我是靠谱客的博主 聪慧羽毛,最近开发中收集的这篇文章主要介绍蓝牙网状网络、Thread 和 Zigbee 网络性能的基准测试测试网络性能准测量结果,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

Bluetooth mesh , Thread, and Zigbee are popular mesh networking standards used to add wireless connectivity to building and home automation products.Silicon Labs 开展了网状网络性能测试,以帮助开发人员更好地了解难以预测的无线行为,使其在设计 IoT 相关产品时能做出更明智的选择。

综合考量网状网络技术

一些网络性能特征,如吞吐量、延迟以及网络规模对扩展性和可靠性的影响等,都是需要考虑的重要因素。在选择技术时也要将其他因素考虑在内,如不同生态系统所用的技术、网关接口和云连接等。

 

蓝牙网状网络

Thread

Zigbee

市场焦点

照明和家庭自动化

商业/工业

家庭自动化、照明、计量

成熟度

建立于 2017

建立于 2015

建立于 2003

应用层

本地网状网络模型

dotdotOCF Nest Weave 等基于 IP 的应用层提供灵活支持

Comprehensive Zigbee Cluster Library (ZCL)

IPv6

云连接

智能手机(暂时)网关

边界路由器网关

网关

生态系统

Nest

AmazonIKEAPhillips HUESamsung SmartThingsLowes IrisWinkCoxRogersDeutsch Telekom (Qivicon)

路由

受控泛洪式

全路由

全路由

其他备注

信标、直接电话连接

最成熟


网状网络标准的性能比较

基准要求

  • 利用有各种蓝牙、Wi-Fi 和 Zigbee 网络活动的现实环境
  • 利用以太网反向通道和数据包追踪在网络中的所有节点同步时间戳
  • 测量不同吞吐量和延迟配置下的性能

  • 将能量测量和无线流量相关联,提升系统特性

结果概述

  • 小型有效载荷的小型网络中,Thread、Zigbee 和蓝牙网状网络的性能均不相上下
  • 需要增加有效载荷和吞吐量时,Thread 和 Zigbee 的性能优于蓝牙网状网络
  • 随着网络规模增大,这三种网状网络的延迟都会增加,其中蓝牙网状网络增加的延迟最大
  • 选择 IoT 无线连接解决方案还应考虑其他标准,如预期的生态系统和功耗要求等
  • 针对大型蓝牙网状网络,可利用延迟优化来优化性能
  • 蓝牙网状网络最适用于使用短信息 (<=11B) 的情形,尤其当使用多播消息时

测试网络性能

这些测试使用了 Silicon Labs 的无线 Gecko SoC 平台进行,该平台可运行蓝牙网状网络、Thread、Zigbee 和各种专有协议。此外,还利用了 Silicon Labs 蓝牙网状网络、Thread 和 Zigbee 软件协议栈。测试环境是一座覆盖活跃 Wi-Fi 和 ZigBee 网络的商务办公楼。无线测试集群部署于走廊、会议室、办公室和开放区域。



准测量结果

100 字节有效载荷下的吞吐量

  • 典型网络包括两至三跳
  • 跳数不同,吞吐量也相应不同
  • 跳数越多,协议性能会趋于相似
  • 蓝牙网状网络小数据包有效载荷会使吞吐量降低

四跳后的延迟

  • 对于极小型有效载荷,所有协议的延迟都十分相似
  • 随着有效载荷的增加,Thread 碎片化 (6LowPAN) 的效率和延迟性能逐渐达到最佳
  • Zigbee 效率出色,但存在部分应用层碎片化
  • 随着有效载荷的增加,蓝牙网状网络延迟会降低,这是因为数据包较小,并且会导致碎片化

小型有效载荷的小型网络

  • 所有三个峰值都低于 50 毫秒 (ms)
  • 所有扩展最大可达到 90 ms,但都在 200 ms 的市场目标下
  • 所有协议的多播都具有极高的可靠性

中型有效载荷的小型网络

  • Thread 性能最佳,延迟最大为 100 毫秒 (ms)
  • Zigbee 性能良好,大部分数据包的接收有 80 ms 延迟,扩展最大为 130 ms
  • 蓝牙网状网络延迟的变化幅度最大,为 20 至 200 ms

小型有效载荷的大型网络

  • Thread 性能最佳,延迟最大为 100 ms
  • Zigbee 性能良好,大部分数据包的接收有 80 ms 延迟,扩展最大为 130 ms
  • 蓝牙网状网络延迟在 60 ms 达到高峰,扩展超过 250 ms
  • 所有 192 个节点都是蓝牙网状网络继电器,未使用继电器优化

中型有效载荷的大型网络

  • Thread 性能最佳,延迟扩展最大为 100 ms
  • Zigbee 性能良好,大部分数据包的接收有 80 ms 延迟,扩展最大为 130 ms
  • 蓝牙网状网络延迟在 60 ms 达到高峰,扩展超过 250 ms
  • 所有 192 个节点都是蓝牙网状网络继电器,未使用继电器优化




最后

以上就是聪慧羽毛为你收集整理的蓝牙网状网络、Thread 和 Zigbee 网络性能的基准测试测试网络性能准测量结果的全部内容,希望文章能够帮你解决蓝牙网状网络、Thread 和 Zigbee 网络性能的基准测试测试网络性能准测量结果所遇到的程序开发问题。

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