物聯網協議:ZigBee與Thread


這兩種協議之間存在著持續的競爭,即ZigBee和Thread。兩者都用於市場上具有低資料速率的無線應用。這些物聯網協議只有一個作用,即確保來自一個裝置的資訊能夠傳遞並被另一個裝置、服務或閘道器讀取或不讀取。但是,這兩種物聯網協議中哪一種更好呢?

由於物聯網仍處於起步階段,因此仍有許多相互競爭的通訊協議爭奪物聯網特定領域的統治地位。ZigBee和Thread是兩種有助於低功耗、面向消費者的無線感測器和控制應用的協議。這兩種協議似乎都在爭奪主導地位,但最近的發展表明它們也可以協同工作。

ZigBee和Thread之間的比較

ZigBee和Thread都在爭奪同一短距離、低功耗通訊領域的市場份額。與過去區域網和無線區域網協議之間的競爭不同,ZigBee和Thread之間確實存在一些合作的可能性。如果我們談論區域網或無線區域網中競爭的參與,我們可以看到只有在物理層面上存在競爭協議。因此,只能使用其中一個競爭協議(例如,乙太網在令牌環上)。根據物理層和鏈路層協議——IEEE 802.15.4,ZigBee和Thread這兩種協議都指定了不同的協議棧,甚至共享相同的協議棧。

Thread使用網際網路協議版本6(IPv6),它在Thread網路和當前基於IPv6的網路(如Wi-Fi)之間提供了自然的連結。相比之下,Zigbee網路中的每個節點都分配了一個16位地址。由於Zigbee是從頭開始開發的,因此它必須透過應用層閘道器轉換為IP地址。

特性

ZigBee

Thread

網路層

ZigBee也嘗試透過ZigBee IP來實現這一點,但在商業滲透方面並不成功。使用連線到網路和雲的邊緣路由器是解決ZigBee節點的另一種方法。當接收到地址時,邊緣路由器必須具備一定的智慧,以瞭解哪個節點與其連結以及如何轉換特定訊息。

Nest(谷歌)、三星和一些半導體供應商建立了Thread,以便以更傳統的方式與節點通訊。它利用了6LoWPAN,它為每個節點分配了一個IP地址,並且雲通訊的地址進入邊緣路由器,並可以使用該節點的IP地址直接路由到節點。

應用層

為了控制應用程式如何與其互動並在其中執行,ZigBee開發了一個應用層。如果您正在開發一個將與另一個ZigBee應用程式(例如控制燈光的ZigBee Light Link)通訊的應用程式,這是一個簡單的選擇。但是,此應用程式層並非沒有問題;許多人認為它龐大且繁重。

由於Thread不提供應用層,因此它沒有指定網路連線裝置應如何相互通訊。與ZigBee不同,雖然它提供了一種與裝置和終端節點進行通訊的通用方法,但訊息的定義並不明確。如果您希望使用具有多應用程式通訊功能的通用介面,請使用Thread。

加入時的身份驗證

此協議是集中的,可以透過信任中心進行可選的帶外裝置安裝。

此協議主要基於智慧手機,並具有快速響應的二維碼掃描功能。

行業論壇的廣度和規模

400家公司

270家公司

IP原生整合

安全性

除了將金鑰從加入者傳輸到加入裝置外,高階加密標準 (AES)-128 網路級還在應用程式級金鑰裝置中工作。

基於橢圓曲線裝置加密 (ECC) 的密碼判斷方案派生 AES-128 MAC 級別。

引導和除錯

它可以透過按鍵模式訪問,也可以基於接近度(觸控連結)。

它基於智慧手機,包括二維碼掃描,它是特定於裝置的。

網路和網狀網路管理網路

通常在Zigbee協調器中完成,集中式或在觸控連結情況下分散式。

動態領導

自我修復

本機路由器和網狀網路自我修復。

路由器和領導者自我選舉和自我修復。

雲集成

Zigbee閘道器

Thread邊界路由器

應用資料包的功耗效能

最佳

非常好

應用程式的延遲效能

非常好

最佳資料包

標準壽命

第一個版本釋出於2005年

第一個版本釋出於2015年

結論

企業選擇使用的網路可能取決於他們需要將其用於什麼目的。ZigBee在智慧照明和能源領域表現出色,但在其他領域卻表現不佳。雖然Thread是一個較新的網路,但獲得谷歌和三星的支援可能會促進其發展。

更新於: 2023年3月15日

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