蜂窩網(wǎng)絡(luò)與 WiFi：哪個(gè)更適合您的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目？

2023-11-23 11:10:20

WiFi 和蜂窩網(wǎng)絡(luò)是使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)成為可能的兩種最流行的無(wú)線技術(shù)——它們提供了“IOT”中的“I”。盡管多年來(lái) WiFi 一直是物聯(lián)網(wǎng)的主要選擇，但蜂窩網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來(lái)越受歡迎，現(xiàn)在是一種高度可行的替代方案。在本文中，我們將討論 WiFi 和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)，幫助您決定在下一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中使用哪一個(gè)。

顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備需要一種穩(wěn)定、安全的方式連接到互聯(lián)網(wǎng)來(lái)通信和交換數(shù)據(jù)。然而，WiFi 與蜂窩連接的選擇并不總是明確的。

在本文中，我們將討論 WiFi 和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)，幫助您決定在下一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中使用哪一個(gè)。

物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

WiFi技術(shù)使用多個(gè)頻段的無(wú)線電波在設(shè)備之間傳輸信息。

為了實(shí)現(xiàn) WiFi 連接，設(shè)備必須具有可轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線適配器。該設(shè)備使用 UART 或 SPI 等協(xié)議與適配器芯片進(jìn)行通信。然后，適配器與外部路由器通信，外部路由器通過(guò)有線以太網(wǎng)連接將此數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。

該系統(tǒng)的三個(gè)組件——設(shè)備、芯片和路由器——必須符合相同的 WiFi 標(biāo)準(zhǔn)，例如 WiFi 7 或 802.11ax(也稱(chēng)為 WiFi 6)。

物聯(lián)網(wǎng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)

使用蜂窩技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用與智能手機(jī)和其他移動(dòng)設(shè)備相同的網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。這些設(shè)備配有調(diào)制解調(diào)器，可與最近的手機(jī)信號(hào)塔進(jìn)行通信，從而促進(jìn)信息傳輸。采用 UART 或 SPI 等低級(jí)通信協(xié)議來(lái)控制調(diào)制解調(diào)器。

LTE-M(機(jī)器長(zhǎng)期演進(jìn))和 NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))是兩種流行的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。 LTE-M 提供更快的速度并與現(xiàn)有 LTE 基礎(chǔ)設(shè)施兼容，而 NB-IoT 要求蜂窩提供商升級(jí)其硬件，從而導(dǎo)致部署速度較慢。此外，NB-IoT 提供更廣泛的覆蓋范圍，但要求設(shè)備保持靜止。

WiFi 與蜂窩網(wǎng)絡(luò)：物聯(lián)網(wǎng)功能比較

本節(jié)將深入探討 WiFi 和蜂窩網(wǎng)絡(luò)如何在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的不同功能方面進(jìn)行疊加。

成本

按每比特計(jì)算，蜂窩網(wǎng)絡(luò)往往比 WiFi 昂貴得多。因此，當(dāng)您計(jì)劃進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸(例如定期進(jìn)行安全更新)時(shí)，WiFi 是更可取的選擇。此外，您有時(shí)可以“搭載”現(xiàn)有的公共或私人 WiFi 網(wǎng)絡(luò)以節(jié)省成本。

安全和隱私

與 WiFi 相比，蜂窩網(wǎng)絡(luò)具有兩大安全優(yōu)勢(shì)：

蜂窩數(shù)據(jù)默認(rèn)加密，而 WiFi 連接必須啟用加密。

蜂窩安全更新由擁有專(zhuān)門(mén)網(wǎng)絡(luò)安全人員的提供商處理，由于財(cái)務(wù)和聲譽(yù)激勵(lì)而優(yōu)先考慮安全。相比之下，WiFi 安全依賴于各個(gè) WiFi 網(wǎng)絡(luò)所有者主動(dòng)安裝更新。

雖然蜂窩網(wǎng)絡(luò)通常遵循更高的安全標(biāo)準(zhǔn)，但維護(hù)良好的私人 WiFi 網(wǎng)絡(luò)可以提供相當(dāng)?shù)陌踩浴?/p>

位置檢測(cè)

WiFi 和蜂窩網(wǎng)絡(luò)都可以通過(guò)分別測(cè)量您與最近的路由器或手機(jī)信號(hào)塔的距離來(lái)提供準(zhǔn)確的位置信息。在某些情況下，當(dāng)您超出 WiFi 范圍時(shí)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)也許能夠確定您的位置。

覆蓋范圍

蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍廣泛，并且還在不斷擴(kuò)大。 LTE-M 和 NB-IoT 等蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)比傳統(tǒng)蜂窩技術(shù)提供更深的覆蓋范圍，可到達(dá)地下區(qū)域、金屬建筑和農(nóng)村環(huán)境等地方。

WiFi的覆蓋范圍有限，而且更容易被障礙物阻擋。作為局域網(wǎng) (LAN)，WiFi 可以在靠近接入點(diǎn)的有限區(qū)域內(nèi)提供強(qiáng)大的覆蓋范圍。然而，一旦設(shè)備離開(kāi)該區(qū)域，連接性就會(huì)迅速下降。換句話說(shuō)，如果設(shè)備具有高度移動(dòng)性或部署在遠(yuǎn)程位置，那么 WiFi 并不是最佳選擇。

帶寬

WiFi 和蜂窩網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在提供可比的最大速度，盡管在蜂窩網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)這些速度的成本可能更高。

傳統(tǒng)上，WiFi 在帶寬方面優(yōu)于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，較舊的 WiFi 標(biāo)準(zhǔn) (802.11b/g/n) 的速度高達(dá)每秒 450 兆比特，而較新的 WiFi 6 (802.11ax) 標(biāo)準(zhǔn)的速度高達(dá)每秒 9 千兆比特。

基于5G標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩技術(shù)理論上可以達(dá)到高達(dá)20 Gbps的速度，使蜂窩帶寬可與WiFi相媲美。隨著移動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，蜂窩網(wǎng)絡(luò)足以滿足幾乎所有物聯(lián)網(wǎng)用例。

WiFi 確實(shí)有一個(gè)缺點(diǎn)：嘗試訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備越多，WiFi 信號(hào)就越差。這意味著，由于設(shè)備爭(zhēng)奪帶寬，WiFi 在人口稠密地區(qū)的性能明顯較差。由于該技術(shù)的底層協(xié)議和硬件，蜂窩網(wǎng)絡(luò)通常不會(huì)面臨這個(gè)問(wèn)題。

電力使用

如果沒(méi)有妥善管理以節(jié)省電池壽命，蜂窩網(wǎng)絡(luò)和 WiFi 技術(shù)都會(huì)顯著消耗電量。不過(guò)一般情況下，WiFi 的使用可能會(huì)少一些。設(shè)備制造商通過(guò)兩種方式處理這些問(wèn)題：要么讓設(shè)備進(jìn)入睡眠狀態(tài)并定期喚醒，要么在不使用時(shí)禁用連接。