Bluetooth メッシュ、Thread、Zigbee ネットワーク・パフォーマンスのベンチマーク

Bluetooth メッシュ、Thread、および Zigbee は建物やホーム・オートメーション製品へのワイヤレス接続性を追加するためによく利用されているメッシュネットワーキング標準です。Silicon Labs が実施するメッシュ・ネットワーク・パフォーマンステストは、IoT 向け製品の設計の際に情報に基づいた選択をし、開発者がワイヤレスの動作をより良く理解するための手助けをします。

メッシュ・ネットワーキング技術の試験

スループット、レイテンシー、スケーラビリティと信頼性に対するネットワークサイズの影響のようなネットワーキングパフォーマンスの特徴は、考慮されるべき重要な要素です。異なるエコシステム、ゲートウェイ、インターフェイス、クラウド接続性で使用される技術などの追加的要素も、技術を選択する際の要素とする必要があります。

	Bluetooth メッシュ	Thread	Zigbee
マーケットの注目	照明とホームオートメーション	商業用/産業用	ホームオートメーション、照明、メータリング
成熟度	2017年に確立	2015年に確立	2003年に確立
アプリケーションレイヤ	元来のメッシュモデル	ドット・ドット、OCF、および Nest Weave のような IP ベースのアプリケーションレイヤに対してフレキシブルにサポート	広範囲にわたる Zigbee Cluster Library（ZCL）
IPv6	なし	あり	なし
クラウド接続性	スマートフォン（一時的）ゲートウェイ	境界ルーター・ゲートウェイ	ゲートウェイ
エコシステム	なし	Nest	Amazon、IKEA、Phillips HUE、Samsung SmartThings、Lowes Iris、Wink、Cox、Rogers、Deutsch Telekom （Qivicon）など
ルーティング	管理フラッディング	フル・ルーティング	フル・ルーティング
備考	ビーコン、ダイレクト電話接続	—	最も成熟した

メッシュ・ネットワーキング標準のパフォーマンスの比較

ベンチマーク要件

実世界の環境で様々な Bluetooth、Wi-Fi、および Zigbee ネットワーク・アクティビティを活用する
ネットワーク上の全ノード全体で、イーサネットバックチャネルとパケット・トレーシングで時刻表示を同期させる
異なるスループットとレイテンシー設定全域でのパフォーマンス測定する
システムのキャラクタリゼーション改善のために、ワイヤレストラフィックとエネルギー測定結果を相関させる

ネットワーク・パフォーマンスのテスト

各種テストは、Bluetooth メッシュ、Thread、Zigbee、および独自プロトコルの動作が可能な Silicon Labs のワイヤレス Gecko SoC プラットフォームを使用して実施されました。Silicon Labs の Bluetooth メッシュ、Thread、および Zigbee ソフトウエア・スタックを使用しました。テスト環境は、様々な Wi-Fi と Zigbee ネットワークのある、商用オフィスビルです。ワイヤレステスト・クラスターが廊下、会議室、ロビーに設置されました。