根據(jù)一份針對(duì)Zigbee、Thread和Bluetooth mesh發(fā)表的效能基準(zhǔn)評(píng)比結(jié)果，在比較各種協(xié)議于不同測(cè)試條件和網(wǎng)絡(luò)配置的表現(xiàn)后，不出所料的是...

　　每位物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)計(jì)工程師都知道，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議沒(méi)有所謂的“一體適用”這回事。而網(wǎng)狀堆棧也是如此。

　　要替物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用挑對(duì)網(wǎng)狀協(xié)議可能會(huì)很費(fèi)事。各種協(xié)議都有本身一套獨(dú)特的特性和優(yōu)點(diǎn)，端賴(lài)使用個(gè)案和應(yīng)用需求而定。開(kāi)發(fā)人員需要深入了解在耗電、吞吐量、延遲時(shí)間、擴(kuò)充性、安全性和因特網(wǎng)協(xié)議(IP)聯(lián)機(jī)等關(guān)鍵層面各種協(xié)議的表現(xiàn)如何。

　　芯科科技(Silicon Labs)近來(lái)針對(duì)Zigbee、Thread和Bluetooth mesh，發(fā)表了首份效能基準(zhǔn)評(píng)比的結(jié)果，以比較各種協(xié)議在不同的測(cè)試條件和網(wǎng)絡(luò)配置下的表現(xiàn)。

　　不出所料的是，網(wǎng)狀效能的結(jié)果天差地遠(yuǎn)，雖然我們從為期十二個(gè)月的測(cè)試中也得到了多項(xiàng)重要的見(jiàn)解。測(cè)試是在美國(guó)波士頓(Boston)的商業(yè)辦公大樓中進(jìn)行的，而且范圍內(nèi)有現(xiàn)成的Wi-Fi和Zigbee網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線(xiàn)測(cè)試叢集則是布建在走廊、會(huì)議室、辦公室和開(kāi)放區(qū)域。

　　獲勝者是—— 點(diǎn)此可詳細(xì)地檢視基準(zhǔn)評(píng)比的結(jié)果。關(guān)鍵要點(diǎn)包括：

　　▲當(dāng)承載量小時(shí)，Zigbee、Thread和Bluetooth mesh在小型網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)相近。

　　▲當(dāng)承載量和吞吐量的需求增加時(shí)，Zigbee和Thread的表現(xiàn)優(yōu)于Bluetooth mesh。假如安裝人員以手動(dòng)來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，將一些路由節(jié)點(diǎn)關(guān)閉，Bluetooth mesh的效能在安裝后就能獲得提升。

　　▲三種協(xié)議的延遲時(shí)間全都會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大而增加，但Bluetooth mesh增加得最多。

　　▲就大型的Bluetooth mesh網(wǎng)絡(luò)而言，把轉(zhuǎn)送節(jié)點(diǎn)加以?xún)?yōu)化可用來(lái)優(yōu)化效能。

　　▲在使用短訊息(< =11B)，尤其是群播訊息時(shí)，Bluetooth mesh運(yùn)作得最好。

　　生態(tài)系、用電和使用個(gè)案至關(guān)重要

　　事實(shí)上，并沒(méi)有哪一種網(wǎng)狀協(xié)議勝出。依照應(yīng)用的需求，效能會(huì)天差地遠(yuǎn)。測(cè)試結(jié)果突顯出多個(gè)對(duì)選對(duì)協(xié)議至關(guān)重要的因素。例如所選的生態(tài)系便會(huì)大大影響協(xié)議的效能。假如裝置制造商想要與固有的生態(tài)系互通，像是Amazon Echo Plus、Philips Hue或Comcast Xfinity，Zigbee就是最佳選擇。假如沒(méi)有指定生態(tài)系，那就有別的網(wǎng)狀選擇。Thread和Bluetooth mesh是比較新的協(xié)議選項(xiàng)，而且日益風(fēng)行，在物聯(lián)網(wǎng)方面各具有自成一格的益處。

　　為了協(xié)助確保是「蘋(píng)果對(duì)蘋(píng)果」的比較，網(wǎng)狀效能的測(cè)試全都是用Silicon Labs的Wireless Gecko系統(tǒng)單芯片平臺(tái)來(lái)進(jìn)行。它可支持Zigbee、Thread和Bluetooth mesh以及專(zhuān)用協(xié)議。

　　使用個(gè)案在效能的結(jié)果上也扮演了要角。所實(shí)行的應(yīng)用是為了安全、方便還是舒適?例如能把倉(cāng)庫(kù)里的燈同時(shí)打開(kāi)，或許并沒(méi)有照明系統(tǒng)的耗電性或是能為倉(cāng)庫(kù)的生態(tài)系增進(jìn)更多服務(wù)來(lái)得重要。

　　在評(píng)價(jià)協(xié)議時(shí)，耗電是另一個(gè)不該忽視的因素。居家和大樓的自動(dòng)化應(yīng)用常會(huì)兼而采用電池驅(qū)動(dòng)、有線(xiàn)驅(qū)動(dòng)，甚至是能源采集裝置，使網(wǎng)狀協(xié)議的使用個(gè)案經(jīng)常顯得大異其趣。

　　研究結(jié)果所彰顯出的事實(shí)在于，選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議會(huì)受到各式各樣的因素所影響。雖然網(wǎng)狀基準(zhǔn)評(píng)比的演練揭露了以往無(wú)從獲悉的數(shù)據(jù)來(lái)輔助這個(gè)決定過(guò)程，但有了效能數(shù)據(jù)并不代表設(shè)計(jì)人員就能跳過(guò)測(cè)試階段。所幸新的基準(zhǔn)評(píng)比結(jié)果是以一連串的應(yīng)用批注來(lái)顯示，其中解釋了基準(zhǔn)評(píng)比測(cè)試的執(zhí)行方法，使開(kāi)發(fā)人員能復(fù)制及操作類(lèi)似的測(cè)試，而不必自行發(fā)明。

　　整體而言，網(wǎng)狀效能的研究歸結(jié)出，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、所需延遲時(shí)間、預(yù)計(jì)吞吐量和可靠度是挑選適當(dāng)協(xié)議時(shí)的關(guān)鍵因素。值得注意的是，無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)單芯片(SoC)業(yè)者所提供的開(kāi)發(fā)工具會(huì)使開(kāi)發(fā)的容易度和上市時(shí)間形成天壤之別。協(xié)議的選擇要夠充裕，加上挑選要符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，這或許看似難如登天。但假如設(shè)計(jì)人員對(duì)使用個(gè)案有清楚的了解，應(yīng)用的理想網(wǎng)狀協(xié)議就會(huì)顯現(xiàn)。