Когда использовать Wi-Fi через Bluetooth или наоборот в системе IoT?

В основном, когда дело доходит до IoT, мне приходят на ум два основных способа связи: Bluetooth или Wi-Fi. Я знаю, что есть и другие, такие как ZigBee, Z-Wave, но я бы хотел использовать Wi-Fi или Bluetooth, так как они по умолчанию поддерживаются смартфонами и планшетами.

Обзор приложения , технические характеристики системы:

• Нет HD-камер в любом устройстве.
• Цель состоит в том, чтобы соединить все замки, как окна, так и входные двери и даже двери для собак.
• Все выключатели света должны быть связаны с информацией обратной связи о текущем состоянии конкретной лампы. (Переключатели могут управляться дистанционно и вручную.)
• Уметь обрабатывать датчики приближения по нескольку на комнату.
• Я хочу, чтобы система могла работать с умными кондиционерами (ими нужно управлять дистанционно и иметь возможность давать обратную связь о значениях температуры и влажности).

В общем, у меня много устройств с низкими требованиями к пропускной способности, и главная цель - сделать систему максимально масштабируемой. Поэтому, если я перееду в вдвое больший дом, в котором нужно почти вдвое больше датчиков, я хочу, чтобы проще было установить дополнительные.

Теперь я знаю основные преимущества и недостатки двух сравниваемых. Он указан на этом сайте Bluetooth против Wi-Fi (изображение также взято отсюда).

Чтобы подчеркнуть: некоторые Bluetooth дешево и проще в использовании. Тем не менее, Wi-Fi более безопасен, имеет больший диапазон и пропускную способность, но, конечно, стоит дороже.

Таким образом, вопрос: на заре проекта, как можно решить, какой из них будет более подходящим для этой задачи? Я считаю масштабируемость наиболее важной спецификацией.

Беспроводная связь и Bluetooth - очень близкие технологии. Но когда выбирать между одним из них, вы должны учитывать многие вещи.

Скорость:

Bluetooth 4.0 предлагает 25 Мбит / с, тогда как WiFi Direct может предложить вам 250 Мбит / с . Поэтому, если вам нужна более высокая скорость передачи, т. Е. Если вам нужно передать большой объем данных в течение короткого времени, и это ваша главная задача, переходите на WiFi.

Диапазон:

Bluetooth 4.0 имеет три различных типа, где диапазон в основном зависит от устройства. Но мы можем ожидать от него расстояние от 100 до 200 футов. Диапазон WiFi Direct составляет около 600 футов, что может варьироваться в реальных сценариях, но, по-видимому, Wi-Fi может передавать данные на большие расстояния.

Безопасность:

WiFi Direct использует WPA2 с 256-битным шифрованием AES , а Bluetooth 4.0 использует 128-битное шифрование AES. Но обе эти меры безопасности могут обеспечить достаточную безопасность для большинства наших задач. Зачем беспокоиться?

Потребляемая мощность:

Bluetooth 4.0 имеет отдельный режим, называемый Bluetooth Low Energy (LE), где энергопотребление очень низкое. WiFi Direct, с другой стороны, также сказал, что у него низкое энергопотребление, но в этом случае Bluetooth , вероятно, победит.

Стоимость:

Когда мы создаем устройства IoT, мы также должны учитывать стоимость. Bluetooth явно недорогая технология, где WiFi все еще несколько дорогой. Это также должно беспокоить при выборе технологии.

Таким образом, вы можете выбрать любую из этих технологий в соответствии с вашими потребностями.

• Bluetooth Classic: если доступно питание от сети, и приложение является приложением с интенсивным использованием данных, таким как потоковое аудио
• Низкое энергопотребление Bluetooth : если скорость передачи данных низкая и устройство питается от батареи.
• Wi-Fi : основывается на текущей доступной технологии, если доступно питание линии и приложению требуется большой объем данных.

Таким образом, для устройства «умный дом» пользовательская база, приложение, регион и поддерживающая эхо-система могут определить, какой протокол подходит лучше всего. В настоящее время в США мало конкурирующих эхо-систем, таких как Lowes IRIS, Wink, Smarthings создают сетевые концентраторы, которые поддерживают BLE, Zigbee и Wifi. Поэтому BLE может быть хорошим выбором. Также в таких случаях безопасность может быть разряжена на концентратор.

