Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

本文主要来自Silicon Labs的公开文档,主要从吞吐量,延迟以及网络规模方面做的Benchmark。

 

1.  Mesh网络

 

衡量网络性能的因素:·      吞吐量(throughput),·      延迟(latency )·      网络的规模大小

 

Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee对比:

 

Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

 

2 测试环境

 

测试平台SiliconLabs’ Wireless Gecko SoC platform,

环境在一幢商业办公楼,设备部署在走廊,会议室,办公室和开放区域中。

 

Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

 

3.  测试结果

 

 3.1 吞吐量和延时对比

 

3.1.1 吞吐量对比(payload 大小100字节)

 

测试结果:

  • 通常情况下,网络由两到三跳(hop)组成
  • 吞吐量受跳数影响
  • 随着跳数(hop)的增加,三种mesh网络的性能变得相似
  • 由于蓝牙mesh支持payload较小导致吞吐量降低
    Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

 

3.1.2 延时对比(4跳时)

 

结果:

  • 在payload较小时,三种网络的表现类似

  • 当payload增加时,Thead分包(6LowPAN)效率和验证性能最佳

  • Zigbee协议支持应用层分包,因此效率也不错

  • 蓝牙mesh随着payload大小增加而延迟和效率降低,因为蓝牙mesh支持的数据包太小,导致分包太多,传输效率变慢。

     

    Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

 

 

 

3.2 不同网络规模的性能对比


3.2.1 小网络(80个节点以下)小数据包(payload5-8 bytes)

 

结果:三种协议表现差异较小

 

Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

 

3. 2.2        小规模网络下中等数据包大小(payload 30-50 bytes)

 

测试结果:

  • 在100ms左右的延迟下,三种网络的性能最好

  • 在80ms延时下,zigbee性能最好

  • 在20-200ms延时范围内,Bluetoothmesh变化较大

 

Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

 

 

3.2.3        大网络小数据包(200节点,5-8 bytes)

 

Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

 

3.2.4        大网络中等大小数据包(200节点,25 bytes)

 

测试结果:

  • 在100ms延时范围内Thread表现最佳

  • 在80ms延时下,Zigbee表现也不错

  • Bluetooth mesh性能最差

 

 

Mesh网络性能比较(Bluetooth Mesh,Thread和Zigbee)

 

4. 结论

  • Thread, Zigbee, 和Bluetooth mesh在小规模网络以及小payload情况下,性能类似,在小数据包的情况下(<11Bbytes), Bluetooth mesh表现最佳

  • 当payload大小增加时,Thread和Zigbee性能要优越于Bluetooth mesh

  • 随着网络规模变大(节点的增多),relay变得非常重要

    -  延时随着网络大小增加而变大,但由于Bluetoothmesh基于广播模式,延时受影响最大

    -   在大网络情况下Bluetoothmesh可以通过优化relay来提高性能

 

 

本文主要摘自: 

silabs < AN1142: Mesh Network Performance Comparison >

 

如有疑问,可联系本公众号:

 

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