根據(jù)一份針對Zigbee、Thread和Bluetooth mesh發(fā)表的效能基準評比結(jié)果，在比較各種協(xié)議于不同測試條件和網(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)計工程師都知道，無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議沒有所謂的“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)用挑對網(wǎng)狀協(xié)議可能會很費事。各種協(xié)議都有本身一套獨特的特性和優(yōu)點，端賴使用個案和應(yīng)用需求而定。開發(fā)人員需要深入了解在耗電、吞吐量、延遲時間、擴充性、安全性和因特網(wǎng)協(xié)議(IP)聯(lián)機等關(guān)鍵層面各種協(xié)議的表現(xiàn)如何。

　　芯科科技(Silicon Labs)近來針對Zigbee、Thread和Bluetooth mesh，發(fā)表了首份效能基準評比的結(jié)果，以比較各種協(xié)議在不同的測試條件和網(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，雖然我們從為期十二個月的測試中也得到了多項重要的見解。測試是在美國波士頓(Boston)的商業(yè)辦公大樓中進行的，而且范圍內(nèi)有現(xiàn)成的Wi-Fi和Zigbee網(wǎng)絡(luò)。無線測試叢集則是布建在走廊、會議室、辦公室和開放區(qū)域。

　　獲勝者是—— 點此可詳細地檢視基準評比的結(jié)果。關(guān)鍵要點包括：

　　▲當(dāng)承載量小時，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，Zigbee和Thread的表現(xiàn)優(yōu)于Bluetooth mesh。假如安裝人員以手動來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，將一些路由節(jié)點關(guān)閉，Bluetooth mesh的效能在安裝后就能獲得提升。

　　▲三種協(xié)議的延遲時間全都會隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大而增加，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)點加以優(yōu)化可用來優(yōu)化效能。

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

　　生態(tài)系、用電和使用個案至關(guān)重要

　　事實上，并沒有哪一種網(wǎng)狀協(xié)議勝出。依照應(yīng)用的需求，效能會天差地遠。測試結(jié)果突顯出多個對選對協(xié)議至關(guān)重要的因素。例如所選的生態(tài)系便會大大影響協(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，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「蘋果對蘋果」的比較，網(wǎng)狀效能的測試全都是用Silicon Labs的Wireless Gecko系統(tǒng)單芯片平臺來進行。它可支持Zigbee、Thread和Bluetooth mesh以及專用協(xié)議。

　　使用個案在效能的結(jié)果上也扮演了要角。所實行的應(yīng)用是為了安全、方便還是舒適?例如能把倉庫里的燈同時打開，或許并沒有照明系統(tǒng)的耗電性或是能為倉庫的生態(tài)系增進更多服務(wù)來得重要。

　　在評價協(xié)議時，耗電是另一個不該忽視的因素。居家和大樓的自動化應(yīng)用常會兼而采用電池驅(qū)動、有線驅(qū)動，甚至是能源采集裝置，使網(wǎng)狀協(xié)議的使用個案經(jīng)常顯得大異其趣。

　　研究結(jié)果所彰顯出的事實在于，選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議會受到各式各樣的因素所影響。雖然網(wǎng)狀基準評比的演練揭露了以往無從獲悉的數(shù)據(jù)來輔助這個決定過程，但有了效能數(shù)據(jù)并不代表設(shè)計人員就能跳過測試階段。所幸新的基準評比結(jié)果是以一連串的應(yīng)用批注來顯示，其中解釋了基準評比測試的執(zhí)行方法，使開發(fā)人員能復(fù)制及操作類似的測試，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、所需延遲時間、預(yù)計吞吐量和可靠度是挑選適當(dāng)協(xié)議時的關(guān)鍵因素。值得注意的是，無線系統(tǒng)單芯片(SoC)業(yè)者所提供的開發(fā)工具會使開發(fā)的容易度和上市時間形成天壤之別。協(xié)議的選擇要夠充裕，加上挑選要符合一定的標(biāo)準，這或許看似難如登天。但假如設(shè)計人員對使用個案有清楚的了解，應(yīng)用的理想網(wǎng)狀協(xié)議就會顯現(xiàn)。