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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。
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線技術(shù)——它們提供了“IOT”中的“I”。 盡管多年來 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，幫助您決定在下一個物聯(lián)網(wǎng)項目中使用哪一個。
物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)
WiFi技術(shù)使用多個頻段的無線電波在設(shè)備之間傳輸信息。
為了實現(xiàn) WiFi 連接，設(shè)備必須具有可轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和無線電信號的無線適配器。 該設(shè)備使用 UART 或 SPI 等協(xié)議與適配器芯片進行通信。 然后，適配器與外部路由器通信，外部路由器通過有線以太網(wǎng)連接將此數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。
該系統(tǒng)的三個組件——設(shè)備、芯片和路由器——必須符合相同的 WiFi 標(biāo)準，例如 WiFi 7 或 802.11ax(也稱為 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)備使用與智能手機和其他移動設(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，可與最近的手機信號塔進行通信，從而促進信息傳輸。 采用 UART 或 SPI 等低級通信協(xié)議來控制調(diào)制解調(diào)器。
LTE-M(機器長期演進)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行疊加。
成本
按每比特計算，蜂窩網(wǎng)絡(luò)往往比 WiFi 昂貴得多。 因此，當(dāng)您計劃進行大量數(shù)據(jù)傳輸(例如定期進行安全更新)時，WiFi 是更可取的選擇。 此外，您有時可以“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：
蜂窩數(shù)據(jù)默認加密，而 WiFi 連接必須啟用加密。
蜂窩安全更新由擁有專門網(wǎng)絡(luò)安全人員的提供商處理，由于財務(wù)和聲譽激勵而優(yōu)先考慮安全。 相比之下，WiFi 安全依賴于各個 WiFi 網(wǎng)絡(luò)所有者主動安裝更新。
雖然蜂窩網(wǎng)絡(luò)通常遵循更高的安全標(biāo)準，但維護良好的私人 WiFi 網(wǎng)絡(luò)可以提供相當(dāng)?shù)陌踩浴?br />
位置檢測
WiFi 和蜂窩網(wǎng)絡(luò)都可以通過分別測量您與最近的路由器或手機信號塔的距離來提供準確的位置信息。 在某些情況下，當(dāng)您超出 WiFi 范圍時，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 可以在靠近接入點的有限區(qū)域內(nèi)提供強大的覆蓋范圍。 然而，一旦設(shè)備離開該區(qū)域，連接性就會迅速下降。 換句話說，如果設(shè)備具有高度移動性或部署在遠程位置，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 (802.11b/g/n) 的速度高達每秒 450 兆比特，而較新的 WiFi 6 (802.11ax) 標(biāo)準的速度高達每秒 9 千兆比特。
基于5G標(biāo)準的蜂窩技術(shù)理論上可以達到高達20 Gbps的速度，使蜂窩帶寬可與WiFi相媲美。 隨著移動技術(shù)的進步，蜂窩網(wǎng)絡(luò)足以滿足幾乎所有物聯(lián)網(wǎng)用例。
WiFi 確實有一個缺點：嘗試訪問網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備越多，WiFi 信號就越差。 這意味著，由于設(shè)備爭奪帶寬，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)通常不會面臨這個問題。
電力使用
如果沒有妥善管理以節(jié)省電池壽命，蜂窩網(wǎng)絡(luò)和 WiFi 技術(shù)都會顯著消耗電量。 不過一般情況下，WiFi 的使用可能會少一些。 設(shè)備制造商通過兩種方式處理這些問題：要么讓設(shè)備進入睡眠狀態(tài)并定期喚醒，要么在不使用時禁用連接。
正如我們所討論的，有許多因素和變量可以使這個決定比最初看起來更加復(fù)雜。 這兩種技術(shù)都用于解決不同類型的挑戰(zhàn)，并且沒有一種技術(shù)具有普遍優(yōu)勢。
雖然 WiFi 或蜂窩網(wǎng)絡(luò)在某些情況下可能是顯而易見的選擇，但業(yè)務(wù)需求可能會使事情變得復(fù)雜。 例如，在可能不提供 WiFi 憑證的第三方零售店部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能會影響決策。
您甚至可能會發(fā)現(xiàn)自己選擇的不是要使用哪種技術(shù)，而是首先使用哪種技術(shù)。 許多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品同時使用蜂窩和 WiFi，以便在主要技術(shù)出現(xiàn)故障時進行備份。
對于您的 IoT 項目，選擇 WiFi 還是蜂窩網(wǎng)絡(luò)將在很大程度上取決于您設(shè)備的優(yōu)先級及其用途。 最終，決策將取決于功耗、帶寬、覆蓋范圍和安全性之間的權(quán)衡。
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