NB-IoT VS LoRA VS Wi-Fi и почему ZigBee мертв. Часть вторая. ZigBee Is Dead

Хоспаде, сколько мне в личку посыпалось про ZigBee.

Под страхом еще большего шквала писем, меняю приоритет этой части.

Время чтения - 10 минут

Сразу стоит оговорить - под словом умер я имею в виду реальную смерть технологии.

И мне, конечно же, бужут возражать, ведь на рынке есть устрйоства и как же так, технология мертвая, а девайсы есть?

Товарищи, так можно и про X10 сказать. Его тоже продают и что теперь, кто из вас сделает себе умный дом на нем? Только патологические извращенцы, любящие страдать, ожидая реакции на нажатие кнопки выключателя до нескольких секунд.

Потому что, мать его, скорость составляет 50 бит в секунду. А что нам предлагает ZigBee? Ого, целых 250 тысяч бит в секунду. Реальная скорость, ясное дело, будет ниже. Ее хватит на передачу служебных сообщений, но на этом можно закончить.
В раельности получится решение без перспектив расширения. Не удастся в сеть сенсорных устройств поставить видеозвонок или глазок с камерой, никаких вам беспроводных домофонв, радио и других вкуснях. Вообще никакая мультимедийная информация через 802.15.4 не может быть передана из-за низкой канальной скорости. Хотя, ориентируются подобные сети именно на домашнее применение и применение внутри зданий.

Другая беда - это обязательное наличие концентратора-шлюза. Все устройства долнжны быть на него завязаны, так как такой шлюз чаще всего выполняет еще и роль доверенного центра, который по факту является точкой отказа и огромной дырой в безопасности, но об этом ниже.

 Если мы говорим про сценарий MESH сети на 802.15.4, то надо четко понимать, что пропускная способность после каждого хопа будет делиться примерно в два раза. Зависимость эта никак не линейная, но для простоты лучше считать именно так. Получается, что два-три хопа от концентратора и все, скорость деградировала до 20-30 kbps.  А теперь посмотрите в первю версию статьи таблицу 1500 bytes transmission.

Ладно, не смотрите, я приложу ее сюда.

При такой скорости передача одного стандартного пакета занимает...
ШЕСТЬ СРАНЫХ СЕКУНД!

То есть, вы нажимаете кнопку на выключателе, идете проверять почту, инстаграмчик, а после того как свет в комнате загорелся, заходите туда и занимаетесь своими делами.  Ну, в качестве решения можно еще ходить по дому с фонариком. Это ничего страшного, так бывает, когда в 2018 году на рынке пытаются продавать решения из 2003 года.
 А теперь следите за руками. В первой части статьи мы с вами ввели понятие бюджетов на передачу и прием. А так же бюджета на обновление. В этом плане ZigBee находится где-то на уровне NB-IoT.  То есть, чтобы датчики реально можно было обновлять, их придется питать от чего-то размером с аккумуляторную батарею среднего ноутбука. Как это соотносится с миниатюрными датчиками температуры и влажности - не ясно.
 К тому же, в случае использования MESH сети на таких устройствах, пакетный бюджет каждого нужно смело делить на количество хопов. Ведь бедным сенсорам придется выступать транзитными узлами. Это еще больше требований к емкости батареи.
 Давайте уже признаем, что энергосбережение и низкое энергопотребление, ну, никак не вяжется с MESH топологией и транзитной передачей трафика. Для каких-то узких промышленных сценариевю где допустимо поставить аккумулятор от БелАза - да, прокатит. Но только не дома, не внутри помещений с живыми людьми.

 Контрольным в голову пусть будет ограничение в 250 MESH нод для одной сети. Да, это предел из серии "640 kB ought to be enough for anybody". Может, для 2003 года это и было актуально, но в 2018 выглядит нелепо и смешно.

 Теперь про Security.

 К сожалению, в угоду простоте развертывания, ZigBee пошли по пути снижения уровня безопасности. Пускай шифрование по факту и AES 128, но для доставки этого ключа используется другой, общеизвестный ключ. Это сравнимо с огромной бронированной дверью с наивысшим уровнем защиты, ключ от которой вы храните под ковриком, потому что так удобнее.
 Да, они там в комитете все упоролись на отлично. Как итог, родилось целое движение Zigbee War Flying. Это когда бодрые парни берут квадрокоптер со всем необходимым и летят развлекаться с вашими "умными" ZigBee устройствами.
Видео тут.

 Это не шутка, вот хорошая статья, раскрывающая суть и раскладывающая по полочкам.

 На тему безопасности в ZigBee мы жестко закусились с представителями стенда D-Link на MWC. Потом они сонались, что по факту внутри у них там там протокол Thread (который не совсем ZigBee) и говорили, что все проблемы решены еще одним дополнительным слоем шифрования. то есть, сам датчик можно угнать, но передавать трафик не получится. Это же замечательно! Поставлю себе такой для управления отопительным котлом.
Врочем, как они собираются решать проблему с ограничением на 250 нод в одном меш сегменте, представители ничего не сказали. Но для MWC это характерно, уже писал ранее.

Итого, если посмттреть правде в глаза, то ZigBee с точки зрения пропускной способности и возможностей находится где-то ниже LoRA, но чуть выше NB-IoT, потому что SIM карты не нужны ни в каком виде. Используя LoRA можно мириться с низкой пропускной способностью и необходимостью базовой станции ради дальности в несколько километров, передавая лишь телеметрию и прекрасно понимая на что мы идем.
В случае же с ZigBee, "БС" в виде шлюза так же нужна, пропускная способность очень низкая, но вы не получаете никаких дополнительных плюшек. Вы просто используете старую, не отвечающую современным требованиям технологию, ждете несколько секунд пока загорится свет, живете до первого взлома, обновляя ваши датчики руками. Все это, разумеется, за ваши кровно заработанные деньги. По-моему, такое граничит с мошенничеством и продавцов подобных решений нужно судить.

P.S.

Экономика по датчикам и решениям на подходе. Пишу, стараюсь. Я знаю, что вы ждете. =)