WiFi、BLE、ZigBee在物联网上的应用

一、ZigBee的简介及应用领域：

Zigbee是IEEE 802．15．4协议的代名词， ZigBee基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一个开放的无线网络状网络技术。与传统点对点、星型、网状网络采用最低成本节点为所有联网设备提供覆盖的架构不同，ZigBee采用动态、自主的路由协议。如果源和目的地之间的最短线路由于墙壁或多径干扰而被阻塞，ZigBee能够自适应的找到一条更长但可用的路由线路。这种独特的架构使ZigBee拥有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率的特点。正因为ZigBee这些特点，使其主要适用于自动控制以及远程控制领域，目的是为了满足小型低成本设备的无线联网和控制，其典型应用在无线传感网络、家庭、商业自动化、智慧能源、健康医疗及零售等领域。

1、ZigBee之优点：

 功耗低：与蓝牙和WiFi对比，两节五号电池供电，ZigBee一般可支持设备使用六

个月左右的时间，

 成本低：ZigBee专利费免收，传输速率小且协议简单，大大降低了ZigBee设备的

成本。  掉线率低：ZigBee具有避免碰撞机制，且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的

时间间隙，使得在数据传输时不会发生竞争和冲突；可自组网的功能让其每个节点模块都能建立起联系，接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输，使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了，几乎可以是认为不会掉线的。  组网能力强：ZigBee的组网能力超群，建立的网络每个有60000个节点。

 安全保密：ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件，并集成来了

IEEE802.15.4的安全元素。

 灵活的工作频段：2.4GHz，886MHz以及915MHz的使用频段均为免执照频段。

2、ZigBee之缺点：  传输距离近；  数据传输速率低；  具有延时等。

3、ZigBee无线通讯技术方案： 1.CC2530芯片介绍

CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8KB RAM 和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本：

CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。

二、蓝牙(Bluetooth)的简介及应用领域： 蓝牙技术联盟由索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头于1999年创立，并制定了蓝牙技术标准，其制定的标准相应于IEEE802.15.1。蓝牙 (Bluetooth)技术致力于在10～100 m的空间内使所有支持该技术的移动或非移动设备可以方便地建立网络联系、进行话音和数据通信。蓝牙采用了FHSS（跳频技术），将2.4～2.485 GHz频带划分为79个1MHZ带宽的信道，每秒跳变1 600次。蓝牙支持星状网络拓扑结构，单个网络最大容量是8（1个主节点和7个从节点）。蓝牙（Bluetooth）的开发目的是为了让不同的电子产品，诸如手机、笔记本、打印机等之间进行无线通信，其蓝牙技术广泛应用于居家办公，鼠标、键盘、打印机、膝上型计算机、耳机和扬声器等在PC环境中无线使用，通过无线立体声耳机收听从家庭音响或其他类似音频设备传送的流行音乐。

1、 蓝牙（Bluetooth）之优点:

 功耗低且传输速率快：蓝牙的短数据封包特性是其低功耗技术特点的根本，传输速

率可以达到1Mb/s，且所有连接均采用先进的嗅探性次额定功能模式以实现超低的负载循环。

 建立连接的时间短：蓝牙用应用程序打开到建立连接只需短短的3ms，同时能以数

毫秒的传输速度完成经认可的数据传递后并立即关闭连接。

 稳定性好：蓝牙低功耗技术使用24位的循环重复检环（CRC），能确保所有封包在

受干扰时的最大稳定度。

 安全度高CCM的AES-128完全加密技术为数据封包提供高度加密性及认证度。

2、蓝牙（Bluetooth）之缺点：  数据传输的大小受限；  设备连接数量少；

 蓝牙设备具有单一连接性。

三、WiFi的简介及应用领域：

WiFi(无线保真技术)是IEEE 802．11协议的简称，是一种短程无线传输技术，能够在数百米范围内支持互联网接人的无线电信号。WiFi的首个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。规定了无线局域网的基本网络结构和基本传输介质，规范了物理层(PHY)和介质访问层(MAC)的特性。物理层采用红外、DSSS(直接序列扩频)或FSSS(调频扩频)技术。而后又增加了IEEE 802．11a协议和IEEE 802．11g协议标准。其传输速率最高可达54 Mb／s。能够广泛支持数据、图像、语音和多媒体等的传输。WiFi广泛应用于上网本、智能手机、电视机、机顶盒和其他设备中。

1、 WiFi之优点：

 传输范围广：WiFi的电波覆盖范围半径高达100m，甚至可以覆盖整栋大楼，相对

于半径只有15m的蓝牙，优势巨大。

 传输速度快：高达54Mb/s的传输速率使得WiFi的用户可以随时随地接收网络，并

可快速的享受到类似于网络游戏、视频点播、远程教育、远程医疗、视频会议等一些列宽带信息增值服务。

 健康安全;WiFi设备在IEEE802.11的规定下发射功率不能超过100mW，而实际的发

射功率可能在60-70 mW之间，辐射较小。

2、WiFi无线通讯的技术方案

 ESP8266芯片介绍：802.11b/g/n.内置10bit高精度ADC.内置TCP/IP协议栈.内置

TR开关、balun、LNA、功率放大器和匹配网络.内置PLL、稳压器和电源管理组件.支持天线分集.断电泄露电流小于10uA.内置低功率32位CPU，可以兼作应用处理器等

WiFi、蓝牙(Bluetooth)、ZigBee特性对比

使用频段 成本 传输范围 功耗 传输速率 设备连接能力 安全性 优点 缺点

ZigBee 蓝牙(Bluetooth) 2.4GHz 低廉 适中 一般几十米左右 一般15m左右 低功耗 低功耗 250KB/s 1M/s 50个 6-7个 高 高 可自组网，且是独立体积小，受用群体广 网络，几乎不会掉线 WiFi 昂贵 高达100m 高功耗 54M/s 50个 低 易实现，受用范围大 成熟案例少，本身受连接能力有限且只功耗太大，体积较用范围小 允许单一连接 大，部分产品受限