmän kuin huomattavaa 64,000 Zigbee-verkkosolmut.
Zigbeen rajoitukset
- Hintava: Zigbeen lyhyen viestintäetäisyyden vuoksi, kustannukset ovat korkeat sovelluksille, jotka vaativat suuren määrän solmuja. Ja kun jokin menee pieleen, korvauskustannukset ovat korkeat.
- Rajoitettu lähetysalue: Rajoitettu kattavuus tarkoittaa, että Zigbeeä käytetään ensisijaisesti sisätiloissa ulkotilojen sijaan.
- Monimutkainen käyttöönotto: Langaton Zigbee-verkko sisältää suuren määrän päätesolmuja ja yhdyskäytäviä, joten verkostoituminen on monimutkaista ja verkon laajentaminen vaikeaa.
Erilaisia Zigbee- ja LoRa-yhteyksien käyttötapauksia
LoRa ja Zigbee ovat syntyneet täysin erilaisiin käyttötarkoituksiin. Perustuu LoRan pitkän matkan lähetyksen etuihin, super häirinnänestokyky, ja alhainen virrankulutus, sen yleisiä sovellusskenaarioita ovat älykkäät kaupungit, älykkäät kodit, älykkäitä rakennuksia, älykäs ympäristönvalvonta, älykäs mittaus, älykäs maatalous, älykäs maatila, älykäs teollisuus, älykäs vähittäiskauppa, älykästä logistiikkaa, Älykäs palosuojaus, jne. Olla tarkka, Lora saa sovellusskenaariot ulottumaan saumattomasti sisätiloista ulkotiloihin ja jopa koko yhteisöön.
Laaja taajuuskaista ja lyhyt viestintäetäisyys määräävät Zigbee-ratkaisun toteutuksen. Yleisiin sovellusskenaarioihin kuuluu älykäs koti, älykäs mittaus, älykäs maatalous, älykästä energiaa, jne. Zigbee on suositeltavampi automaatti- ja kaukosäätimen alalla, ja se muodosti tietyn mittakaavan ekologisen ketjun kotiautomaatiossa ja teollisuuden kenttäohjauksessa. Sovelluksen syventymisen myötä, Zigbeen omat rajoitukset saavat Zigbeen tuotteet kohtaamaan pullonkaulan. Samaan aikaan, LoRa astuu IoT:hen vahvalla vauhdilla ja siitä on tulossa sen vahva kilpailija.
LoRa vs Zigbee: mitä valita paremman yhteyden saamiseksi
LoRa:n ja Zigbeen vertailu on kuin omenoiden ja appelsiinien vertailua. LoRa on parempi kuin Zigbee kantaman ja virrankulutuksen suhteen. Zigbee on suosittu lyhyen kantaman viestinnässä ja sisäympäristössä. Mitä langatonta tekniikkaa on parempi valita IoT-yhteyksiä varten, on selvää, että tulos perustuu käyttöön. Voit valita parhaan yrityksesi tarpeiden mukaan.
Yleisiin tarkoituksiin, LoRa on paljon tehokkaampi vaihtoehto IoT-sovelluksissa, jotka vaativat pitkän matkan tiedonsiirtoa, alhainen virrankulutus, suuri määrä yhteyksiä ja sijainnin seuranta. Tyypillisiä sovelluksia ovat älykäs vesimittarin lukeminen, älykäs maatalous, älykäs parkkipaikka, ajoneuvon seuranta, henkilöstön sijainnin seuranta, älykäs yhteisö ja niin edelleen. LoRa voidaan integroida myös muihin teknologioihin, kuten WiFi, Bluetooth, Suuri data, ja enemmän tarjotaksesi paremman yhteyden.
sillä välin, Zigbee on myös luotettava langaton verkkoratkaisu, jolla on pitkä historia teollisuusalalla ja jota käytetään etävalvontaan ja -ohjaukseen. Se syntyy vastauksena luotettavan langattoman tiedonsiirron teollisuusautomaation kasvavaan kysyntään. Zigbee mesh -verkkoratkaisu parantaa merkittävästi IoT-laitteiden tehokkuutta ja yhteentoimivuutta.
