【技术】Bluetooth、Thread和Zigbee性能基准测试结果

时间： 2018-04-24 来源：SILICON LABS

技术问答

选型帮助

研发客服

商务客服

蓝牙网状网络 (Bluetooth mesh)、thread和zigbee是目前业界用于打造智能家居及楼宇自动化等应用最受欢迎及重视的无线网状网络协议标准。然而，每种协议有其独特特性及设计考量，必须针对实际的应用及环境审慎选择，才能让开发工作事半功倍。

为此，SILICON LABS (亦称“芯科科技”) 凭藉著拥有上述所有网状网络产品阵容和开发工具的优势，抢先开展了网状网络性能的基准测试，从而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。

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。开发人员有许多的无线协议可供选择，但是并没有一种协议可以符合所有的设计，所以了解这些网络协议在各项指标的性能表现是至关重要的。

以下为Zigbee®，Thread和Bluetooth®mesh三大网状网络标准的基础比较表：

	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年	建立于 2015 年	建立于 2003 年
应用层	本地网状网络模型	为dotdot、OCF和Nest Weave等基于IP的应用层提供灵活支持	Comprehensive Zigbee Cluster Library (ZCL)
IPv6	否	是	否
云连接	智能手机（暂时）网关	边界路由器网关	网关
生态系统	无	Nest	Amazon、IKEA、Phillips HUE、Samsung SmartThings、Lowes Iris、Wink、Cox、Rogers、Deutsch Telekom (Qivicon) 等
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。

网状网络标准的性能比较－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。

实测三种网络性能

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。

所有的测试都是在Silicon Labs的波士顿设计中心使用相同的Wireless Gecko SoC平台进行，以消除测试设备不同对测试结果的影响。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 152
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

全部评论（152）

DavidLjx Lv4. 资深工程师 2021-04-02

了解了
小英子 Lv5. 技术专家 2019-11-26

学习
用户17024446 Lv7. 资深专家 2019-11-24

可以可以
自强 Lv7. 资深专家 2019-11-21

不错，阅读了，很受用！
静待花开 Lv7. 资深专家 2019-11-21

学习了

李晓龙 Lv8. 研究员 2019-11-20

学习了
用户93248524 Lv4. 资深工程师 2019-11-19

了解
Jayden Lv6 2019-11-18

学习学习
妍妍 Lv5. 技术专家 2019-11-15

学习了
十四画生 Lv6. 高级专家 2019-11-14

学着

展开更多评论

【技术】Thread网络性能测试及评估

本文对用于评估Thread网状网络的性能、可扩展性和可靠性的一系列测试进行了介绍。除对Thread消息延迟和可靠性进行介绍外，还对测试条件和基础设施进行了介绍。

技术探讨发布时间 : 2022-09-30

【技术】BLE\Zigbee\Thread多协议无线SoC芯片的协议切换

Silicon Labs的EFR32MG12x 无线soc支持BLE、Zigbee和Thread三种协议并且可以互相切换。

技术探讨发布时间 : 2017-10-05

低功耗/延迟的ZIGBEE无线安防系统，支持加密更安全！

本文推出一种基于“系统控制中心+ZigBee无线传感器网络”的智能安防监测系统方案设计。

技术探讨发布时间 : 2016-09-11

SILICON LABS ZIGBEE 无线 Gecko SoC选型表

EFR32MG无线 Gecko SoC 是在 IoT 设备上实现节能多协议连网的理想之选。芯片解决方案结合了 76.8MHz ARM和高性能 2.4GHz 无线电，旨在为 IoT连接应用提供行业领先的节无线 SoC。

产品型号	品类	Protocol Stack	Frequency Band @ Max TX Power(GHz@dBm)	Flash(kB)	RAM(kB)	GPIO(个数)	Operating Temperature(℃)	Storage Temperature(℃)	Pin Count	AVDD Supply Voltage(V)
EFR32MG12P433F1024GL125-C	Gecko Multi-Protocol Wireless SoC	Bluetooth LE Zigbee Thread Proprietary, Wi-SUN	2.4GHz @ 19dBm, Sub-GHz @ 20dBm	1024kB	256kB	65	-40℃~85℃	-50℃~150℃	BGA125	1.8V~3.8V

选型表 - SILICON LABS 立即选型

Silicon Labs的EFR32MG系列支持SOC单芯片支持SuB-GHz、Bluetooth、ZigBee和Thread多协议，具有优越的射频性能、丰富的外设资源和超低的功耗等特性，被广泛的应用于智能家居产品中。很多工程师做智能家居产品开发时，是第一次真正接触ZigBee技术，可能对于ZigBee技术的一些概念不是非常清晰。本文向大家介绍ZigBee中的邻居表(neighbor-table)

设计经验发布时间 : 2019-03-31

深度专栏｜基于 Thread 提升智能家居互操作性

Thread Group市场副总裁Sujata Neidig强调智能家居互操作性重要性，指出Matter协议及Thread技术可解决互操作性瓶颈。Thread具有无单点故障、自恢复性、低功耗等优势，适用于智能家居场景。已有大量设备通过Thread认证，未来Thread认证产品队伍将持续扩充。

