LoRa protiv Zigbeeja: Koja je bolja tehnologija za IoT povezivanje

LoRa protiv Zigbeeja: Koja je bolja tehnologija za IoT povezivanje
LoRa protiv Zigbeeja

Tijekom proteklih nekoliko desetljeća, internet stvari je značajno napredovao, uspostavivši se kao tehnološki kralj u svim sferama života. Sve od pametnih nosivih uređaja preko kućne automatizacije do pametnih gradova, IoT je poput kuće u plamenu, nastavlja otvarati nove mogućnosti, preuređenje našeg poslovanja i života. Kao prijenosna osnova IoT-a, tehnologija bežične komunikacije postala je vruća tema, s raznim tehnologijama koje donose nove kako bi podijelile veliki kolač tržišta interneta stvari. Među najpopularnijima bežične tehnologije, ovaj članak će se fokusirati na razlike između LoRa i Zigbee.

IoT razvoj: uvod u LoRa i Zigbee

Postoje mnoge bežične komunikacijske tehnologije u IoT aplikacijama koje mogu pomoći u uspostavi lokalne ili šire mreže. Bežična tehnologija LAN-a uključuje WiFi od 2,4 GHz, Zigbee, Bluetooth, itd., a WAN uključuje 2G/3G/4G, itd. Prije širokopojasnih mreža male snage (LPWAN), činilo se kao da morate birati između niske snage i velike udaljenosti. Usvajanjem LPWAN tehnologije, moguće je maksimizirati komunikaciju većeg dometa i nižu potrošnju energije, uz uštedu na dodatnim troškovima.

Što je LoRa

LoRa je kratica za radio dugog dometa, što je WAN bežični standard male snage koji je usvojila i promovirala američka tvrtka Semtech. Na temelju tehnologije proširenog spektra, to je jedna od bežičnih komunikacijskih tehnologija LPWAN-a, ima dobre performanse u pogledu udaljenosti prijenosa i potrošnje energije.

LoRa ima veće udaljenosti od drugih bežičnih tehnologija za istu potrošnju energije, pružanje jednostavnog sustava s velikim udaljenostima, dugo trajanje baterije, i veliki kapacitet za skaliranje senzorskih mreža. Pokrivenost veze Lora je 3-5 puta više od tradicionalne radiofrekvencijske komunikacije. Trenutno, LoRa je populariziran diljem svijeta i postupno se primjenjuje na Internet stvari.

Što je Zigbee

Zigbee je bežični mrežni protokol za prijenos na kratke udaljenosti, koji je prikladan za prijenos podataka između niza elektroničkih komponenti s kratkom udaljenošću prijenosa, niska brzina prijenosa i mala potrošnja energije. Ime je dobio po cik-cak plesu medonosnih pčela, kao što pčele uvijek plešu sa svojim krilima kako bi priopćile lokaciju peluda svojim pratiteljima.

Kao kratkodometni, niske složenosti, male snage, jeftina bežična komunikacijska tehnologija, ZigBee tehnologija bežične komunikacije temelji se na IEEE802 15.4 bežični standard u umrežavanju, sigurnosni i aplikativni softver. Široka primjena Zigbee u pametnim domovima i industrijskom Internetu stvari dokazuje da je to pouzdano i učinkovito bežično mrežno rješenje.

Usporedba značajke po značajke između LoRa i Zigbee

LoRa i Zigbee su različiti standardi za bežičnu komunikaciju. Da razbijemo razlike, sljedeći dio će vam pokazati neke od uobičajenih i neuobičajenih usporedbi između LoRa i Zigbee.

Frekvencijski opseg: LoRa je dizajniran za rad na frekvencijama između 863 do 870 MHz u Europi, 902 do 928 MHz u Americi, 915 do 928 MHz u Aziji, i 2.4 GHz diljem svijeta, dok Zigbee emitira preko 868MHz u Europi, 915 MHz u Americi, i globalni standard od 2,4 GHz, industrijski, znanstveni i medicinski (ISM) frekvencijski pojas.

Raspon prijenosa: Što se tiče dometa prijenosa, maksimalni domet za Zigbee bežične veze je 100 m, dok je za LoRa, može se protezati i do 15-20 km. U LoRa, raspon ovisi o brojnim čimbenicima kao što su unutarnji ili vanjski pristupnici, korištena antena, itd. U prosjeku, LoRa može prenositi signale preko 3 milja (4.7 km) u urbanim sredinama i 10 milja (16 km) ili više u ruralnim područjima.

Potrošnja energije: Struja prijenosa LoRa čipa je bliska onoj kod Zigbee, a prijemna struja LoRa niža je od Zigbee, oba imaju manju potrošnju energije. Općenito govoreći, broj paketa podataka koje šalje i prima terminal Zigbee sustava u umrežavanju i normalnom radu veći je od broja LoRa, a ove interakcije će također povećati potrošnju energije.

