主流物聯網通信協議：WIFI，藍牙，ZIGBEE比較

目前，越來越多的設備開始使用無線協議來通訊，無線協議相對于有線協議有很多的優點，比如免去的復雜布線等。在無線協議標準上，有一些協議標準已經被制定好了，例如基于IEEE802．15．4標準的Zigbee協議、基于IEEE802．15．1的藍牙技術以及基于 IEEE802．11的WIFI協議，這三者為目前主流的無線傳輸協議，下面就分別展開敘述Zigbee、WIFI、低功耗藍牙協議的特點。

Zigbee技術特點

ZigBee是一種無線連接，可工作在2．4GHz（全球流行）、868MHz（歐洲流行）和915 MHz（美國流行）3個頻段上，分別具有最高250kbit／s、20kbit／s和40kbit／s的傳輸速率，它的傳輸距離在10—75m的范圍內，但可以繼續增加。作為一種無線通信技術，ZigBee具有如下特點：

（1） 低功耗： 由于ZigBee的傳輸速率低，發射功率僅為1mW，而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee設備非常省電。據估算，ZigBee設備僅靠兩節5號電池就可以維持長達6個月到2年左右的使用時間，這是其它無線設備望塵莫及的。

（2） 成本低： ZigBee模塊的初始成本在6美元左右，估計很快就能降到1．5—2．5美元， 并且ZigBee協議是免專利費的。低成本對于ZigBee也是一個關鍵的因素。

（3） 時延短： 通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短，典型的搜索設備時延30ms，休眠激活的時延是15ms， 活動設備信道接入的時延為15ms。因此ZigBee技術適用于對時延要求苛刻的無線控制（如工業控制場合等）應用。

（4） 網絡容量大： 一個星型結構的Zigbee網絡最多可以容納254個從設備和一個主設備， 一個區域內可以同時存在最多100個ZigBee網絡， 而且網絡組成靈活。

（5） 可靠： 采取了碰撞避免策略，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避開了發送數據的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數據傳輸模式， 每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現問題可以進行重發。

（6） 安全： ZigBee提供了基于循環冗余校驗（CRC）的數據包完整性檢查功能，支持鑒權和認證， 采用了AES—128的加密算法，各個應用可以靈活確定其安全屬性。

WIFI技術特點

WIFI即IEEE802．11x，規定了協議的物理層（PHY）和媒體接入控制層（MAC），并依賴TCP／IP作為網絡層，Wifi技術主要用來解決辦公室局域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入。IEEE802．11的幾個版本包括：802．11a，在5．8GHz頻段最高速率54Mbps，在2．4GHz頻段速度為1Mbps—11Mbps；802．11g在2．4GHz頻段與802．11b兼容，最高速率為54Mbps。WIFI技術的優勢在于無線電波覆蓋廣（100m）網絡速度較高，移動性好，廠商進入此門檻低。通常Wifi擁有較高的帶寬是以提高功耗為代價的，因此便攜WIFI裝置需要較高的電能儲備，另外WiFi傳輸的數據質量有待改進，這限制了工業場合的推廣。

藍牙技術特點

藍牙技術是1994年愛立信公司提出的一種近距離無線通信規范，能夠在設備之間進行方便快捷、低成本、低功耗的數據和語音傳輸，是無線個域網（WPAN）的主流技術之一。藍牙的工作標準基于IEEE802．15．1，工作頻段在2．4GHz，信道帶寬1MHz，異步非對稱連接最高數據速率732．2kbps（藍牙2．0版支持10Mbps以上的速率），連接距離小于10m，使用高增益天線可是通信范圍擴展到100m，由于藍牙的上述特性使它可以應用于許多無線設備如圖像處理設備、智能卡、身份識別設備等。藍牙技術的缺點是：兼容性和抗干擾能力較差，傳輸距離較短，成本偏高。

Zigbee，WIFI，藍牙各自的技術特點可以歸結下表。

從以上敘述可以看出，這三種技術各有優劣，如果可以使每個技術揚長避短，將其應用在合適的場合，就可以發揮出其最大的功效。