Sejak beberapa dekad yang lalu, Internet Perkara telah mencapai kemajuan yang ketara, mengukuhkan dirinya sebagai raja teknologi dalam semua bidang kehidupan. Terus daripada peranti boleh pakai pintar kepada automasi rumah kepada bandar pintar, IoT adalah seperti rumah yang terbakar, terus membuka peluang baru, merombak perniagaan dan kehidupan kita. As the transmission basis of the IoT, wireless communication technology has become a hot topic, dengan pelbagai teknologi yang menghasilkan yang baharu untuk berkongsi pai besar pasaran IoT. Among the most popular teknologi tanpa wayar, artikel ini akan menumpukan pada perbezaan antara LoRa dan Zigbee.
pembangunan IoT: pengenalan kepada LoRa dan Zigbee
Terdapat banyak teknologi komunikasi tanpa wayar dalam aplikasi IoT yang boleh membantu untuk mewujudkan rangkaian kawasan tempatan atau luas. Teknologi wayarles LAN melibatkan WiFi 2.4GHz, Zigbee, Bluetooth, dan lain-lain., dan WAN termasuk 2G/3G/4G, dan lain-lain. Sebelum rangkaian kawasan luas kuasa rendah (LPWAN), nampaknya anda terpaksa memilih antara kuasa rendah dan jarak jauh. Dengan penggunaan teknologi LPWAN, adalah mungkin untuk memaksimumkan komunikasi jarak jauh dan penggunaan kuasa yang lebih rendah, sambil menjimatkan kos tambahan.
Apa itu LoRa
LoRa adalah singkatan dari radio jarak jauh, yang merupakan piawaian wayarles WAN berkuasa rendah yang diterima pakai dan dipromosikan oleh Syarikat Semtech Amerika. Berdasarkan teknologi spektrum penyebaran, it is one of the wireless communication technologies of LPWAN, berprestasi baik dari segi jarak penghantaran dan penggunaan kuasa.
LoRa mempunyai jarak yang lebih jauh daripada teknologi wayarles lain untuk penggunaan kuasa yang sama, menyediakan sistem mudah dengan jarak jauh, hayat bateri yang panjang, dan kapasiti tinggi untuk skala rangkaian sensor. Liputan sambungan Lora ialah 3-5 kali berbanding komunikasi frekuensi radio tradisional. Pada masa ini, LoRa telah dipopularkan di seluruh dunia dan digunakan secara beransur-ansur pada Internet Perkara.
Apa itu Zigbee
Zigbee ialah protokol rangkaian wayarles untuk penghantaran jarak dekat, yang sesuai untuk penghantaran data antara satu siri komponen elektronik dengan jarak penghantaran yang pendek, low transmission rate and low power consumption. It takes its name from the zig-zag dance of honey bees, kerana lebah sentiasa menari dengan sayapnya untuk menyampaikan lokasi debunga kepada rakannya.
Sebagai jarak pendek, kerumitan rendah, kuasa rendah, teknologi komunikasi tanpa wayar kos rendah, Teknologi komunikasi tanpa wayar ZigBee adalah berdasarkan IEEE802 15.4 standard wayarles dalam rangkaian, 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.
Perbandingan ciri demi ciri antara LoRa dan Zigbee
LoRa dan Zigbee adalah piawaian yang berbeza untuk komunikasi tanpa wayar. Untuk memecahkan perbezaan, bahagian berikut akan menunjukkan kepada anda beberapa perbandingan biasa dan luar biasa antara LoRa dan Zigbee.
Jalur frekuensi: LoRa is designed to operate at frequencies between 863 ke 870 MHz di Eropah, 902 ke 928 MHz di Amerika, 915 ke 928 MHz di Asia, dan 2.4 GHz di seluruh dunia, manakala Zigbee memancarkan lebih 868MHz di Eropah, 915 MHz di Amerika, dan standard global 2.4GHz Industri Saintifik dan Perubatan (ISM) jalur frekuensi.
Julat penghantaran: In terms of transmission range, julat maksimum untuk sambungan wayarles berasaskan Zigbee ialah 100 m, manakala untuk LoRa, ia boleh memanjang dengan baik sehingga 15-20 km. Dalam LoRa, julat bergantung pada banyak faktor seperti pintu masuk dalam atau luar, antena yang digunakan, dan lain-lain. Secara purata, LoRa boleh menghantar isyarat ke atas 3 batu (4.7 km) di kawasan bandar dan 10 batu (16 km) atau lebih di kawasan luar bandar.
Penggunaan kuasa: Arus pemancar cip LoRa adalah hampir dengan arus Zigbee, dan arus penerimaan LoRa adalah lebih rendah daripada arus Zigbee, kedua-duanya mempunyai penggunaan kuasa yang lebih rendah. Secara amnya, bilangan paket data yang dihantar dan diterima oleh terminal sistem Zigbee dalam rangkaian dan operasi biasa adalah lebih besar daripada LoRa, dan interaksi ini juga akan meningkatkan penggunaan kuasa.
