ZigBee contre. Bluetooth :un cas d'utilisation avec des calculs de portée

ZigBee, Bluetooth et Bluetooth Low Energy sont souvent décrits comme des protocoles de réseau comparables. Mais en plus de fonctionner sur la même bande de fréquences, ces normes sans fil de réseau personnel (PAN) présentent plus de différences que de similitudes. Aujourd'hui, nous allons découvrir ce qu'elles sont, quelles applications sont adaptées à chacune et en quoi elles diffèrent dans un cas d'utilisation spécifique.

Qu'est-ce que ZigBee ?

ZigBee est un protocole de réseau maillé. Il est conçu pour transporter de petits paquets de données sur de courtes distances tout en maintenant une faible consommation d'énergie. Comme son concurrent Z-Wave, il fonctionne sur un réseau de topologie maillé, ce qui signifie que les informations d'un seul nœud de capteur voyagent sur un réseau de nœuds (chacun servant de source de données et un répéteur) jusqu'à ce que la transmission arrive à la passerelle.

Il utilise une version de la norme IEEE (Institute of Electronics and Electronics Engineering) 802.15.4 et, en tant que tel, est largement utilisé dans les réseaux de données de capteurs locaux. ZigBee utilise la bande de fréquences ISM 2,4 GHz, et comme il s'agit d'une norme mondiale, ses applications peuvent être utilisées pratiquement n'importe où.

(Il convient de noter que ZigBee a rencontré des problèmes d'interopérabilité, car deux profils ZigBee peuvent interférer l'un avec l'autre. Cet article de The Verge contient plus d'informations sur ce sujet.)

Les applications ZigBee incluent la domotique, les systèmes de sécurité, les systèmes CVC, l'éclairage intelligent, etc.

Que sont le Bluetooth et le Bluetooth Low Energy (LE) ?

Bluetooth

Bluetooth est une norme de technologie sans fil créée et utilisée pour les communications à courte portée communication sans fil. Il a été développé en 1994 par le géant des télécommunications Ericsson, et il est maintenant géré par le Bluetooth Special Interests Group (SIG).

Bluetooth a été créé pour permettre la transmission de données sans fil avec des appareils à très courte portée. C'est pourquoi de nombreuses personnes pensent immédiatement à un casque sans fil ou à un clavier sans fil lorsqu'elles pensent à cette technologie. En termes techniques, Bluetooth fonctionne dans la bande de fréquence ISM 2,4 GHz (comme ZigBee). Les paquets de données sont divisés et échangés entre l'un des 79 canaux Bluetooth désignés, chacun ayant une bande passante de 1 MHz.

Les applications Bluetooth sont idéales pour les transferts de fichiers de périphérique à périphérique, les casques, les haut-parleurs et les ajouts informatiques sans fil tels que les claviers, les trackpads et les imprimantes.

Bluetooth LE

Bluetooth Low Energy, en abrégé Bluetooth LE, était à l'origine appelé « Bluetooth 4.0 » lors de sa création en 2011. Son principal avantage (et la différence avec le Bluetooth « ordinaire ») est sa faible consommation d'énergie. C'est idéal pour les produits M2M, car une seule batterie exécutant Bluetooth LE dans un produit peut durer jusqu'à cinq ans.

Bluetooth LE fonctionne dans la bande ISM 2,4 GHz, comme Bluetooth 1.0. Ceci étant dit, Bluetooth LE a un temps de connexion très court (quelques mS seulement) avec un débit de données élevé (1 Mb/s), puis passe en « mode veille » jusqu'à ce qu'une connexion soit rétablie.

Les applications Bluetooth LE sont idéales pour la technologie au niveau des capteurs, les applications de transport public et les appareils de surveillance de la santé et de la condition physique. Par rapport à Bluetooth, Bluetooth LE est plus étroitement lié à ZigBee en ce qui concerne les applications, car il est moins coûteux que le Bluetooth ordinaire et consomme peu d'énergie.

Voir aussi :Bluetooth vs. Bluetooth Low Energy :quelle est la différence ?

ZigBee contre. Bluetooth LE :Cas d'utilisation du vignoble

Pour illustrer la différence entre ZigBee et Bluetooth Low Energy, nous avons créé ce tableau comparatif. Supposons qu'un vigneron veuille surveiller sans fil ses vignobles pour tenir compte des conditions environnementales, de sorte que sa prochaine récolte de pinot noir ne soit pas plate ou sans vie. Ci-dessous, nous avons décomposé les résultats auxquels ledit vigneron peut s'attendre. Par cet exemple, supposons que les capteurs environnementaux se trouvent sur les vignes et que l'antenne se trouve sur le toit de l'installation de pressage.

(Nous avons également inclus Symphony dans ce tableau. Symphony Link est le protocole sans fil que nous implémentons pour les clients de Link Labs.)

Bluetooth LE ZigBee Symphonie Hauteur de l'antenne TX (m) 6 6 6 Puissance TX (dBm) 4 18 18 Gain d'antenne TX (dB) 0 0 0 Fréquence (MHz) 2400 2400 915 Hauteur de l'antenne RX (m) 1 1 1 Gain d'antenne RX (dB) -6 -6 -6 Perte de structure (dB) 11 11 11 Sensibilité (dBm) -93 -102 -140 Marge (dB) 20 20 20 Portée (m) 77 291 2594

(Remarque :perte de structure de 11 dB compatible avec la propagation à travers un mur de blocs de maçonnerie de 8 po.)

Sur la base de cette comparaison côte à côte, vous constaterez que le Symphony a (de loin) la meilleure gamme. Cela signifie que les capteurs sur les vignes pourraient fonctionner pendant de nombreuses années sur une seule batterie et continuer à transmettre des informations sur plusieurs milliers de mètres. Mais entre ZigBee et Bluetooth LE, ZigBee arrive en tête - il atteint une meilleure portée pour ce cas d'utilisation.