Como é frequentemente o caso, depende . Há muitos fatores a serem considerados e muitas opções disponíveis para cobrir os diversos casos de uso existentes.
Alcance
A DigiKey sugere que você pode esperar os seguintes intervalos para protocolos comuns de IoT em um ambiente desobstruído com pouca interferência :
- Wi-Fi de 5 GHz: 50 m
- ZigBee / RF4CE: 100 m
- Bluetooth de baixa energia: 100 m
- 2,4 GHz Wi-Fi: 150 m
- Baixo consumo de energia do Bluetooth usando o recurso de alcance estendido do Bluetooth 5: 200 a 400 m (dependendo do esquema de codificação da correção direta de erros)
Na maioria dos ambientes, você não alcançará esse intervalo; portanto, adicionar 'espaço livre' adicional seria uma idéia útil para garantir que, mesmo em ambientes mais severos, você ainda atenda aos seus requisitos.
Consumo de energia
O formato dos dados que você está enviando realmente determinará qual protocolo você deseja, uma vez que muitas opções atendem aos seus critérios de intervalo.
O Wi-Fi, por exemplo, foi projetado para transportar quantidades relativamente grandes de dados ao mesmo tempo, com a taxa de transferência como prioridade de design. Assim, pacotes pequenos e frequentes não são adequados para o Wi-Fi (dito isso, o Wi-Fi HaLow pode ser digno de uma investigação mais aprofundada, pois foi projetado especificamente para operações de longo alcance e baixo consumo de energia).
A parte dois do artigo vinculado da DigiKey tem algumas referências sobre o consumo de energia, que são bastante úteis:
Baixa energia Bluetooth
Consumo de energia = 24 μA x 3 volts = 72 microwatts (µW)
Bits por segundo (em operação típica do sensor) = 960
Energia por bit = 72 µW / 960 bit / s = 75 nanojoules (nJ) / bit
ZigBee
Consumo de energia = 30 mA x 3 V = 90 miliwatts (mW)
Bits por segundo (na taxa de transferência máxima de dados brutos) = 250.000
Energia por bit = 90 mW / 250.000 bit / s = 360 nJ / bit
Wi-fi
Consumo de energia = 116 mA x 1,8 V = 0,210 W
Bits por segundo = 40 milhões
Energia por bit = 0,210 W / 40 Mbits / s = 5,25 nJ / bit
Eu gostaria de enfatizar a consideração do tamanho dos seus dados anteriormente, porque a estatística 'energia por bit' é muito enganadora se apenas uma pequena fração dos bits enviados for sua carga útil (como pode ser o caso do Wi-Fi). Pode valer a pena procurar referências de pacotes na ordem do tamanho que você enviará; você encontrará centenas on-line que podem ajudar a informar sua decisão, como a ferramenta de cálculo de energia de baixa energia Bluetooth da TI .
Gateways e compatibilidade
Obviamente, você não precisaria de um gateway se escolher o Wi-Fi, mas muitas vezes as restrições de energia tornam necessárias outras opções; nesse caso, geralmente é necessário um gateway.
Considere se é provável que seus usuários tenham um gateway. Por exemplo, os fabricantes de automóveis domésticos podem já ter um 'hub inteligente' (normalmente eles suportam ZigBee e Z-Wave junto com dispositivos Wi-Fi). Nesse caso, eles podem não precisar de outro gateway, caso em que seria favorável usar um dos protocolos mais comumente suportados. Dito isso, alguns smartphones suportam BLE nativamente, o que pode ser útil em alguns casos - você terá que decidir se é útil para você.
Embora eu não possa lhe dizer um ou outro (provavelmente vários protocolos se ajustariam em diferentes graus), isso deve lhe dar muito o que considerar e informar sua decisão com mais eficácia. Eu pessoalmente poderia optar pelo BLE pelo que você especificou, mas é uma escolha bastante arbitrária; muitos dos outros protocolos que listei também funcionariam bem.