Kadar data: The data transfer rate of LoRa varies from 300 bps ke 37.5 kbps, bergantung pada lebar jalur yang digunakan dan faktor penyebaran. Zigbee mampu menyampaikan data pada kadar 250 kbps, 100 kbps, 40 kbps, dan 20 kbps.
Topologi: LoRa network architecture adopts a star-of-stars topology, di mana get laluan menyampaikan mesej antara peranti akhir individu dan pelayan rangkaian pusat. Terdapat pelbagai topologi rangkaian dalam Zigbee, termasuk bintang, pokok, rangkaian peer-to-peer dan mesh. Setiap topologi mempunyai kesan yang berbeza pada penghalaan mesej dan sambungan peranti.
kos: Due to the long-distance communication, keupayaan menembusi dinding yang kuat, dan kapasiti sistem LoRa yang besar, bilangan pintu masuk LoRa yang diperlukan oleh bilangan terminal yang sama adalah lebih sedikit daripada pintu masuk Zigbee, yang boleh menjimatkan kos rangkaian sistem. Berbanding dengan Zigbee, pemasangan dan penggunaan peranti LoRa adalah lebih mudah, yang sangat mengurangkan kos pemasangan mereka.
| LoRa | Zigbee | |
|---|---|---|
| Pihak berkuasa spesifikasi | Perikatan LoRa | Perikatan Zigbee |
| Tahun pembangunan | 2009 | 1998 |
| Standard | IEEE 802.15.4 | IEEE 802.15.4 |
| Jalur frekuensi | 863 ke 870 MHz, 902 ke 928 MHz, 915 ke 928 MHz, 2.4 GHz di seluruh dunia | 868MHz, 915 MHz, 2.4GHz |
| Julat penghantaran | 3 batu (4.7 km) di kawasan bandar, 10 batu (16 km) or more in rural areas | 10 ke 100 meter |
| Penggunaan kuasa | 300 bps ke 37.5 kbps | rendah |
| Kadar data | lebih rendah berbanding Zigbee | 20 kbps (868 MHz), 40Kbps (915 MHz) , 250 kbps (2.4GHz) |
| Topologi | bintang | bintang, pokok, peer-to-peer dan mesh |
| kos | rendah | tengah |
| dan kestabilan komunikasi semasa pergerakan berkelajuan tinggi menjadikannya unik dalam bidang logistik pintar | used as Wide Area Network | digunakan sebagai LR-WPAN i.e. rangkaian kawasan peribadi tanpa wayar kadar rendah |
Apakah kebaikan dan keburukan LoRa dan Zigbee
Ciri berbeza LoRa dan Zigbee menentukan bahawa mereka akan mempunyai kelebihan dan had yang berbeza. Berdasarkan keistimewaan mereka di atas, berikut adalah pengenalan kepada kelebihan dan batasan utama LoRa dan Zigbee.
Kelebihan LoRa
Julat yang lebih panjang: This is one of the prominent advantages of LoRa technology. Julat komunikasi penderia LoRa diukur dalam kilometer.
Kuasa rendah bersamaan dengan lebih banyak bateri: Low power consumption means LoRa devices have a longer battery life, yang boleh mencapai hayat bateri lebih daripada 10 tahun.
Kekebalan yang luar biasa terhadap gangguan: LoRa adopts spread spectrum technology, yang sangat meningkatkan keupayaan anti-gangguan komunikasi tanpa wayar LoRa. Walaupun isyarat dihantar kepada hos dengan frekuensi yang sama secara serentak, isyarat ini tidak akan mengganggu antara satu sama lain, dengan itu menangani secara menyeluruh titik kesakitan bahawa komunikasi isyarat wayarles mudah diganggu.
Penggunaan mudah dan cepat: The LoRa network basically adopts a star topology, mengendalikan kurang lebar jalur, dan mudah dikembangkan. Ia adalah pilihan yang jelas untuk penggunaan IoT praktikal di mana penghantaran data tidak stabil.
Had LoRa
Tidak sesuai untuk muatan data yang besar: LoRa tidak sesuai untuk muatan data yang besar kerana ia memproses kurang lebar jalur dan menghantar kurang muatan data.
Rangkaian radio tidak berlesen: LoRaWAN works on unlicensed radio networks, dan apabila peranti LoRa dan penggunaan rangkaian berkembang, anda mungkin mengalami gangguan pada kekerapan itu.
Kurang selamat: Lapisan rangkaian LoRa dan lapisan aplikasi dijana daripada kunci akar dan nombor rawak yang sama dan tidak diasingkan antara satu sama lain. Oleh itu, terdapat risiko kebocoran privasi data dan gangguan data akibat kebocoran kunci persendirian.