Brzina prijenosa podataka: Brzina prijenosa podataka LoRa varira od 300 bps do 37.5 kbps, ovisno o korištenoj propusnosti i faktoru širenja. Zigbee može isporučiti podatke brzinom od 250 kbps, 100 kbps, 40 kbps, i 20 kbps.

Topologija: Mrežna arhitektura LoRa usvaja topologiju zvijezda od zvijezda, u kojem pristupnici prosljeđuju poruke između pojedinačnih krajnjih uređaja i središnjeg mrežnog poslužitelja. U Zigbeeju postoje različite mrežne topologije, uključujući zvijezdu, drvo, peer-to-peer i mesh mreže. Svaka topologija ima različite učinke na usmjeravanje poruka i povezivanje uređaja.

trošak: Zbog veze na daljinu, jaka sposobnost prodiranja u zid, i veliki kapacitet sustava LoRa, broj LoRa pristupnika potrebnih za isti broj terminala puno je manji od broja Zigbee pristupnika, što može uštedjeti troškove umrežavanja sustava. U usporedbi sa Zigbeejem, jednostavnije su instaliranje i postavljanje LoRa uređaja, što uvelike smanjuje troškove njihove instalacije.

LoRaZigbee
Autoritet za specifikacijeLoRa savezZigbee savez
Godina razvoja20091998
StandardIEEE 802.15.4IEEE 802.15.4
Frekvencijski opseg863 do 870 MHz, 902 do
928 MHz, 915 do 928
MHz, 2.4 GHz diljem svijeta
868MHz, 915 MHz, 2.4GHz
Raspon prijenosa3 milja (4.7 km) u urbanim sredinama, 10 milja (16 km) ili
više u ruralnim područjima
10 do 100 metara
Potrošnja energije300 bps do 37.5 kbpsnizak
Brzina prijenosa podatakaniže u usporedbi sa Zigbeejem20 kbps (868 MHz),
40Kbps (915 MHz) , 250 kbps (2.4GHz)
Topologijazvijezdazvijezda, drvo, peer-to-peer i mesh
trošaknizaksredini
Primjenakoristi se kao široko područje
Mreža
koristi se kao LR-WPAN tj. bežična osobna mreža niske brzine

Koje su prednosti i mane LoRa i Zigbeeja

Različite značajke LoRa i Zigbeeja određuju da će imati različite prednosti i ograničenja. Na temelju njihovih gore navedenih posebnih karakteristika, ovdje je uvod u glavne prednosti i ograničenja LoRa i Zigbee.

LoRa prednosti i ograničenja

Prednosti LoRa

Veći domet: Ovo je jedna od istaknutih prednosti LoRa tehnologije. Domet komunikacije LoRa senzora mjeri se u kilometrima.

Niska snaga znači više baterije: Niska potrošnja energije znači da LoRa uređaji imaju dulje trajanje baterije, koji može postići trajanje baterije od više od 10 godine.

Izvanredna otpornost na smetnje: LoRa usvaja tehnologiju proširenog spektra, što uvelike poboljšava sposobnost zaštite od smetnji bežične komunikacije LoRa. Čak i ako se signali šalju glavnom računalu istom frekvencijom istovremeno, ovi signali neće ometati jedni druge, čime se temeljito rješava bolna točka da se bežična signalna komunikacija lako ometa.

Jednostavna i brza implementacija: LoRa mreža u osnovi usvaja topologiju zvijezde, obrađuje manju propusnost, i lako se širi. To je očit izbor za praktične IoT implementacije gdje je prijenos podataka nestabilan.

Ograničenja LoRa

Nije idealno za velike količine podataka: LoRa nije idealan za velike količine podataka jer obrađuje manju propusnost i prenosi manje količine podataka.

Nelicencirane radio mreže: LoRaWAN radi na nelicenciranim radio mrežama, i kako LoRa uređaji i mrežne implementacije rastu, možete osjetiti smetnje na toj frekvenciji.

Manje siguran: LoRa mrežni sloj i aplikacijski sloj generiraju se iz istog korijenskog ključa i slučajnog broja i nisu izolirani jedan od drugog. Stoga, postoje rizici od curenja privatnosti podataka i petljanja podataka zbog curenja privatnog ključa.

Zigbee prednosti i ograničenja

Prednosti Zigbeeja

Fleksibilna struktura mreže: Postoji više od jedne mrežne strukture Zigbeeja, ali zbog male komunikacijske udaljenosti Zigbeeja i slabe sposobnosti probijanja zidova, širenje mreže je teško.

Visoka sigurnost: Zigbee usvaja algoritam šifriranja AES-128, koji osigurava sigurnost na tri razine tijekom prijenosa podataka. Pojedinačne aplikacije mogu fleksibilno odrediti svoja sigurnosna svojstva.

