超低功耗点对点协议选择

#1 楼

通常，这取决于情况。有很多因素需要考虑，并且有很多选项可以解决周围许多不同的用例。
范围
DigiKey建议您在通畅的环境中期望以下物联网协议的范围很小，干扰：


5 GHz Wi-Fi：50 m
ZigBee / RF4CE：100 m
2.4 GHz Wi- Fi：150 m
使用Bluetooth 5扩展范围的蓝牙低功耗功能：200至400 m（取决于前向纠错编码方案）


在大多数环境中，您不会达到此范围，因此添加额外的“净空”将是一个有用的想法，以确保即使在更恶劣的环境下，您仍然可以满足您的要求。

功耗
您的数据格式考虑到许多选项都符合您的范围标准，重新发送将真正确定您想要的协议。例如，Wi-Fi旨在一次传送相对大量的数据，粗加工作为设计优先级。因此，频繁的小数据包不适合Wi-Fi使用（也就是说，Wi-Fi HaLow专为远程，低功耗操作而设计，因此值得进一步研究。）
第二部分链接的DigiKey文章提供了一些有关功耗的基准，这些基准非常有用：

低功耗蓝牙
功耗= 24μAx 3伏= 72微瓦（µW）
每秒位数（在典型的传感器操作中）= 960
每位能量= 72 µW / 960 bit / s = 75纳焦（nJ）/位
ZigBee
功耗= 30 mA x 3 V = 90毫瓦（mW）
每秒比特数（在最大原始数据吞吐量下）= 250,000
每比特能量= 90 mW / 250,000比特/秒= 360 nJ /比特
Wi-Fi
功耗= 116 mA x 1.8 V = 0.210 W
每秒位数= 4000万
每位能耗= 0.210 W / 40 Mbits / s = 5.25 nJ / bit

我很想强调早些时候考虑数据的大小，因为如果您发送的比特中只有一小部分是有效载荷，那么“每比特能量”统计数据就非常具有欺骗性（Wi-Fi可能就是这种情况）。可能需要按照要发送的大小顺序查找数据包的基准。您会在网上找到数百个可能有助于您做出决定的在线信息，例如TI的蓝牙低功耗功率计算工具。

网关和兼容性
显然，如果您选择了网关，则不需要网关Wi-Fi，但通常由于功率限制而需要其他选择，在这种情况下，通常需要网关。
请考虑您的用户是否可能拥有网关。例如，家庭自动化器可能已经具有“智能中心”（它们通常支持ZigBee和Z-Wave以及Wi-Fi设备）。在那种情况下，他们可能不需要另一个网关，在这种情况下，最好使用一种更普遍支持的协议。就是说，某些智能手机本身支持BLE，在某些情况下可能会很有用-您必须确定它是否对您有用。

我不能告诉您一个或另一个（可能有几种协议在不同程度上适用），这应该使您有足够的考虑空间并更有效地告知您的决定。我个人可能会根据您的指定使用BLE，但这是一个相当随意的选择。我列出的许多其他协议也可以正常工作。

#2 楼

鉴于您对范围的要求，电源和经过验证的Z-Wave堆栈可能是合适的选择。



电池供电的低能耗
发送和睡眠
/>中等范围（20-30m）
即用型或易于配置的网关
数据将以小数据包的形式发送，频率可以是每10秒一次



这些Z-Wave模块可以满足您的目的。
典型的发送和睡眠模式电流非常低，因此Z-Wave非常适合电池供电的设备。根据规范，Z-Wave设备保持省电模式并消耗低能量，仅唤醒以执行其功能。



点对点或星形拓扑
Z-Wave使用源路由网状网络体系结构，我想它的工作原理是低功耗。



一个限制可能是一个Z-Wave网络可以支持的设备数量。作为Z-Wave网络，最多可以有232个设备。可以通过创建单独的网络来克服此限制的方法。

#3 楼

BLE将是更明智的选择。

优点：


市场上会找到很多现成的网关。
范围是可变的，如果您希望它大于20 m ，您可以使用BLE-PA（功率放大器）模块，然后还可以控制发射功率以进行优化。
根据您的应用程序，您可以优化功耗。我没有其他选择比BLE消耗更少的功率。