LoRaWAN 與 Zigbee: 有什麼區別?

地雷 十二月. 27. 2024
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    在物聯網的世界裡 (物聯網) 連接性, 選擇正確的通訊協定對於專案的成功至關重要. 最受歡迎的選項是 LoRaWAN 和 Zigbee, 滿足不同物聯網需求的兩種無線技術. 雖然兩者都提供低功耗, 遠距離通訊, 他們在不同的環境和用例中表現出色. 本文將詳細說明 LoRaWAN 與 Zigbee.

    LoRaWAN vs Zigbee

    什麼是LoRaWAN?

    洛拉萬 是一個低功耗, 基於LoRa調製的遠端無線通訊協議,用於大範圍內的設備連接. 它規定了資料之間如何傳輸的標準 物聯網設備 在網路中. 具有超低功耗和遠距離通訊能力, LoRaWAN現已成為業界首選解決方案之一.

    LoRaWAN 的工作原理?

    使用三個關鍵元件可以輕鬆部署 LoRaWAN 網路基礎設施: 終端設備, 閘道, 和中央網路伺服器.

    終端設備, 通常由電池供電, 設計運行多年. 它們會廣播資料或收集環境資料並將其傳輸到網關. 物聯網行業的常見範例包括感測器, 資產追蹤標籤 或標籤, 和 人員位置標籤.

    閘道 充當節點和中央網路伺服器之間的中介. 在其有效覆蓋範圍內, LoRaWAN網關 可以處理來自數百甚至數千個終端設備的訊息. 網關利用蜂窩和乙太網路等技術將接收到的資料轉發到LoRaWAN網路伺服器.

    中央網路伺服器管理LoRaWAN設備和應用伺服器之間的資料傳輸. 伺服器接收到, 拆開包裝, 並處理資料包, 將它們發送到應用程式伺服器或雲端平台. 透過添加這種微妙的區別, 它還可以找出之間的差異 LoRaWAN 與 LoRa.

    優點 洛拉萬

    • 遠距離通訊: 基於 LoRaWAN 的設備最多可以通信 20 開放農村地區的公里數 5 人口稠密的城市環境中的公里數.
    • 低功耗: LoRaWAN 設備通常由電池供電,採用超低功耗設計可運作數年.
    • 深度訊號穿透: 具有強大的訊號穿透能力, LoRaWAN 設備即使在複雜的環境下也能有效運作, 密集遮擋區域, 例如多層建築物.
    • 經濟高效的部署: 喜歡藍牙技術, LoRaWAN 在未經許可的頻段運行, 這意味著在確保相容性的同時無需昂貴的頻譜許可證.
    • 可擴展性: LoRaWAN網路支援數千台設備, 並且可以輕鬆地以最小的努力進行擴展.

    短缺 洛拉萬

    • 頻寬有限: 以更窄的頻寬運行 125 千赫, 250 千赫, 和 500 千赫, 與藍牙和 Zigbee 相比,LoRaWAN 的數據速率和吞吐量要低得多.
    • 低數據速率: LoRaWAN 的數據速率較低 0.3 kbps 至 50 千比特/秒.
    • 更高的延遲: 由於資料傳輸速度較慢,LoRaWAN 網路可能會出現高延遲.

    什麼是紫蜂?

    類似藍牙和LoRaWAN, Zigbee 也是一種低功耗無線通訊協議,適用於短距離應用. 與 LoRaWAN 不同, 一般基於星形拓樸, Zigbee 基於分散式網狀網絡. 在這個網路中, 每個設備可以直接與其他設備通信,無需透過中心節點進行路由. 擴充 Zigbee 網路很簡單 — 只需增加更多節點.

    Zigbee 的工作原理?

    基於IEEE的操作 802.15.4 標準, Zigbee 使用 2.4 全球 GHz ISM 頻段, 這 868 歐洲 MHz 頻段, 和 915 美國 MHz 頻段. Zigbee 支援網狀網路拓撲, 允許設備無縫通信. 在這個網路中, 協調器管理網絡, 路由器中繼資料並擴大覆蓋範圍, 和終端設備執行特定任務, 直接與協調器或透過路由器通信.

    Zigbee 的好處

    • 低能耗: 使用 Zigbee 的設備用於低功耗通信, 因此消耗很少的電力並且可以長時間運行.
    • 網狀網路: Zigbee 遵循網狀網路拓撲, 它允許直接從設備到設備或透過其他節點進行通信,而無需任何中央節點的干預.
    • 自我修復: 如果某條路線出現任何故障或品質下降, Zigbee 網狀網路節點將自動尋找替代路由以確保正確的資料傳輸.
    • 可擴展性: 網狀拓撲使 Zigbee 能夠同時處理多個設備. 只需添加 Zigbee 設備即可輕鬆實現可擴充性.

    Zigbee 的局限性

    • 較低的數據速率: Zigbee的資料傳輸速率範圍為 20 kbps 至 250 千比特/秒.
    • 短距離通信: Zigbee 支援較短的通訊範圍 (長達數百米) 與 LoRaWAN 相比.
    • 更複雜的配置: 與 LoRaWAN 相比,它需要更複雜的網路實施和設備管理.

    Lorawan 與 Zigbee: 哪個更好?

    了解 LoRaWAN 和 Zigbee 之間的區別, 並根據您的專案和營運需求選擇正確的解決方案.

    特徵 洛拉萬 紫蜂
    頻帶 因地區而異, 868 兆赫茲 (歐盟), 915 兆赫茲 (我們) 2.4 兆赫ISM (全球的), 868 兆赫茲 (歐盟), 915 兆赫茲 (我們)
    範圍 2 – 20 公里 30 – 100米
    數據速率 0.3 – 50 千比特/秒 20 – 250 千比特/秒
    耗電量 超低 低的
    拓樸結構 星星 星星, 樹, 網
    可擴展性 中等的 高的
    安全 高的 高的
    應用 遠端監控, 智慧農業, 智慧城市 智慧家庭, 工業自動化

    結論:

    LoRaWAN 與 Zigbee 之間的選擇最終取決於您的物聯網專案的特定要求. 如果您需要遠端連線, 低功耗, 以及為智慧農業或智慧城市等廣域應用量身定制的解決方案, LoRaWAN 是理想的選擇. 另一方面, Zigbee 擅長短距離, 高密度網絡, 使其成為智慧家庭系統或工業自動化的完美選擇. 透過了解每種技術的優點和局限性, 您可以做出符合專案目標和環境的明智決定.

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