Wann sollte Wi-Fi über Bluetooth oder umgekehrt in einem IoT-System verwendet werden?

Wenn es um IoT geht, sind die beiden Hauptkommunikationsmethoden, die mir in den Sinn kommen, entweder Bluetooth oder Wi-Fi. Ich weiß, dass es auch andere wie ZigBee, Z-Wave gibt, aber ich möchte entweder bei Wi-Fi oder Bluetooth bleiben, da diese standardmäßig von Smartphones und Tablets unterstützt werden.

Anwendungsübersicht , Systemspezifikationen:

• Keine HD-Kameras in einem Gerät.
• Zweck ist es, alle Schlösser, sowohl Fenster als auch Eingangstüren und sogar Hundetüren angeschlossen zu haben.
• Alle Lichtschalter sollten mit Rückmeldeinformationen über den aktuellen Zustand der jeweiligen Lampe verbunden sein. (Die Schalter können sowohl ferngesteuert als auch manuell gesteuert werden.)
• In der Lage sein, mehrere Näherungssensoren pro Raum zu handhaben.
• Ich möchte, dass das System mit intelligenten Klimaanlagen umgehen kann (diese sollten ferngesteuert werden und Feedback zu Temperatur- und Feuchtigkeitswerten geben können.)

Im Allgemeinen habe ich viele Geräte mit geringen Bandbreitenanforderungen und das Hauptziel ist ein System, das so skalierbar wie möglich ist. Wenn ich also in ein doppelt so großes Haus ziehe, in dem fast doppelt so viele Sensoren benötigt werden, möchte ich, dass die Installation der zusätzlichen Sensoren am einfachsten ist.

Jetzt kenne ich die grundsätzlichen Vor- und Nachteile der beiden gegenüber. Es ist auf dieser Seite Bluetooth im Vergleich zu Wi-Fi aufgeführt (das Bild wird auch von hier aufgenommen).

Hervorzuheben: Einige Bluetooth ist billig und einfacher zu bedienen. Wi-Fi ist jedoch sicherer, hat eine höhere Reichweite und Bandbreite, kostet aber natürlich mehr.

Die Frage ist also: Wie kann man zu Beginn eines Projekts entscheiden, welches für die Aufgabe am besten geeignet ist? Ich betrachte die Skalierbarkeit als die wichtigste Spezifikation.

Wireless und Bluetooth sind sehr enge Technologien. Aber wenn Sie sich für eine von ihnen entscheiden, müssen Sie viele Dinge berücksichtigen.

Geschwindigkeit:

Bluetooth 4.0 bietet 25 Mbps , während WiFi Direkt können Sie bieten 250 Mbps . Wenn Sie also eine schnellere Übertragungsrate wünschen, dh wenn Sie große Datenmengen innerhalb kurzer Zeit übertragen müssen und dies Ihr Hauptanliegen ist, entscheiden Sie sich für WiFi.

Reichweite:

Bluetooth 4.0 hat drei verschiedene Typen, wobei die Reichweite meist geräteabhängig ist. Aber wir können eine Reichweite von 100 Fuß bis 200 Fuß erwarten. WiFi Direct hat eine Reichweite von ca. 200 m (600 ft), die sich je nach realen Szenarien unterscheiden kann, aber anscheinend kann WiFi Daten über größere Entfernungen übertragen.

Sicherheit:

WiFi Direct verwendet WPA2 mit AES- 256-Bit-Verschlüsselung, während Bluetooth 4.0 AES-128-Bit-Verschlüsselung verwendet. Beide Sicherheitsmaßnahmen können jedoch für die meisten unserer Aufgaben ausreichend Sicherheit bieten. Warum die Mühe?

Energieverbrauch:

Bluetooth 4.0 verfügt über einen separaten Modus namens Bluetooth Low Energy (LE), in dem der Stromverbrauch sehr niedrig ist. WiFi Direct hat andererseits auch einen geringen Stromverbrauch, aber in diesem Fall ist Bluetooth wahrscheinlich der Gewinner.

Kosten:

Wenn wir IoT-Geräte bauen, müssen wir auch die Kosten berücksichtigen. Bluetooth ist eine eindeutig kostengünstige Technologie, bei der WLAN noch etwas teuer ist. Dies sollte auch bei der Auswahl der Technologie berücksichtigt werden.

Sie können also jede dieser Technologien entsprechend Ihren Anforderungen auswählen.

• Bluetooth Classic: Wenn Netzstrom verfügbar ist und die Anwendung datenintensiv ist, z. B. Audio-Streaming
• Bluetooth Low Energy : Wenn die Datenrate niedrig ist und das Gerät über eine Batterie mit Strom versorgt wird.
• Wifi : Basiert auf der aktuell verfügbaren Technologie, wenn Netzstrom verfügbar ist und für die Anwendung eine große Datenmenge erforderlich ist.

Für ein Smart-Home-Gerät ermitteln Benutzer, Anwendungen, Regionen und das unterstützende Echosystem möglicherweise, welches Protokoll am besten geeignet ist. Derzeit gibt es in den USA nur wenige konkurrierende Echosysteme wie Lowes IRIS, Wink und Smarthings, die Netzwerk-Hubs erstellen, die BLE, Zigbee und Wifi unterstützen. Daher könnte BLE eine gute Wahl sein. Auch in solchen Fällen kann die Sicherheit auf den Hub verlagert werden.

