LoRa vs ジグビー: IoT接続のためのより良い技術はどれですか

過去数十年にわたって, モノのインターネットは大きな進歩を遂げました, あらゆる分野でテクノロジーの王者としての地位を確立. スマート ウェアラブルからホーム オートメーション、スマート シティまで, IoT は燃えている家のようなものです, 新たな可能性を切り開き続けます, ビジネスと生活を刷新する. IoTの発信基盤として, 無線通信技術が話題になっている, IoT市場の大きなパイを共有するために新しいものを生み出すさまざまな技術. 最も人気のあるものの中で ワイヤレステクノロジー, この記事では、LoRa と Zigbee の違いに焦点を当てます。.

IoT開発: LoRa と Zigbee の紹介

IoT アプリケーションには、ローカルまたはワイド エリア ネットワークの確立に役立つ多くのワイヤレス通信テクノロジがあります。. LAN の無線技術には、2.4GHz WiFi が含まれます。, Zigbee, ブルートゥース, NS。, WAN には 2G/3G/4G が含まれます, NS. 低電力広域ネットワーク以前 (LPWAN), 低威力と長距離のどちらかを選ばなければならないようだった. LPWAN技術の採用により, it’s possible to maximize longer-range communications and lower-power consumption, 追加費用を節約しながら.

LoRaとは

LoRaは長距離無線の略です, これは、American Semtech Company によって採用および推進されている低電力 WAN ワイヤレス規格です。. スペクトラム拡散技術に基づく, LPWANの無線通信技術の一つです, 伝送距離と消費電力の面で優れている.

LoRa は、同じ消費電力で他のワイヤレス技術よりも距離が長い, 長距離でシンプルなシステムを提供, 長いバッテリー寿命, センサーネットワークをスケーリングするための高容量. Lora接続のカバレッジは 3-5 従来の無線周波数通信の倍. 現在のところ, LoRaは世界中で普及し、徐々にモノのインターネットに適用されています.

ジグビーとは

Zigbee は近距離伝送用のワイヤレス ネットワーク プロトコルです。, 短い伝送距離の一連の電子部品間のデータ伝送に適しています, 低伝送速度と低消費電力. ミツバチがジグザグに踊ることからその名がついた, ミツバチは常に翼で踊り、花粉の位置を仲間に伝えます。.

ショートレンジとして, 低複雑性, 低電力, 低コスト無線通信技術, ZigBee 無線通信技術は IEEE802 に基づいています。 15.4 ネットワーキングのワイヤレス規格, セキュリティおよびアプリケーション ソフトウェア. スマート ホームや産業用モノのインターネットにおける Zigbee の幅広いアプリケーションは、Zigbee が信頼性が高く効率的なワイヤレス ネットワーク ソリューションであることを証明しています。.

LoRa と Zigbee の機能ごとの比較

LoRa と Zigbee は無線通信の異なる規格です. 違いを分解するには, 次の部分では、LoRa と Zigbee のよくある比較と珍しい比較をいくつか紹介します。.

周波数帯域: LoRa は次の間の周波数で動作するように設計されています。 863 に 870 ヨーロッパの MHz, 902 に 928 アメリカのメガヘルツ, 915 に 928 アジアの MHz, と 2.4 世界中の GHz, 一方、Zigbee はヨーロッパで 868MHz を介して送信します。, 915 アメリカのメガヘルツ, および世界標準の 2.4GHz 産業科学および医療 (ISM) 周波数帯域.

伝送範囲: 通信距離に関しては, Zigbee ベースのワイヤレス接続の最大範囲は 100 NS, LoRaの場合, まで十分に拡張できます。 15-20 km. LoRaで, 範囲は、屋内または屋外のゲートウェイなどのさまざまな要因によって異なります, 使用アンテナ, NS. 平均して, LoRaは信号を送信できます 3 マイル (4.7 km) 都市部と 10 マイル (16 km) 地方ではそれ以上.

消費電力: LoRaチップの送信電流はZigbeeに近い, LoRa の受信電流は Zigbee よりも低い, どちらも消費電力が少ない. 一般的に言えば, Zigbee システムの端末がネットワーキングおよび通常の動作で送受信するデータ パケットの数は、LoRa のそれよりも多くなります。, これらの相互作用は消費電力も増加させます.