应用方案发布时间 : 2024-10-18

【经验】创建ZigBee的无线SOC网关工程操作步骤

Silicon Labs公司的EFR32MG系列是针对智能家居市场应用的多协议无线SOC，单芯片支持蓝牙、ZigBee和Thread等协议，尤其是高性价比的系列2产品MG21、MG22，在ZigBee应用方面受到广大工程师的青睐。对于新手来说，使用SOC模式网关是最简单不过，本文就指导大家创建ZigBee的SOC网关工程操作步骤。

设计经验发布时间 : 2020-04-09

【经验】借助wireshark 来调试zigbee网络

在开发zigbee设备的过程，通常要使用zigbee sniffer , 目前可以用的工具比较多，包括TI, Silicon Labs都有自己的工具，不过还有一个开源工具做的非常优秀，特别在此推荐给大家，它可以对数据包进行规则着色，在设计的过程中会更加直观。

设计经验发布时间 : 2019-03-31

ETRX358x-LRS ZIGBEE® MODULES

型号- ETRX3586HR-LRS,ETRX3DVK,ETRX357HR-LRS,ETRX3581HR-LRS,ETRX3581-LRS,ETRX3582,ETRX3586-LRS,ETRX3588HR-LRS,ETRX3582HR,ETRX3586,ETRX358X,ETRX3588,ETRX35X-LRS,ETRX3587,ETRX3586HR,ETRX357,ETRX3 FAMILY,EM358X FAMILY,ETRX358X FAMILY,EM358X,ETRX3585-LRS,ETRX358XHR-LRS,ETRX3USB,ETRX3582HR-LRS,ETRX358XHR-LRS FAMILY,ETRX3 SERIES,ETRX3587HR-LRS,ETRX358X SERIES,ETRX3585HR-LRS,ETRX358X-LRS,ETRX357DVK,ETRX3,EM358X-LRS,ETRX3588-LRS,ETRX357HR,ETRX358XHR,ETRX3587HR,ETRX3588HR,ETRX3582-LRS,ETRX358X-LRS FAMILY,ETRX357-LRS,ETRX3587-LRS,ETRX358XHR SERIES,ETRX358X-LRS SERIES

数据手册 - SILICON LABS - 2020/5/29 PDF 英文下载

【应用】基于EFR32MG21作为zigbee接入单元和SGM2205作为电源转换芯片设计的智能家居zigbee网关产品

笔者有参与一款智能家居zigbee网关产品研发，zigbee单元基于芯科科技最新Gecko系列2高性价比EFR32MG21A020F512IM32-B芯片设计，WiFi单元基于专注于物联网应用的乐鑫ESP32-DOWD芯片设计，并选用圣邦微SGM2205-ADJXTDB8G/TR电源芯片实现5V转3.3V为zigbee和WiFi芯片供电。

应用方案发布时间 : 2019-08-15

【技术】浅析主流低功耗无线技术：BLE，蓝牙MESH，ZigBee和Thread协议，LPWAN技术

主流低功耗无线技术包括低功耗蓝牙(BLE)、蓝牙MESH、ZigBee、Thread协议和低功耗广域网LPWAN技术，为不同的应用产品选择正确的网状网络技术。

新技术发布时间 : 2018-03-28

ETRX35x-LRS ZIGBEE MODULES

型号- ETRX3DVK,ETRX357HR-LRS,ETRX35X-LRS,ETRX3XX,ETRX35X,ETRX357,ETRX357HR-LRS-R8,EM351,ETRX357-LRS-R8,ETRX35X SERIES,ETRX357HR-LRS-C31,ETRX3USB,ETRX351-LRS,EM357,EM35X,ETRX3 SERIES,ETRX351HR-LRS,ETRX351,ETRX3,ETRX35XHR,ETRX2,ETRX357HR-LRS-P1164,ETRX35XHR-LRS,ETRX35X-LRS SERIES,ETRX357-LRS-C31,ETRX357-LRS,ETRX3587-LRS,ETRX35X-LR

数据手册 - SILICON LABS - Rev 1.09 - 2020/5/14 PDF 英文下载

Zigbee系统包含几大模块?

Zigbee系统包含模块有：1、ZigBee网络节点，包含End Device/Router；2、ZigBee网关，带有WIFI/以太网的接口，是ZigBee网络和云端、Internet、手机连接的桥梁，里面包含有ZigBee芯片，作为Coordinater；3、云端/Web Server；4、手机APP。

技术问答发布时间 : 2016-10-25

【技术】网状网络技术三分天下，蓝牙Mesh欲异军突起

随着2009年蓝牙低功耗（BluetoothLowEnergy）的切入，再到现在的蓝牙网状网络（Mesh），我们正看到并将看到有更多的新应用出现。早期，家庭/楼宇自动化、信标、照明和资产追踪/管理等组网应用主要采用Zigbee网络。然而，Zigbee需要设计路由器/网关，这对开发者形成负担，因此行业也进一步提出了基于IPv6的Thread网状网络标准，形成目前技术三分天下的局面。

新技术发布时间 : 2017-11-13