Im Gegenteil, wenn das Gerät nicht Teil eines Echosystems ist und höhere Datenübertragungsraten erfordert, wie z. B. eine Überwachungskamera, ist WLAN eine gute Wahl.

Grundsätzlich werden Bandbreite, Reichweite und Kosten gegeneinander abgewogen.

Wenn eine der Auswahlmöglichkeiten nicht Ihren Anforderungen an Bandbreite oder Reichweite entspricht, ist Ihre Auswahl eindeutig.

Wenn beide diese Anforderungen erfüllen, ist dies eine geschäftliche Entscheidung, und Sie würden wahrscheinlich die Kosten tragen.

Dies setzt natürlich voraus, dass Sie sowohl Client als auch Server bereitstellen. Wenn Sie beispielsweise einen neuen Client für die Schnittstelle zu einem vorhandenen Server entwickeln, ist Ihre Wahl entscheidend.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist die Funkpaketgröße, die für Bluetooth viel kleiner ist als für WiFi. Dies bedeutet, dass das Kollisionsrisiko für Bluetooth geringer ist als für WiFi und eine Bluetooth-Übertragung eine WiFi-Übertragung eher stört als umgekehrt.

Ich bin zu dem Schluss gekommen, dass Bluetooth mit der bevorstehenden neuen Version von Bluetooth 5 eine bessere Wahl sein wird. Referenz .

Kirkland, Washington - 16. Juni 2016 - Die Bluetooth Special Interest Group (SIG) gab bekannt, dass ihre nächste Veröffentlichung, die von Ende 2016 bis Anfang 2017 erscheint, den Namen Bluetooth 5 trägt und eine deutlich höhere Reichweite, Geschwindigkeit und Übertragungskapazität bietet. Durch die Erweiterung der Reichweite werden robuste, zuverlässige Internet-of-Things-Verbindungen (IoT) bereitgestellt, mit denen Anwendungsfälle für Privathaushalte, Gebäude und Außenbereiche Realität werden. Höhere Geschwindigkeiten beschleunigen den Datenversand und optimieren die Reaktionsfähigkeit. Die Erhöhung der Sendekapazität wird die nächste Generation von "verbindungslosen" Diensten wie Funkfeuer und ortsbezogene Informationen und Navigation vorantreiben. Diese Bluetooth-Weiterentwicklungen eröffnen mehr Möglichkeiten und ermöglichen es SIG-Unternehmen - derzeit auf einem Höchststand von 30.000 Mitgliedsunternehmen -, ein zugängliches, interoperables IoT aufzubauen.

Wie andere betont haben, tausche ich Bandbreite, Reichweite und Kosten aus. Mit dieser neuen vielversprechenden Bluetooth-Version erhalte ich laut Texas Instruments die folgenden Vorteile . Und es wird wahrscheinlich überhaupt keinen Kompromiss geben.

1. Durch eine größere Reichweite können Punkt-zu-Punkt- und Stern-Netzwerke zuverlässige hausinterne Abdeckung für Smart-Home-Anwendungen wie Sicherheitssysteme, Beleuchtung, Rauchmelder und Türschlösser bieten. Die kabellosen SimpleLink-Mikrocontroller mit extrem geringem Stromverbrauch von TI bieten branchenführende HF-Leistung für eine größere Reichweite und eine robustere Konnektivität und werden mit Bluetooth 5 eine bis zu viermal größere Reichweite einführen Anzahl der für die Übertragung von Paketen zwischen Knoten erforderlichen Hops, wodurch die Netzwerküberlastung verringert und die Stabilität verbessert wird.

2. Höhere Geschwindigkeiten ermöglichen eine doppelt so schnelle Datenübertragung, verbessern die Spektral- und Energieeffizienz und ermöglichen neue Anwendungen mit höherem Durchsatz, z. B. Audio. Die Übertragung großer Datenmengen, z. B. in medizinischen, Sport- und Fitnessanwendungen, erfolgt ebenfalls viel schneller und sorgt für eine insgesamt bessere Benutzererfahrung. In Kombination mit der Datenlängenerweiterung in Bluetooth 4.2, die bereits auf CC2640-Geräten unterstützt wird, sorgen höhere Geschwindigkeiten von Bluetooth 5 für einen um 500 Prozent höheren Datendurchsatz über Bluetooth 4.0. Heute unterstützt die drahtlose MCU CC2640 von TI die Kommunikation mit bis zu 5 Mbit / s.

3. Durch die Erhöhung der Sendekapazität können Beacons umfangreichere und intelligentere Daten übertragen, um mühelose und nahtlose Ortungs- und Navigationsdienste zu ermöglichen.

Mit diesen Änderungen wird Bluetooth viel stärker und TI bietet bereits eine drahtlose MCU mit geringem Stromverbrauch an. Neue Smartphones und Tablets sollten sich zwar an dieses neue Bluetooth 5 anpassen, aber das sollte nur eine Frage der Zeit sein.

Weitere Informationen zu Bluetooth 5 finden Sie hier .