Напротив, если устройство не является частью эхо-систем и требует более высоких скоростей передачи данных, как, например, камера безопасности, тогда Wi-Fi станет хорошим выбором.

По сути, вы торгуете с пропускной способностью, диапазоном и стоимостью.

Если один из вариантов не соответствует вашим требованиям к пропускной способности или диапазону, то ваш выбор очевиден.

Если оба отвечают этим требованиям, то это бизнес-решение, и вы, вероятно, согласитесь на его стоимость.

Конечно, это подразумевает, что вы предоставляете как клиент, так и сервер. Если вы, например, разрабатываете новый клиент для взаимодействия с существующим сервером, то ваш выбор диктуется.

Другим фактором, который следует учитывать, является размер радиопакета, который для Bluetooth намного меньше, чем для WiFi. Это означает, что риск столкновения для Bluetooth ниже, чем для WiFi, и передача Bluetooth с большей вероятностью нарушит передачу WiFi, чем наоборот.

Я пришел к выводу, что Bluetooth будет лучшим выбором с его новой версией Bluetooth 5. Ссылка .

Киркланд, Вашингтон, 16 июня 2016 г. - Специальная группа по интересам Bluetooth (SIG) объявила, что ее следующий выпуск, который выйдет в конце 2016 г. - начале 2017 г., будет называться Bluetooth 5 и будет включать в себя значительно увеличенный диапазон, скорость и пропускную способность вещательных сообщений. Расширение диапазона обеспечит надежные и надежные подключения к Интернету вещей (IoT), которые сделают реальностью варианты использования дома, здания и на улице. Более высокие скорости будут отправлять данные быстрее и оптимизировать скорость отклика. Увеличение пропускной способности вещания приведет к появлению следующего поколения услуг «без установления соединения», таких как маяки, информация о местоположении и навигация. Эти усовершенствования Bluetooth открывают больше возможностей и позволяют компаниям SIG - в настоящее время насчитывающим 30 000 компаний-членов - создать доступную, совместимую IoT.

Как уже отмечали другие, я обмениваю пропускную способность, диапазон и стоимость. Но с этим новым многообещающим выпуском Bluetooth я получу следующие преимущества в соответствии с Texas Instruments . И, вероятно, не будет никакого компромисса вообще.

1. Более длинный радиус действия позволит использовать двухточечные и звездные сети для обеспечения надежного покрытия всего дома для приложений умного дома, таких как системы безопасности, освещение, детекторы дыма и дверные замки. Беспроводные микроконтроллеры SimpleLink со сверхнизким энергопотреблением TI обеспечивают лучшую в отрасли радиочастотную производительность для обеспечения большей дальности и более надежной связи на сегодняшний день, а также обеспечивают увеличение дальности до четырех раз с помощью Bluetooth 5. Более длинная дальность также будет огромным преимуществом в ячеистых сетях, уменьшая количество прыжков, необходимых для передачи пакетов между узлами, что, в свою очередь, уменьшает перегрузку сети и повышает стабильность.

2. Более высокие скорости позволят передавать данные в два раза быстрее, при этом улучшая спектральную и энергетическую эффективность и открывая новые приложения с более высокой пропускной способностью, такие как аудио. Передача больших объемов данных, например, в медицинских, спортивных и фитнес-приложениях, также будет намного быстрее, обеспечивая лучшее взаимодействие с пользователем. В сочетании с расширением длины данных в Bluetooth 4.2, которое уже поддерживается на устройствах CC2640, более высокая скорость передачи по Bluetooth 5 обеспечит увеличение пропускной способности данных на 500 процентов по сравнению с Bluetooth 4.0. Сегодня беспроводной MCU TI CC2640 поддерживает связь до 5 Мбит / с.

3. Увеличенная пропускная способность радиомаяка позволит маякам передавать более богатые и интеллектуальные данные, чтобы обеспечить удобные и беспроблемные услуги определения местоположения и навигации.

С этими изменениями Bluetooth стал намного сильнее, и TI уже предлагает беспроводной MCU с низким энергопотреблением . Хотя новые смартфоны и планшеты должны адаптироваться к этому новому Bluetooth 5, но это только вопрос времени.

Дополнительную информацию о Bluetooth 5 можно найти здесь .