Mesh網絡性能比較(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)


本文主要來自Silicon Labs的公開文檔,主要從吞吐量,延遲以及網絡規模方面做的Benchmark。

 

1.  Mesh網絡

 

衡量網絡性能的因素:·      吞吐量(throughput),·      延遲(latency )·      網絡的規模大小

 

Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee對比:

 

 

2 測試環境

 

測試平台SiliconLabs’ Wireless Gecko SoC platform,

環境在一幢商業辦公樓,設備部署在走廊,會議室,辦公室和開放區域中。

 

 

3.  測試結果

 

 3.1 吞吐量和延時對比

 

3.1.1 吞吐量對比(payload 大小100字節)

 

測試結果:

  • 通常情況下,網絡由兩到三跳(hop)組成
  • 吞吐量受跳數影響
  • 隨着跳數(hop)的增加,三種mesh網絡的性能變得相似
  • 由於藍牙mesh支持payload較小導致吞吐量降低

 

3.1.2 延時對比(4跳時)

 

結果:

  • 在payload較小時,三種網絡的表現類似

  • 當payload增加時,Thead分包(6LowPAN)效率和驗證性能最佳

  • Zigbee協議支持應用層分包,因此效率也不錯

  • 藍牙mesh隨着payload大小增加而延遲和效率降低,因為藍牙mesh支持的數據包太小,導致分包太多,傳輸效率變慢。

     

 

 

 

3.2 不同網絡規模的性能對比


3.2.1 小網絡(80個節點以下)小數據包(payload5-8 bytes)

 

結果:三種協議表現差異較小

 

 

3. 2.2        小規模網絡下中等數據包大小(payload 30-50 bytes)

 

測試結果:

  • 在100ms左右的延遲下,三種網絡的性能最好

  • 在80ms延時下,zigbee性能最好

  • 在20-200ms延時范圍內,Bluetoothmesh變化較大

 

 

 

3.2.3        大網絡小數據包(200節點,5-8 bytes)

 

 

3.2.4        大網絡中等大小數據包(200節點,25 bytes)

 

測試結果:

  • 在100ms延時范圍內Thread表現最佳

  • 在80ms延時下,Zigbee表現也不錯

  • Bluetooth mesh性能最差

 

 

 

4. 結論

  • Thread, Zigbee, 和Bluetooth mesh在小規模網絡以及小payload情況下,性能類似,在小數據包的情況下(<11Bbytes), Bluetooth mesh表現最佳

  • 當payload大小增加時,Thread和Zigbee性能要優越於Bluetooth mesh

  • 隨着網絡規模變大(節點的增多),relay變得非常重要

    -  延時隨着網絡大小增加而變大,但由於Bluetoothmesh基於廣播模式,延時受影響最大

    -   在大網絡情況下Bluetoothmesh可以通過優化relay來提高性能

 

 

本文主要摘自: 

silabs < AN1142: Mesh Network Performance Comparison >

 

如有疑問,可聯系本公眾號:

 


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