La bataille ZigBee Vs WiFi pour la communication M2M

Il s'agit de la quatrième partie d'une série sur les technologies sans fil M2M. Jetez un œil aux autres articles ici si vous êtes intéressé. Nous écrivons cette série pour les entreprises qui essaient de choisir une technologie sans fil pour lancer (ou améliorer) leurs applications IoT. Aujourd'hui, nous allons comparer Zigbee et WiFi et faire une recommandation en fonction de certains compromis de base tels que la bande passante, la portée et la consommation d'énergie.

ZigBee expliqué

La technologie ZigBee est conçue pour transporter de petites quantités de données sur une courte distance tout en consommant très peu d'énergie. Contrairement au WiFi, il s'agit d'une norme de réseau maillé, ce qui signifie que chaque nœud du réseau est connecté les uns aux autres. Cela signifie que vous n'avez pas à vous fier uniquement au routeur et au point de terminaison. Il existe quelques produits ménagers courants qui utilisent des puces ZigBee, comme le thermostat Nest dont nous avons parlé dans notre article de blog sur les compteurs intelligents.

Le réseau maillé ZigBee a cependant des problèmes d'interopérabilité. Cela signifie que les profils ZigBee peuvent interférer les uns avec les autres. Donc contrairement au WiFi, si vous avez deux appareils avec des puces ZigBee, il est possible qu'ils ne puissent pas fonctionner ensemble.

Cette technologie a également une bande passante à faible canal de 1 MHz. Il est limité aux réseaux personnels sans fil (WPAN) et atteint en moyenne 10 à 30 mètres pour les applications habituelles. La vitesse de transfert de données de ZigBee est également inférieure à celle du WiFi. Sa vitesse maximale n'est que de 250 kbit/s, bien inférieure à celle des offres Wi-Fi les plus basses.

Autonomie de la batterie ZigBee

La meilleure qualité de ZigBee est son faible taux de consommation d'énergie et la durée de vie de sa batterie. Son protocole a été conçu comme « assembler et oublier », ce qui signifie qu'une fois configuré, il peut durer des mois.

Le Wi-Fi expliqué

Le WiFi est un réseau local (LAN) qui fournit un accès Internet dans une plage limitée. C'est ce que vous utilisez comme réseau domestique et ce que la plupart des lieux publics (comme les cafés et les aéroports) proposent également. Le WiFi est un réseau en étoile où il y a un hub central et tous les nœuds ou appareils s'y connectent. Cette topologie en étoile facilite l'ajout ou la suppression de périphériques sans affecter le reste du réseau.

La bande passante est élevée, jusqu'à 2 MHz, c'est pourquoi elle est parfaite pour diffuser de la musique et consulter vos e-mails sur votre téléphone ou votre tablette. Mais l'inconvénient est que cela ne fonctionne que si le signal est fort et que vous êtes proche du point d'accès. Sa portée moyenne est comprise entre 30 et 100 mètres.

Un autre problème est que ce n'est pas un réseau économe en énergie. Les appareils basés sur le WiFi (comme vous le savez) durent généralement environ 10 heures, c'est pourquoi vous devez recharger votre smartphone tous les jours. Il est donc clair qu'il s'agit d'une option si votre application M2M inclut des capteurs dans des endroits éloignés.

Bien que plus rapide que ZigBee, le WiFi montre une variation de vitesse en ce qui concerne le transfert de données. Les réseaux définis selon la norme 802.11b ont une vitesse de transfert maximale de 11 Mbps, tandis que les autres versions (comme a et g) ont une vitesse maximale de 54 Mbps. Cela explique pourquoi certaines personnes ont un WiFi plus rapide que d'autres. Le tableau 1 indique le débit de données maximal de chaque norme Wi-Fi, ainsi que leur fréquence et leur bande passante.

802.11ah

Une nouvelle norme WiFi, 802.11ah, dans la bande 900MHz sans licence pour la domotique et la domotique devrait arriver sur le marché plus tard cette année. Il sera en concurrence avec d'autres protocoles déjà établis dans cette bande, à savoir ZigBee. WiFi AH vise à prendre en charge une gamme d'options allant d'un débit de 150 kbits/s avec une bande de 1 MHz jusqu'à 40 mbits/s sur une bande de 8 MHz. Il devrait également couvrir des distances 50 % plus longues que celles des produits 802.11n. Vous pouvez en savoir plus ici et ici.

Alors qui gagne la bataille ZigBee contre WiFi ?

Cela dépend totalement de l'application M2M ou IoT que vous essayez de créer. Mais de manière générale, je dirais que ni l'un ni l'autre ne gagne en communication M2M. Laissez-moi vous expliquer.

Comparaison de la consommation d'énergie Wi-Fi et ZigBee

Le WiFi et le ZigBee ont tous deux leurs qualités positives, mais ils ont évidemment des points négatifs. Ce que vous gagnez en bande passante avec le WiFi est perdu en puissance et en portée de la batterie, et ce que vous gagnez avec la durée de vie de la batterie de ZigBee, vous le perdez en portée et en bande passante avec ZigBee. Ainsi, comme pour toute décision basée sur les budgets de liaison, les compromis sont essentiels à comprendre.

En ce qui concerne spécifiquement la consommation d'énergie, les réseaux basés sur ZigBee consomment généralement 25 % de la puissance des réseaux WiFi. La durée de vie de la batterie de ZigBee est un atout majeur par rapport au Wi-Fi et doit être fortement prise en compte si vos terminaux fonctionnent sur batterie.

C'est exactement pourquoi nous avons construit le nouveau protocole, Lien Symphonie , et c'est aussi pourquoi nous écrivons ce post. Si vous cherchez à comparer ZigBee et WiFi, vous aurez peut-être besoin de Symphony Link. Au lieu d'utiliser un réseau maillé comme ZigBee, Symphony Link utilise une topologie en étoile comme le WiFi, mais peut désormais couvrir une longue portée avec une capacité élevée, ce que ni la technologie ZigBee ni le WiFi ne peuvent faire. Notre passerelle IoT étendue plus grande peut prendre en charge 200 000 connexions (le Wi-Fi exploserait) tout en utilisant une faible consommation d'énergie.