BLE它与其它技术的对比(对于物联网应用)

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丶tiantian|  楼主 | 2016-3-30 13:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
目前,BLE的最大竞争对手是ZigBee、Wi-Fi、Ant+以及一系列广泛的专有协议,在正式对比之前,让我们简要了解以下这些协议:

ZigBee: ZigBee是ZigBee联盟制定的一个通信规范。ZigBee联盟是一个非盈利性协会,拥有近400个会员。ZigBee支持由多个低功耗、数据速率低于BLE的芯片组组成的大型网络。ZigBee主要瞄准的是家庭自动化和工业自动化系统。

Wi-Fi:Wi-Fi是一种无线网络技术,使用无线电波提供高速的互联网及网络连接。它基于IEEE 802.11标准,功耗远大于ZigBee或BLE。

ANT+:ANT+是ANT Wireless(2006年以后成为Garmin的子公司)设计和推出的一种具备互操作性的开放接入无线传感器网络技术。低功耗是 ANT的一个主要USP。通常而言,基于ANT的设备长时间处于睡眠模式,短暂醒来只为发送数据,然后回到睡眠模式。它瞄准的是运动和健身应用。

将BLE和专有协议进行对比有失公平。计划采用某种标准通信技术的任何应用都会放弃采用任何专有协议。因此,我们只对比四种标准通信技术:BLE、ZigBee、Wi-Fi和ANT+。

对比上述四种通信技术时,我们需要考虑的第一个参数是设备将要接入的网络的类型。物联网设备可能会连接一个PAN(个人局域网)或WLAN(无线局域网)。当设备连接WLAN时,从成本角度而言,Wi-Fi肯定是最佳选择。但是,Wi-Fi的功耗较大,因此,我们不能期望那些需要使用纽扣电池的设备通过Wi-Fi连接LAN(除非我们制定了一个定期更换电池的方案)。鉴于此,受电源限制的设备只能间接地连接LAN,即连接一个主设备(如一部智能手机或PC),再让主设备连接LAN。此外,使用LAN还有一个优势,即资源共享(如共享企业打印机)。尽管如此,大多数物联网设备实际上并不需要这个优势,一个心率传感器只需连接一个主设备。

因此,需要与一个主设备进行通信的大多数电池供电型物联网设备的理想网络是PAN。这将我们的通信标准选择范围缩小到BLE、Ant+和ZigBee。

ANT+和BLE之间的对比非常有趣。ANT+将BLE视为竞争对手,但BLE并不把ANT+视为竞争对手 !ANT对BLE的单方面偏执源于这样一个事实:BLE瞄准的几乎是ANT的整个市场。ANT+和BLE在空中数据速率、应用吞吐量、通信距离(50-100米)等关键规格上不相上下,但BLE在实际行业普及率方面完胜ANT+。请注意,BLE和ANT自身而言只是协议。它们真正的成功取决于各自的行业普及率。行业普及率取决于愿意设计和生产支持某个协议的芯片厂商的数量、原生支持该协议的主设备的数量以及愿意下注该技术的从设备厂商的数量。

迄今为止,仅有三家厂商供应ANT+芯片:DynastreamInnovation、Nordic Semiconductor和德州仪器。而在BLE方面,Broadcom、Freescale、赛普拉斯、Microchip、Bluegiga、StMicro、Dialog Semiconductor以及其它众多厂商(包括德州仪器和Nordic)均计划生产和正在生产BLE芯片。事实上, 德州仪器和Nordic是仅有的两家能够提供基于ANT的芯片、基于BLE的芯片以及同时支持这两种技术的芯片的厂商。

目前,所有的主流移动操作系统(iOS、安卓、Windows和蓝莓)均原生支持BLE,而对ANT+的原生支持则很有限。Windows 8和iOS均不提供对ANT+的原生支持,因此,需要使用一个ANT+ USB盘或适配器才能将一个ANT+设备与一部Windows手机或iPhone配对。对于安卓而言,提供用于运行ANT+的插件,但需要厂商支持它们。迄今为止,三星和索尼是支持ANT+的主要厂商。但是,支持ANT+并不排除支持BLE。事实上,让三星设备支持ANT+的更新是安卓4.3更新的一部分,此次更新也让这些设备全面兼容蓝牙智能协议。

