【技术】Bluetooth、Thread和Zigbee性能基准测试结果

2018-04-24 SILICON LABS

蓝牙网状网络 (Bluetooth mesh)、ThreadZigbee是目前业界用于打造智能家居及楼宇自动化等应用最受欢迎及重视的无线网状网络协议标准。然而,每种协议有其独特特性及设计考量,必须针对实际的应用及环境审慎选择,才能让开发工作事半功倍。

 

为此,Silicon Labs (亦称“芯科科技”) 凭藉著拥有上述所有网状网络产品阵容和开发工具的优势,抢先开展了网状网络性能的基准测试,从而帮助开发人员更好地了解难以预测的无线行为,使其在设计 IoT 相关产品时能做出更明智的选择。



一些网络性能特征,如吞吐量、延迟以及网络规模对扩展性和可靠性的影响等,都是需要考虑的重要因素。在选择技术时也要将其他因素考虑在内,如不同生态系统所用的技术、网关接口和云连接等。开发人员有许多的无线协议可供选择,但是并没有一种协议可以符合所有的设计,所以了解这些网络协议在各项指标的性能表现是至关重要的。


以下为Zigbee®,Thread和Bluetooth®mesh三大网状网络标准的基础比较表:


蓝牙网状网络

Thread

Zigbee

市场焦点

照明和家庭自动化

商业/工业

家庭自动化、照明、计量

成熟度

建立于 2017年

建立于 2015 年

建立于 2003 年

应用层

本地网状网络模型

为dotdot、OCF和Nest Weave等基于IP的应用层提供灵活支持

Comprehensive Zigbee Cluster Library (ZCL)

IPv6

云连接

智能手机(暂时)网关

边界路由器网关

网关

生态系统

Nest

Amazon、IKEA、Phillips HUE、Samsung SmartThings、Lowes Iris、Wink、Cox、Rogers、Deutsch Telekom (Qivicon) 等

路由

受控泛洪式

全路由

全路由

其他备注

信标、直接电话连接

最成熟


网状网络标准的性能比较-基准要求

· 利用有各种蓝牙、Wi-Fi 和 Zigbee 网络活动的现实环境。

· 利用以太网反向通道和数据包追踪在网络中的所有节点同步时间戳。

· 测量不同吞吐量和延迟配置下的性能。

· 将能量测量和无线流量相关联,提升系统特性。

 

网状网络标准的性能比较-结果概述

· 小型有效载荷的小型网络中,Thread、Zigbee 和蓝牙网状网络的性能均不相上下。

· 需要增加有效载荷和吞吐量时,Thread 和 Zigbee 的性能优于蓝牙网状网络。

· 随着网络规模增大,这三种网状网络的延迟都会增加,其中蓝牙网状网络增加的延迟最大。

· 选择 IoT 无线连接解决方案还应考虑其他标准,如预期的生态系统和功耗要求等。

· 针对大型蓝牙网状网络,可利用延迟优化来优化性能。

· 蓝牙网状网络最适用于使用短信息 (<=11B) 的情形,尤其当使用多播消息时。

 

实测三种网络性能

这些测试使用了 Silicon Labs 的无线 Gecko SoC 平台进行,该平台可运行蓝牙网状网络、Thread、Zigbee 和各种专有协议。此外,还利用了 Silicon Labs 蓝牙网状网络、Thread和 Zigbee 软件协议栈。测试环境是一座覆盖活跃 Wi-Fi 和 ZigBee 网络的商务办公楼。无线测试集群部署于走廊、会议室、办公室和开放区域。



所有的测试都是在Silicon Labs的波士顿设计中心使用相同的Wireless Gecko SoC平台进行,以消除测试设备不同对测试结果的影响。

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本文由wing转载自SILICON LABS,原文标题为:【设计必读】三大网状网络性能的基准测试结果,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

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