了解每種物聯網架構帶來的特點，如功耗、拓撲、延遲、可擴展性、互操作性和成本，能夠幫助開發者找到最適合的通訊協定。為此，本文深入探討Thread、Zigbee、Bluetooth、Wi-Fi、Matter優缺點，並說明各式網路如何與Matter應用層協定互動。
物聯網相容性
(承前文)物聯網互操作性是指不同系統之間傳輸有意義且可執行資訊的能力。要實現真正的互操作性，物聯網網路必須具備用於傳輸資料的物理通訊基礎設施(技術互操作性)、用於共享特定類型資料的共享語法(語法互操作性)，以及用於解釋傳輸資料的物聯網語義部署。
Thread
Thread旨在為所有Thread認證裝置提供通用的連接和通訊協定，實現Thread網路內裝置之間的互操作性。然而，若要實現與Thread生態系統之外裝置的互操作性，則往往需要額外的閘道器(Gateway)。
Zigbee
與Thread類似，Zigbee網路允許Zigbee認證的裝置在網路內協同工作。認證是根據Zigbee規範的遵守情況頒發。最終，Thread和Zigbee網路的可行性仍取決於各自生態系統的市場滲透率以及終端消費者的需求。
Wi-Fi
Wi-Fi擁有最廣泛的互操作性，適用於多種裝置並滿足各種製造商的需求。符合Wi-Fi標準的所有產品，即使來自不同製造商，也能夠保持互操作性。這也為智慧型手機、電腦和其他物聯網裝置創造了一個高度兼容的Wi-Fi生態系統。
藍牙
藍牙對短距離裝置連接具備出色的互操作性。藍牙裝置(包括智慧型手機、平板電腦、音訊裝置和物聯網裝置)普遍可以不分製造商而透過藍牙網路相互通訊。藍牙的標準化設定檔和協定可確保各種用例的互操作性，例如音訊串流、文件傳輸和裝置控制。
Matter
Matter是相對較新的物聯網協定，旨在透過結合Thread、Wi-Fi和乙太網路等底層技術的優點來增強智慧家庭裝置之間的互操作性。來自不同製造商的Matter認證裝置可以使用Matter通用應用層相互通訊，而不受底層網路協定的限制。
物聯網網路的成本考量
客製化物聯網網路的過程可能占據高達整體成本的70~80%。因此，充分了解建構各種物聯網網路的架構特點尤為重要。選擇正確的物聯網網路基礎，便可在客製化物聯網網路方面節省大量的時間和資源。
Thread
作為低功耗、低資料速率協定，Thread可以使用相對便宜的硬體元件來實現。同時，Thread在2.4GHz頻段上運行，該頻段受到經濟型無線電模組的廣泛支援，因此也進一步降低了設計成本。然而，支援Thread的裝置本身的成本可能會根據特定的硬體要求和所需的功能而有所不同。此外，也應考慮與Thread認證相關的額外許可費用，這些費用通常透過Thread Group會員資格進行管理。
Zigbee
Zigbee的低成本應用使得該協定成為如今最流行的物聯網網路之一。支援Zigbee的硬體元件隨處可見且相對便宜。除了Thread使用的2.4GHz頻段，Zigbee還使用廉價無線模組中常見的Sub-GHz頻段。Zigbee部署的總體成本可能因裝置數量、網路基礎設施要求以及所需的附加功能或認證而異。
Wi-Fi
作為被廣泛採用的協定，Wi-Fi可提供多種價位的硬體選項。由於製造商之間的競爭，Wi-Fi模組和晶片通常價格實惠。然而，Wi-Fi部署的成本同樣會因為存取點數量、網路基礎設施要求以及與某些Wi-Fi功能或認證相關的潛在許可費用等因素而受到影響。
藍牙
除了Wi-Fi，藍牙也是支援多種低成本硬體選項的網路，是許多物聯網應用經濟高效的選擇。由於應用廣泛，藍牙模組和晶片通常價格實惠。藍牙部署的總體成本可能會根據裝置數量、整合要求以及所需的附加功能而有所不同。
會員費和認證費用
除了部署成本之外，計算物聯網部署成本時也必須考慮到會員費和認證費。費用摘要如表1所示。
表1 物聯網會員/認證費用(請注意，列出的費用不包括與測試或第三方服務相關的費用(例如藍牙認證專家費)。Bluetooth相關費用將於2024年1月1日調漲，具體請參考網頁說明[2])
選定最適合的物聯網協定
了解Zigbee、藍牙、Thread、Wi-Fi、Matter等物聯網協定之間的差異，對於在不斷發展的智慧裝置和互聯系統中找對方向至關重要。這些物聯網協定存在已久，各自具備獨特的優勢和專長：Zigbee適合用於低功耗、網狀網路應用；藍牙為短距離個人裝置提供了無縫連接；Thread提供了強大且安全的通訊；而Wi-Fi則提供高資料傳輸速率和更廣泛的裝置相容性。
隨著基於Thread和其他技術為基礎的Matter技術來臨，物聯網領域發展前景更加廣闊。Matter的目標在於簡化互操作性、裝置整合，並增強智慧家庭生態系統。透過整合現有的協定(如Thread和Wi-Fi)，Matter正努力整合不同製造商裝置之間的差異，為用戶提供統一、無縫的使用體驗。
自2010年初創立以來，Granite River Labs(GRL)為眾多產品開發設計者提供了高速傳輸接口測試和認證，並提供專業的解決方案，有助加速建構物聯網網路。
(本文由Granite River Labs提供)
參考資料
[1] https://www.silabs.com/wireless/multiprotocol/mesh-performance
[2] https://support.bluetooth.com/hc/en-us/articles/360058202612-Bluetooth-SIG-Membership-Fee-Changes-Effective-January-1st-2024
(針對物聯網協定測試及認證，如欲瞭解更多，請參考GRL標準認證測試資訊)
物聯網協定挑選大有門道 從性能到成本全面考量(1)
物聯網協定挑選大有門道 從性能到成本全面考量(2)