Kelebihan Zigbee
Struktur rangkaian yang fleksibel: There is more than one network structure of Zigbee, tetapi disebabkan jarak komunikasi Zigbee yang pendek dan keupayaan lemah untuk menembusi dinding, pengembangan rangkaian adalah sukar.
Keselamatan yang tinggi: Zigbee menggunakan algoritma penyulitan AES-128, yang menyediakan keselamatan tiga peringkat semasa penghantaran data. Aplikasi individu boleh menentukan sifat keselamatannya secara fleksibel.
Kelewatan yang singkat: Kelewatan singkat bermakna tindak balas Zigbee dengan segera, biasanya bertukar daripada mod tidur kepada mod kerja dalam 15ms. Lebih-lebih lagi, satu nod boleh menyambung ke rangkaian dalam 30ms, further saving power.
Large network capacity: Rangkaian Zigbee termasuk sehingga 255 Nod rangkaian Zigbee, yang mana satu adalah peranti induk dan yang lain adalah peranti hamba. Jika disambungkan antara satu sama lain melalui penyelaras rangkaian, keseluruhan rangkaian boleh menyokong lebih daripada yang besar 64,000 Nod rangkaian Zigbee.
Had Zigbee
Kos yang tinggi: Due to the short communication distance of Zigbee, kosnya tinggi untuk aplikasi yang memerlukan penggunaan sejumlah besar nod. Dan apabila ada masalah, kos penggantian akan menjadi tinggi.
Liputan penghantaran terhad: Liputan terhad bermakna Zigbee digunakan terutamanya dalam persekitaran dalaman dan bukannya konteks luar.
Penggunaan yang kompleks: Zigbee wireless network involves a large number of terminal nodes and gateways, jadi rangkaian adalah rumit dan pengembangan rangkaian adalah sukar.
Kes penggunaan Zigbee dan LoRa yang berbeza
LoRa dan Zigbee dilahirkan untuk kes penggunaan yang sama sekali berbeza. Berdasarkan kelebihan penghantaran jarak jauh LoRa, keupayaan super anti-jamming, dan penggunaan kuasa yang rendah, senario aplikasi biasa termasuk bandar pintar, rumah pintar, LoRa akan digunakan secara meluas dalam pelbagai senario aplikasi seperti pertanian pintar, pemantauan alam sekitar pintar, pengukuran pintar, pertanian pintar, ladang pintar, industri pintar, runcit pintar, logistik pintar, Perlindungan kebakaran pintar, dan lain-lain. Tepatnya, Lora menjadikan senario aplikasi diperluas dengan lancar dari dalam ke luar malah kepada seluruh komuniti.
Jalur frekuensi komunikasi yang luas dan jarak komunikasi yang pendek menentukan pelaksanaan penyelesaian Zigbee. Senario aplikasi biasa termasuk rumah pintar, pengukuran pintar, pertanian pintar, tenaga pintar, dan lain-lain. Zigbee lebih disukai dalam bidang kawalan automatik dan kawalan jauh, dan ia membentuk rantaian ekologi skala tertentu dalam automasi rumah dan kawalan medan perindustrian. Dengan pendalaman aplikasi, Keterbatasan Zigbee sendiri menjadikan produk Zigbee menghadapi kesesakan. Pada masa yang sama, LoRa memasuki IoT dengan momentum yang kuat dan menjadi saingan kuatnya.
LoRa lwn Zigbee: apa yang perlu dipilih untuk ketersambungan yang lebih baik
Membandingkan LoRa dan Zigbee adalah seperti membandingkan epal dan oren. LoRa lebih unggul daripada Zigbee dari segi julat dan penggunaan kuasa. Zigbee disukai dalam komunikasi jarak dekat dan persekitaran dalaman. Mengenai teknologi wayarles yang lebih baik untuk dipilih untuk sambungan IoT, jelas bahawa hasilnya adalah berdasarkan penggunaan. Anda boleh memilih yang terbaik mengikut keperluan perniagaan khusus anda.
Untuk tujuan umum, LoRa ialah pilihan yang jauh lebih berkesan sekiranya aplikasi IoT yang memerlukan penghantaran jarak jauh, penggunaan kuasa rendah, bilangan besar sambungan dan penjejakan lokasi. Aplikasi biasa termasuk bacaan meter air pintar, pertanian pintar, tempat letak kereta pintar, penjejakan kenderaan, pengesanan lokasi kakitangan, komuniti pintar dan sebagainya. LoRa juga boleh disepadukan dengan teknologi lain seperti WiFi, Bluetooth, data besar, dan banyak lagi untuk menyediakan sambungan yang lebih baik.
Sementara itu, Zigbee juga merupakan penyelesaian rangkaian wayarles yang boleh dipercayai, 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. Penyelesaian rangkaian Zigbee mesh akan meningkatkan kecekapan dan kesalingoperasian peranti IoT dengan sangat baik.