Kratka odgoda: Kratka odgoda znači da Zigbee reagira promptno, obično se iz mirovanja u radni način prebacuje za 15 ms. Štoviše, jedan čvor se može spojiti na mrežu za 30 ms, daljnju uštedu energije.

Veliki kapacitet mreže: Zigbee mreža uključuje do 255 Čvorovi Zigbee mreže, od kojih je jedan glavni uređaj, a ostali su podređeni uređaji. Ako su međusobno povezani preko mrežnog koordinatora, cijela mreža može podržati više nego znatnu 64,000 Čvorovi Zigbee mreže.

Ograničenja Zigbeeja

Visoka cijena: Zbog male komunikacijske udaljenosti Zigbeeja, trošak je visok za aplikacije koje zahtijevaju postavljanje velikog broja čvorova. A kad nešto pođe po zlu, troškovi zamjene bit će visoki.

Ograničena pokrivenost prijenosom: Ograničena pokrivenost znači da se Zigbee prvenstveno primjenjuje u unutarnjim okruženjima, a ne na otvorenom.

Složena implementacija: Zigbee bežična mreža uključuje veliki broj terminalnih čvorova i pristupnika, pa je umrežavanje komplicirano, a širenje mreže teško.

Različiti slučajevi korištenja Zigbee i LoRa povezivanja

LoRa i Zigbee stvoreni su za potpuno različite slučajeve korištenja. Na temelju prednosti LoRa prijenosa na velike udaljenosti, super sposobnost protiv ometanja, i niska potrošnja energije, njegovi uobičajeni scenariji primjene uključuju pametne gradove, pametne kuće, pametne zgrade, pametno praćenje okoliša, pametno mjerenje, pametna poljoprivreda, pametna farma, pametna industrija, pametna maloprodaja, pametna logistika, Inteligentna zaštita od požara, itd. Biti precizan, Lora čini da se scenariji primjene neprimjetno proširuju od unutarnjeg do vanjskog, pa čak i na cijelu zajednicu.

Širok komunikacijski frekvencijski pojas i mala komunikacijska udaljenost određuju implementaciju Zigbee rješenja. Uobičajeni scenariji primjene uključuju pametnu kuću, pametno mjerenje, pametna poljoprivreda, pametna energija, itd. Zigbee je poželjniji u području automatskog upravljanja i daljinskog upravljanja, i formirao je ekološki lanac određenog razmjera u kućnoj automatizaciji i kontroli industrijskog polja. Uz produbljivanje primjene, Vlastita ograničenja Zigbeeja čine Zigbee proizvode uskim grlom. U isto vrijeme, LoRa ulazi u IoT sa snažnim zamahom i postaje njegov jak rival.

LoRa protiv Zigbeeja: što odabrati za bolju povezanost

Uspoređivati ​​LoRa i Zigbee je kao uspoređivati ​​jabuke i naranče. LoRa je superiorniji od Zigbee-a u smislu dometa i potrošnje energije. Zigbee se preferira u komunikaciji kratkog dometa iu zatvorenom prostoru. Koju je bežičnu tehnologiju bolje odabrati za IoT povezivost, očito je da se rezultat temelji na korištenju. Možete odabrati najbolje prema vašim specifičnim poslovnim potrebama.

Za opće namjene, LoRa je daleko učinkovitija opcija u slučaju IoT aplikacija koje zahtijevaju prijenos na velike udaljenosti, niska potrošnja energije, veliki broj veza i praćenje lokacije. Tipične primjene uključuju pametno očitavanje vodomjera, pametna poljoprivreda, pametno parkiralište, praćenje vozila, praćenje položaja osoblja, pametna zajednica i tako dalje. LoRa se također može integrirati s drugim tehnologijama kao što je WiFi, Bluetooth, veliki podaci, i više za bolju povezanost.

U međuvremenu, Zigbee je također pouzdano bežično mrežno rješenje, koji ima dugu povijest u industrijskom polju i koristi se za daljinski nadzor i kontrolu. Nastaje kao odgovor na sve veću potražnju za industrijskom automatizacijom za pouzdan bežični prijenos podataka. Zigbee mesh mrežno rješenje uvelike će poboljšati učinkovitost i interoperabilnost IoT uređaja.

PODIJELITE OVU POST

Razgovarajte sa LoRaWAN IoT stručnjakom

Raspravljajte o LoRaWAN Beacon -u, Modul, i slučajevi korištenja pristupnih vrata i prilagođenih LoRaWAN uređaja za vaš IoT projekt

Zakažite demonstraciju

MOKOLoRA je profesionalna u LoraWAN IoT tehnologiji, Popnite se na vrh svog tržišta s IoT stručnjakom