A batalha ZigBee Vs WiFi pela comunicação M2M

Esta é a quarta parte de uma série sobre tecnologias sem fio M2M. Dê uma olhada nos outros artigos aqui se você estiver interessado. Estamos escrevendo esta série para empresas que estão tentando escolher uma tecnologia sem fio para lançar (ou melhorar) seus aplicativos IoT. Hoje, vamos comparar Zigbee vs. WiFi e fazer uma recomendação dependendo de algumas compensações básicas, como largura de banda, alcance e consumo de energia.

ZigBee Explicado

A tecnologia ZigBee foi projetada para transportar pequenas quantidades de dados em uma distância curta, consumindo muito pouca energia. Ao contrário do WiFi, é um padrão de rede em malha, o que significa que cada nó da rede está conectado entre si. Isso significa que você não precisa depender apenas do roteador e do endpoint. Existem alguns produtos domésticos comuns que usam chips ZigBee, como o termostato Nest de que falamos em nossa postagem no blog do medidor inteligente

A rede mesh ZigBee tem problemas de interoperabilidade, entretanto. Isso significa que os perfis ZigBee podem interferir uns nos outros. Portanto, ao contrário do WiFi, se você tiver dois dispositivos com chips ZigBee, é possível que eles não funcionem um com o outro.

Essa tecnologia também possui uma largura de banda de canal baixo de 1MHz. É restrito a redes de área pessoal sem fio (WPAN) e atinge uma média de 10 a 30 metros para aplicações usuais. A velocidade de transferência de dados do ZigBee é menor do que a do WiFi também. Sua velocidade máxima é de apenas 250 kbps, muito mais baixa do que a velocidade mais baixa que o WiFi oferece.

Vida útil da bateria ZigBee

A melhor qualidade de ZigBee é sua baixa taxa de consumo de energia e vida útil da bateria. Seu protocolo foi projetado como “montar e esquecer”, ou seja, uma vez configurado, pode durar meses.

WiFi explicado

WiFi é uma rede local (LAN) que fornece acesso à Internet dentro de um alcance limitado. É o que você usa como sua rede doméstica e o que a maioria dos lugares públicos (como cafeterias e aeroportos) também oferece. O WiFi é uma rede em estrela onde há um hub central e todos os nós ou dispositivos se conectam a ele. Esta topologia em estrela torna mais fácil adicionar ou remover dispositivos sem afetar o resto da rede.

A largura de banda é alta - até 2 MHz - e é por isso que é perfeito para streaming de música e verificação de e-mail em seu telefone ou tablet. Mas a desvantagem é que só funciona se o sinal for forte e você estiver perto do ponto de acesso. Seu alcance médio é de 30 a 100 metros.

Outro problema é que não é uma rede com baixo consumo de energia. Os dispositivos baseados em WiFi (como você sabe) geralmente duram cerca de 10 horas, por isso você precisa carregar seu smartphone todos os dias. Então, claramente, isso é uma opção se sua aplicação M2M incluir sensores em locais remotos.

Embora mais rápido do que o ZigBee, o WiFi mostra uma variação na velocidade quando se trata de transferência de dados. As redes definidas no padrão 802.11b têm uma velocidade máxima de transferência de 11mbps, enquanto outras versões (como aeg) têm uma velocidade máxima de 54mbps. Isso explica por que algumas pessoas têm WiFi mais rápido do que outras. A Tabela 1 mostra a taxa máxima de dados de cada padrão WiFi junto com sua frequência e largura de banda.

802.11ah

Espera-se que um novo padrão WiFi, 802.11ah, na banda não licenciada de 900 MHz para automação residencial e predial, chegue ao mercado ainda este ano. Vai competir com outros protocolos já consagrados nesta banda, nomeadamente o ZigBee. O WiFi AH tem como objetivo oferecer suporte a uma variedade de opções, desde uma taxa de transferência de 150 kbits / s com uma banda de 1 MHz até 40 Mbits / s em uma banda de 8 MHz. Também se espera que cubra distâncias 50% maiores do que os produtos 802.11n. Você pode aprender mais aqui e aqui.

Então, quem vence a batalha ZigBee versus WiFi?

Depende totalmente de qual aplicativo M2M ou IoT você está tentando construir. Mas, de modo geral, eu diria que nenhum dos dois ganha na comunicação M2M. Deixe-me explicar.

Comparação de consumo de energia de WiFi e ZigBee

Tanto o WiFi quanto o ZigBee têm suas qualidades positivas, mas obviamente vêm com aspectos negativos. O que você ganha em largura de banda com WiFi é perdido em energia da bateria e alcance, e o que você ganha com a vida útil da bateria do ZigBee, você perde em alcance e largura de banda com ZigBee. Assim, como qualquer decisão baseada em orçamentos de link, as compensações são cruciais para entender.

Ao falar especificamente sobre o consumo de energia, as redes baseadas em ZigBee geralmente consomem 25% da energia das redes WiFi. A duração da bateria do ZigBee é uma grande vantagem em relação ao WiFi e precisa ser fortemente considerada se seus terminais funcionarão com baterias.

É exatamente por isso que criamos o novo protocolo, Symphony Link , e é também por isso que estamos escrevendo esta postagem. Se você deseja comparar ZigBee e WiFi, pode realmente precisar do Symphony Link. Em vez de usar uma rede em malha como ZigBee, o Symphony Link usa topologia em estrela como WiFi, mas agora pode cobrir um longo alcance com alta capacidade - algo que nem a tecnologia ZigBee nem o WiFi podem fazer. Nosso gateway de IoT de área ampla maior pode suportar 200.000 conexões (o WiFi explodiria) ao mesmo tempo em que utiliza baixo consumo de energia.