蜂窝网络与 WiFi:哪个更适合您的物联网项目?

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WiFi 和蜂窝网络是使物联网网络成为可能的两种最流行的无线技术——它们提供了“IOT”中的“I”。 尽管多年来 WiFi 一直是物联网的主要选择,但蜂窝网络已经越来越受欢迎,现在是一种高度可行的替代方案。在本文中,我们将讨论 WiFi 和蜂窝物联网网络的优缺点,帮助您决定在下一个物联网项目中使用哪一个。

顾名思义,物联网(IoT)设备需要一种稳定、安全的方式连接到互联网来通信和交换数据。 然而,WiFi 与蜂窝连接的选择并不总是明确的。

WiFi 和蜂窝网络是使物联网网络成为可能的两种最流行的无线技术——它们提供了“IOT”中的“I”。 尽管多年来 WiFi 一直是物联网的主要选择,但蜂窝网络已经越来越受欢迎,现在是一种高度可行的替代方案。

在本文中,我们将讨论 WiFi 和蜂窝物联网网络的优缺点,帮助您决定在下一个物联网项目中使用哪一个。

物联网无线网络

WiFi技术使用多个频段的无线电波在设备之间传输信息。

为了实现 WiFi 连接,设备必须具有可转换数据和无线电信号的无线适配器。 该设备使用 UART 或 SPI 等协议与适配器芯片进行通信。 然后,适配器与外部路由器通信,外部路由器通过有线以太网连接将此数据发送到互联网。

该系统的三个组件——设备、芯片和路由器——必须符合相同的 WiFi 标准,例如 WiFi 7 或 802.11ax(也称为 WiFi 6)。

物联网蜂窝网络

使用蜂窝技术的物联网设备使用与智能手机和其他移动设备相同的网络连接到互联网。 这些设备配有调制解调器,可与最近的手机信号塔进行通信,从而促进信息传输。 采用 UART 或 SPI 等低级通信协议来控制调制解调器。

LTE-M(机器长期演进)和 NB-IoT(窄带物联网)是两种流行的蜂窝物联网技术。 LTE-M 提供更快的速度并与现有 LTE 基础设施兼容,而 NB-IoT 要求蜂窝提供商升级其硬件,从而导致部署速度较慢。 此外,NB-IoT 提供更广泛的覆盖范围,但要求设备保持静止。

WiFi 与蜂窝网络:物联网功能比较

本节将深入探讨 WiFi 和蜂窝网络如何在物联网设备的不同功能方面进行叠加。

成本

按每比特计算,蜂窝网络往往比 WiFi 昂贵得多。 因此,当您计划进行大量数据传输(例如定期进行安全更新)时,WiFi 是更可取的选择。 此外,您有时可以“搭载”现有的公共或私人 WiFi 网络以节省成本。

安全和隐私

与 WiFi 相比,蜂窝网络具有两大安全优势:

蜂窝数据默认加密,而 WiFi 连接必须启用加密。

蜂窝安全更新由拥有专门网络安全人员的提供商处理,由于财务和声誉激励而优先考虑安全。 相比之下,WiFi 安全依赖于各个 WiFi 网络所有者主动安装更新。

虽然蜂窝网络通常遵循更高的安全标准,但维护良好的私人 WiFi 网络可以提供相当的安全性。

位置检测

WiFi 和蜂窝网络都可以通过分别测量您与最近的路由器或手机信号塔的距离来提供准确的位置信息。 在某些情况下,当您超出 WiFi 范围时,蜂窝网络也许能够确定您的位置。

覆盖范围

蜂窝网络的覆盖范围广泛,并且还在不断扩大。 LTE-M 和 NB-IoT 等蜂窝物联网技术比传统蜂窝技术提供更深的覆盖范围,可到达地下区域、金属建筑和农村环境等地方。

WiFi的覆盖范围有限,而且更容易被障碍物阻挡。 作为局域网 (LAN),WiFi 可以在靠近接入点的有限区域内提供强大的覆盖范围。 然而,一旦设备离开该区域,连接性就会迅速下降。 换句话说,如果设备具有高度移动性或部署在远程位置,那么 WiFi 并不是最佳选择。

带宽

WiFi 和蜂窝网络现在提供可比的最大速度,尽管在蜂窝网络上实现这些速度的成本可能更高。

传统上,WiFi 在带宽方面优于蜂窝网络,较旧的 WiFi 标准 (802.11b/g/n) 的速度高达每秒 450 兆比特,而较新的 WiFi 6 (802.11ax) 标准的速度高达每秒 9 千兆比特。

基于5G标准的蜂窝技术理论上可以达到高达20 Gbps的速度,使蜂窝带宽可与WiFi相媲美。 随着移动技术的进步,蜂窝网络足以满足几乎所有物联网用例。

WiFi 确实有一个缺点:尝试访问网络的设备越多,WiFi 信号就越差。 这意味着,由于设备争夺带宽,WiFi 在人口稠密地区的性能明显较差。 由于该技术的底层协议和硬件,蜂窝网络通常不会面临这个问题。

电力使用

如果没有妥善管理以节省电池寿命,蜂窝网络和 WiFi 技术都会显着消耗电量。 不过一般情况下,WiFi 的使用可能会少一些。 设备制造商通过两种方式处理这些问题:要么让设备进入睡眠状态并定期唤醒,要么在不使用时禁用连接。

WiFi 与蜂窝网络图表

WiFi 与蜂窝网络:哪个更适合您的物联网项目?

正如我们所讨论的,有许多因素和变量可以使这个决定比最初看起来更加复杂。 这两种技术都用于解决不同类型的挑战,并且没有一种技术具有普遍优势。

虽然 WiFi 或蜂窝网络在某些情况下可能是显而易见的选择,但业务需求可能会使事情变得复杂。 例如,在可能不提供 WiFi 凭证的第三方零售店部署物联网设备可能会影响决策。

您甚至可能会发现自己选择的不是要使用哪种技术,而是首先使用哪种技术。 许多物联网产品同时使用蜂窝和 WiFi,以便在主要技术出现故障时进行备份。

对于您的 IoT 项目,选择 WiFi 还是蜂窝网络将在很大程度上取决于您设备的优先级及其用途。 最终,决策将取决于功耗、带宽、覆盖范围和安全性之间的权衡。

责任编辑:姜华 来源: 千家网
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