ANT+主要瞄准的是运动、健身和生活方式市场。该技术的最终目标是确保尽可能多的此类智能设备厂商选择它作为通信技术。ANT+在BLE问世之前的确很成功,但在BLE问世之后,大多数此类厂商拥有了了另一个低功耗通信协议。由于BLE得到了更多主设备的支持,它被证明是一个更加保险的选择。因此,Fitbit、Jawbone、Tom-tom等主流可穿戴设备厂商都选择了BLE。当然,声名显赫的苹果手表也将使用BLE与iPhone配对。由于BLE有望在不远的将来成为几乎所有智能手机的一个标准,智能设备也将跟进。尽管如此,ANT+可能会作为一个小众协议继续存在,面向那些BLE无法实现的应用(例如,BLE无法实现点对多点通信或单个从设备对多个主设备通信,但ANT+可以实现)。

BLE和ZigBee之间的争斗是在另一个战场 – 家庭和工业自动化。BLE无法完全取代ZigBee,这是因为ZigBee支持网状网,而BLE仅限于星形网络拓扑结构(即多个从设备连接一个主设备)。此外,ZigBee允许连接的设备的数量多于BLE。当需要搭建一个较大的网络时,这些特点让ZigBee成为更好的选择。另一方面,凭借其现有的庞大装机量,BLE更加便于将多个简单的设备连接至一部手机。此外,BLE的数据速率和吞吐量高于ZigBee。搭建一个ZigBee网络还需要将一个额外的ZigBee调制解调器连接至主机设备(最好是一台PC),因此,与搭建一个BLE网络相比,不太方便,而且成本更高。

总之,BLE是搭建个人网络的最佳选择,可通过无线方式将电池供电型智能设备连接至手机或计算机。因此,越来越多的智能可穿戴设备、PC/手机外设和医疗监测设备将BLE视为了首选通信协议。蓝牙技术联盟的网站上列出了多种不同的支持蓝牙智能协议的产品(支持BLE的主机设备) 和蓝牙智能产品(使用BLE与主机通信的独立设备)。该列表还在不断扩展之中,表明了BLE在物联网应用领域的光明前景。

欲进一步了解BLE,开启您自己的设计,请参阅以下应用指南: http://www.cypress.com/?docID=51385


zzzhui| | 2016-3-30 14:48 | 显示全部楼层
我想用BLE来做一个多对一的通信,不知道相互的干扰有多大

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zhiyy| | 2016-3-30 14:50 | 显示全部楼层
zzzhui 发表于 2016-3-30 14:48
我想用BLE来做一个多对一的通信,不知道相互的干扰有多大

2.4G的干扰应该不太大

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qiangg| | 2016-3-30 14:53 | 显示全部楼层
我用过CC1101,如果多对一的情况下,如果量比较大,冲突还是比较严重的

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okyouwin| | 2016-3-30 15:07 | 显示全部楼层
用过ANT+芯片,

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zzzhui| | 2016-3-30 15:15 | 显示全部楼层
低功耗确实诱惑很大啊

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zya888| | 2016-3-30 15:19 | 显示全部楼层
对比的很到位,很不错

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大秦正声| | 2016-3-30 20:30 | 显示全部楼层
谢谢分享。

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大秦正声| | 2016-3-30 20:31 | 显示全部楼层
ti 的zigbee

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大秦正声| | 2016-3-30 20:32 | 显示全部楼层
nordic的 ant+

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幸福至上| | 2016-3-31 17:33 | 显示全部楼层
BLE感觉还是要应用得普遍一些~

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ayl439| | 2016-4-1 17:10 | 显示全部楼层
总结的比较到位

ZigBee问世这么多年,推的一直不是很成功。。。

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