データレート: LoRa のデータ転送速度は、 300 bps から 37.5 kbps, 使用帯域幅と拡散率に応じて. Zigbee は、次の速度でデータを配信できます。 250 kbps, 100 kbps, 40 kbps, と 20 kbps.

トポロジー: LoRa ネットワーク アーキテクチャはスター オブ スター トポロジを採用, ゲートウェイが個々のエンド デバイスと中央ネットワーク サーバーの間でメッセージを中継する. Zigbee にはさまざまなネットワーク トポロジがあります。, スターを含む, 木, ピアツーピアおよびメッシュ ネットワーク. 各トポロジは、メッセージのルーティングとデバイスの接続にさまざまな影響を与えます.

料金: 遠距離通信なので, 強力な壁貫通能力, LoRaの大容量システム, 同じ数の端末に必要な LoRa ゲートウェイの数は、Zigbee ゲートウェイの数よりもはるかに少ない, これにより、システムのネットワーク コストを節約できます。. ジグビーとの比較, LoRa デバイスのインストールと展開がより簡単に, これにより、設置コストが大幅に削減されます.

	LoRa	Zigbee
仕様書の権限	ローラ・アライアンス	ジグビー同盟
開発年	2009	1998
標準	IEEE 802.15.4	IEEE 802.15.4
周波数帯域	863 に 870 MHz, 902 に 928 MHz, 915 に 928 MHz, 2.4 世界中の GHz	868MHz, 915 MHz, 2.4GHz
伝送範囲	3 マイル (4.7 km) 都市部で, 10 マイル (16 km) また 地方ではもっと	10 に 100 メートル
消費電力	300 bps から 37.5 kbps	低い
データレート	Zigbeeに比べて低い	20 kbps (868 MHz), 40Kbps (915 MHz) , 250 kbps (2.4GHz)
トポロジー	星	星, 木, ピアツーピアとメッシュ
料金	低い	真ん中
申し込み	ワイドエリアとして使用 通信網	LR-WPAN として使用されます。. 低レートのワイヤレス パーソナル エリア ネットワーク

LoRaとZigbeeの長所と短所は何ですか

LoRa と Zigbee のさまざまな機能により、さまざまな利点と制限があることがわかります. 上記の特徴に基づいて, ここでは、LoRa と Zigbee の主な利点と制限について紹介します。.

LoRaの利点

• 長距離: これは、LoRa テクノロジーの顕著な利点の 1 つです。. LoRa センサーの通信範囲はキロメートル単位で測定されます.
• 低電力はより多くのバッテリーに等しい: 低消費電力は、LoRa デバイスのバッテリー寿命が長いことを意味します, 以上のバッテリー寿命を達成することができます 10 年.
• 干渉に対する優れた耐性: LoRaはスペクトラム拡散技術を採用, LoRaワイヤレス通信の耐干渉能力を大幅に向上させます. ホストに同じ周波数で同時に信号を送っても, these signals won’t interfere with each other, これにより、無線信号通信が干渉を受けやすいという問題点を徹底的に解決します。.
• 簡単で迅速な展開: LoRaネットワークは基本的にスター型トポロジーを採用, より少ない帯域幅を処理する, そして拡張しやすい. データ転送が不安定な実際の IoT 展開では当然の選択です。.

LoRa の制限事項

• 大きなデータ ペイロードには適していません: LoRa は、処理する帯域幅が少なく、データ ペイロードの送信量が少ないため、大きなデータ ペイロードには適していません。.
• 無認可の無線ネットワーク: LoRaWAN はライセンスのない無線ネットワークで動作します, LoRa デバイスとネットワークの展開が拡大するにつれて、, その周波数で干渉が発生する可能性があります.
• 安全性が低い: LoRa ネットワーク層とアプリケーション層は、同じルート キーと乱数から生成され、互いに分離されていません。. したがって, 秘密鍵の漏洩によるプライバシー漏洩やデータ改ざんのリスクがある.

