Quando usar o Wi-Fi por Bluetooth ou vice-versa em um sistema IoT?

Basicamente, quando se trata de IoT, os dois principais métodos de comunicação que me vêm à mente são Bluetooth ou Wi-Fi. Eu sei que existem outros, como o ZigBee, o Z-Wave, mas eu gostaria de permanecer no Wi-Fi ou no Bluetooth, pois eles são suportados por smartphones e tablets por padrão.

Visão geral do aplicativo , especificações do sistema:

• Não há câmeras HD em nenhum dispositivo.
• O objetivo é conectar todas as fechaduras, janelas e portas de entrada e até portas de cães.
• Todos os interruptores de luz devem ser conectados com informações de feedback sobre o estado atual da lâmpada específica. (Os switches também podem ser controlados remotamente e manualmente.)
• Ser capaz de lidar com sensores de proximidade vários por quarto.
• Quero que o sistema seja capaz de lidar com aparelhos de ar condicionado inteligentes (eles devem ser controlados remotamente e dar feedback sobre os valores de temperatura e umidade).

Em geral, tenho muitos dispositivos com requisitos de baixa largura de banda e o objetivo principal é ter um sistema o mais escalável possível. Portanto, se eu mudar para uma casa duas vezes maior, que precisa de quase o dobro de sensores, quero que seja o mais fácil instalar os adicionais.

Agora eu sei as vantagens e desvantagens básicas dos dois comparados. Ele está listado neste site Bluetooth vs. Wi-Fi (a imagem é tirada daqui também).

Para destacar: Alguns Bluetooth são baratos e mais fáceis de usar. No entanto, o Wi-Fi é mais seguro, possui maior alcance e largura de banda, mas, é claro, custa mais.

Portanto, a pergunta é: no início de um projeto, como alguém pode decidir qual será o mais adequado para a tarefa? Considero a escalabilidade como a especificação mais importante.

Wireless e Bluetooth são tecnologias muito próximas. Mas, quando escolher entre um deles, você deve considerar muitas coisas.

Rapidez:

O Bluetooth 4.0 oferece 25 Mbps, enquanto o WiFi Direct pode oferecer 250 Mbps . Portanto, se você deseja uma taxa de transferência mais rápida, ou seja, se precisar transferir grande quantidade de dados em um curto espaço de tempo, e é sua principal preocupação, opte pelo WiFi.

Alcance:

O Bluetooth 4.0 possui três tipos diferentes, nos quais o alcance depende principalmente do dispositivo. Mas podemos esperar um alcance de 100 a 200 pés. O WiFi Direct tem um alcance de cerca de 600 pés, que pode variar nos cenários do mundo real, mas, aparentemente, o wifi pode transferir dados para distâncias maiores.

Segurança:

O WiFi Direct está usando WPA2 com criptografia AES de 256 bits, enquanto o bluetooth 4.0 usa criptografia AES de 128 bits. Mas essas duas medidas de segurança podem fornecer segurança suficiente para a maioria de nossas tarefas. Porque se importar?

Consumo de energia:

O Bluetooth 4.0 possui um modo separado chamado Bluetooth Low Energy (LE), onde o consumo de energia é muito baixo. O WiFi Direct, por outro lado, também tem sido dito que tem baixo consumo de energia, mas, neste caso, o Bluetooth é provavelmente o vencedor.

Custo:

Quando construímos dispositivos de IoT, também precisamos considerar o custo. O Bluetooth é claramente uma tecnologia de baixo custo, onde o WiFi ainda é um pouco caro. Isso também deve ser considerado quando você seleciona a tecnologia.

Portanto, você pode selecionar qualquer uma dessas tecnologias de acordo com sua necessidade.

• Bluetooth Classic: se a energia da linha estiver disponível e o aplicativo for intensivo em dados, como streaming de áudio
• Bluetooth Low Energy : se a taxa de dados for baixa e o dispositivo for alimentado por bateria.
• Wifi : Baseie-se na tecnologia atual disponível, se a energia da linha estiver disponível e o aplicativo exigir grande quantidade de dados.

Portanto, para um dispositivo doméstico inteligente, a base de usuários, o aplicativo, a região e o sistema de eco de suporte podem detectar o protocolo mais adequado. Atualmente nos EUA, existem poucos sistemas de eco concorrentes, como Lowes IRIS, Wink, inteligência que estão criando hubs de rede compatíveis com BLE, Zigbee e Wifi. Portanto, o BLE pode ser uma boa escolha. Também nesses casos, a segurança pode ser descarregada no hub.