ジグビーの利点

• 柔軟なネットワーク構造: Zigbee のネットワーク構造は複数あります, Zigbeeの通信距離が短く、壁を貫通する能力が弱いため, ネットワーク展開が難しい.
• 高セキュリティ: Zigbee は AES-128 暗号化アルゴリズムを採用しています, データ転送中に 3 レベルのセキュリティを提供する. 個々のアプリケーションは、セキュリティ プロパティを柔軟に決定できます.
• 短い遅延: 短い遅延とは、Zigbee の応答が迅速であることを意味します, 通常、15 ミリ秒でスリープ モードから動作モードに切り替わります. さらに, 1 つのノードが 30 ミリ秒でネットワークに接続できます, さらなる節電.
• 大容量ネットワーク: Zigbee ネットワークには最大で 255 Zigbee ネットワーク ノード, そのうちの 1 つがマスター デバイスで、残りがスレーブ デバイスです。. ネットワークコーディネーターを介して相互に接続されている場合, ネットワーク全体でかなりの数をサポートできます 64,000 Zigbee ネットワーク ノード.

Zigbee の制限事項

• 高コスト: Zigbeeの通信距離が短いため, 多数のノードの展開を必要とするアプリケーションのコストが高い. そして、何かがうまくいかないとき, 交換費用が高額になる.
• 限られた伝送範囲: カバレッジが限られているということは、Zigbee が主に屋外環境ではなく屋内環境で適用されることを意味します。.
• 複雑な展開: Zigbee ワイヤレス ネットワークには、多数の端末ノードとゲートウェイが含まれます。, ネットワークが複雑で、ネットワークの拡張が難しい.

Zigbee と LoRa 接続のさまざまな使用例

LoRa と Zigbee はまったく異なるユースケースのために生まれました. Based on the advantages of LoRa’s long-distance transmission, スーパーアンチジャミング能力, 低消費電力, その一般的なアプリケーション シナリオには、スマート シティが含まれます, スマートホーム, スマートな建物, スマート環境モニタリング, スマート測定, スマート農業, スマートファーム, スマートインダストリー, スマートリテール, スマートロジスティクス, インテリジェント防火, NS. 正確には, Lora は、アプリケーション シナリオを屋内から屋外、さらにはコミュニティ全体にまでシームレスに拡張します。.

広い通信周波数帯域と短い通信距離が Zigbee ソリューションの実装を決定します. 一般的なアプリケーション シナリオには、スマート ホームが含まれます, スマート測定, スマート農業, スマートエネルギー, NS. 自動制御や遠隔制御の分野ではZigbeeの方が好まれる, ホームオートメーションと産業分野の制御において、一定規模のエコロジカルチェーンを形成しました。. アプリケーションの深化に伴い, Zigbee’s own limitations make Zigbee products encounter a bottleneck. 同時に, LoRa は IoT に強い勢いで参入し、強力なライバルになりつつあります.

LoRa vs ジグビー: より良い接続のために何を選択するか

LoRa と Zigbee を比較することは、リンゴとオレンジを比較するようなものです. LoRa は範囲と消費電力の点で Zigbee よりも優れています. Zigbeeは近距離通信と屋内環境で好まれています. IoT接続にどのワイヤレス技術を選択するのが良いかについて, it’s obvious that the result is based on usage. 特定のビジネスニーズに応じて最適なものを選択できます.

汎用, LoRa は、長距離伝送を必要とする IoT アプリケーションの場合、はるかに効果的なオプションです。, 低消費電力, 多数の接続と位置追跡. 典型的なアプリケーションには、スマート水道メーターの読み取りが含まれます, スマート農業, 賢い駐車場, 車両追跡, 人員位置追跡, スマートコミュニティなど. LoRa は、WiFi などの他のテクノロジーと統合することもできます。, ブルートゥース, ビッグデータ, より良い接続性を提供するためのその他の機能.

その間, Zigbee は信頼性の高いワイヤレス ネットワーク ソリューションでもあります, 産業分野で長い歴史があり、遠隔監視と制御に使用されています. 信頼性の高いワイヤレスデータ伝送のための産業オートメーションに対する需要の高まりに応えて誕生しました。. Zigbee メッシュ ネットワーク ソリューションは、IoT デバイスの効率と相互運用性を大幅に向上させます。.