Pelo contrário, se o dispositivo não fizer parte de um sistema de eco e exigir taxas de transferência de dados mais altas, como uma câmera de segurança, o wifi se tornará uma boa escolha.

Basicamente, você troca largura de banda, alcance e custo.

Se uma das opções não atender aos seus requisitos de largura de banda ou alcance, sua escolha será clara.

Se ambos atenderem a esses requisitos, é uma decisão comercial e você provavelmente pagaria pelo custo.

Obviamente, isso implica que você está fornecendo cliente e servidor. Se você está, por exemplo, desenvolvendo um novo cliente para fazer interface com um servidor existente, sua escolha é ditada.

Outro fator a considerar é o tamanho do pacote de rádio, que é muito menor para Bluetooth do que para WiFi. Isso significa que o risco de colisão é mais baixo para Bluetooth do que para Wi-Fi e é mais provável que uma transmissão Bluetooth interrompa uma transmissão Wi-Fi do que vice-versa.

Cheguei à conclusão de que o Bluetooth será uma escolha melhor com o novo lançamento do Bluetooth 5. Referência .

Kirkland, Washington - 16 de junho de 2016 - O Bluetooth Special Interest Group (SIG) anunciou que seu próximo lançamento, que vai do final de 2016 ao início de 2017, será chamado Bluetooth 5 e incluirá um alcance, velocidade e capacidade de mensagens de transmissão significativamente aumentados. O alcance estendido fornecerá conexões robustas e confiáveis ​​da Internet das Coisas (IoT) que tornam realidade os casos de uso em residências e prédios e em edifícios. Velocidades mais altas enviarão os dados mais rapidamente e otimizarão a capacidade de resposta. O aumento da capacidade de transmissão impulsionará a próxima geração de serviços "sem conexão", como beacons e informações e navegação relevantes para o local. Esses avanços no Bluetooth abrem mais possibilidades e permitem que as empresas SIG - agora em um nível recorde de 30.000 empresas - criem uma IoT acessível e interoperável.

Como outros já apontaram, troco a largura de banda, o alcance e o custo. Porém, com este novo e promissor lançamento do Bluetooth, eu terei as seguintes vantagens de acordo com a Texas Instruments . E provavelmente não haverá uma troca.

1. Um alcance maior permitirá que as redes ponto a ponto e em estrela forneçam cobertura confiável em toda a casa para aplicações domésticas inteligentes, como sistemas de segurança, iluminação, detectores de fumaça e fechaduras. Os MCUs sem fio de potência ultra baixa e simples da TI fornecem desempenho de RF líder da indústria para permitir maior alcance e conectividade mais robusta hoje em dia, e introduzirão até quatro vezes mais alcance com o Bluetooth 5. Um alcance maior também será uma grande vantagem nas redes mesh, reduzindo a número de saltos necessários para transferir pacotes entre nós, o que reduz o congestionamento da rede e melhora a estabilidade.

2. Velocidades mais altas permitirão a transferência de dados com o dobro da taxa, melhorando a eficiência espectral e energética e possibilitando novas aplicações de maior rendimento, como o áudio. A transferência de grandes quantidades de dados, por exemplo, em aplicativos médicos, esportivos e de condicionamento físico, também será muito mais rápida, proporcionando uma melhor experiência geral ao usuário. Quando combinada com a extensão de comprimento de dados no Bluetooth 4.2, que já é suportada em dispositivos CC2640, as velocidades mais altas do Bluetooth 5 proporcionam uma taxa de transferência de dados 500% maior no Bluetooth 4.0. Hoje, o MCU sem fio CC2640 da TI suporta comunicação de até 5 Mbps.

3. O aumento da capacidade de transmissão permitirá que os beacons transmitam dados mais ricos e inteligentes para permitir serviços de localização e navegação sem esforço e sem interrupções.

Com essas mudanças, o Bluetooth se torna muito mais forte e a TI já oferece um MCU sem fio de baixa potência para começar. Embora novos smartphones e tablets devam adotar esse novo Bluetooth 5, isso deve ser apenas uma questão de tempo.

Mais informações sobre o Bluetooth 5 podem ser encontradas aqui .