蜂窝网络与WiFi：哪种更适合您的物联网项目？
插图：© IoT For All --> 顾名思义，物联网（IoT）设备需要一种稳定且安全的方式连接到互联网，以进行通信和数据交换。然而，在WiFi与蜂窝网络之间的选择并不总是那么明确。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——它们构成了“物联网”中的“联网”。尽管多年来WiFi一直是物联网的主要选择，蜂窝网络近年来日益流行，已成为一个非常可行的替代方案。在本文中，我们将讨论WiFi和蜂窝网络物联网的优缺点，帮助您决定下一个物联网项目应采用哪种技术。**物联网中的WiFi** WiFi技术使用多种无线电波频段在设备之间传输信息。为了实现WiFi连接，设备必须具备一个无线适配器，用于在数据和无线电波之间进行转换。设备通过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，路由器通过有线以太网连接将数据发送到互联网。该系统的三个组成部分——设备、芯片和路由器——都必须遵循相同的WiFi标准，例如WiFi 7或802.11ax（也称为WiFi 6）。**物联网中的蜂窝网络** 使用蜂窝技术的物联网设备通过与智能手机和其他移动设备相同的网络连接互联网。这些设备内置调制解调器，以与最近的蜂窝塔通信，从而实现信息传输。UART或SPI等低级别通信协议用于控制调制解调器。LTE-M（面向机器的长期演进）和NB-IoT（窄带物联网）是两种常见的蜂窝物联网技术。LTE-M提供更快的速度，并与现有LTE基础设施兼容；而NB-IoT需要运营商升级其硬件，因此部署速度较慢。此外，NB-IoT的覆盖范围更广，但设备需要保持静止。**WiFi与蜂窝网络：物联网功能对比** 本节将深入探讨在不同功能方面，WiFi和蜂窝网络的表现如何。**成本** 蜂窝网络通常比WiFi每比特成本更高。因此，如果您计划进行大规模数据传输（例如定期的安全更新），WiFi是更优选。此外，您有时可以借助现有的公共或私有WiFi网络来节省成本。**安全与隐私** 蜂窝网络在安全方面比WiFi有两个主要优势：蜂窝数据默认加密，而WiFi连接需要手动启用加密。蜂窝网络的安全更新由运营商负责，他们拥有专业的网络安全团队，并出于财务和声誉的考虑更重视安全。相比之下，WiFi的安全性依赖于网络所有者主动安装更新。尽管蜂窝网络的安全标准通常更高，但维护良好的私有WiFi网络也可提供相当的安全性。**位置检测** WiFi和蜂窝网络都可以通过测量您与最近路由器或蜂窝塔的距离提供精确的位置信息。在某些情况下，当您超出WiFi范围时，蜂窝网络甚至可以确定您的位置。**覆盖范围** 蜂窝网络的覆盖范围广，并且仍在不断扩大。基于LTE-M和NB-IoT的蜂窝物联网技术比传统蜂窝技术的覆盖范围更深，可以覆盖地下区域、金属建筑和农村地区等地方。而WiFi的覆盖范围有限，而且更容易受到障碍物的阻挡。作为局域网（LAN），WiFi在靠近接入点的有限区域内可以提供较强的覆盖。一旦设备离开该区域，连接性将迅速下降。换句话说，如果设备需要高度移动性或部署在偏远地区，WiFi并不是最佳选择。**带宽** 如今，WiFi和蜂窝网络的最大速度相当，尽管在蜂窝网络上达到这些速度可能成本更高。传统上，WiFi在带宽方面优于蜂窝网络，旧版WiFi标准（如802.11b/g/n）的速度可达每秒450兆比特，而更新的WiFi 6（802.11ax）标准速度可达每秒9千兆比特。基于5G标准的蜂窝技术理论上速度可达20Gbps，因此带宽与WiFi相当。随着移动技术的进步，蜂窝网络已足以满足几乎所有物联网应用。但WiFi也存在一个缺点：网络中接入的设备越多，信号就会越差。这意味着在高密度区域，设备竞争带宽时，WiFi的性能会明显下降。而蜂窝网络通常不会遇到此问题，这得益于其底层协议和硬件。**功耗** 如果管理不当，WiFi和蜂窝网络技术都可能显著消耗电力，影响电池寿命。虽然一般而言，WiFi的功耗可能稍微低一些。设备制造商通常通过两种方式处理这个问题：一是定期让设备休眠和唤醒，二是在设备不使用时关闭连接。**WiFi与蜂窝网络对比图表** WiFi vs 蜂窝网络：哪种更适合您的物联网项目？ 正如我们所讨论的，许多因素和变量使得这一决定比最初看起来更为复杂。这两种技术用于解决不同类型的问题，没有哪一种技术可以普遍优越。而且，尽管在某些情况下，WiFi或蜂窝网络可能是显而易见的选择，但商业需求可能会使决策变得复杂。 例如，部署物联网设备在第三方零售商的商店中，而零售商可能不会提供WiFi凭据，这将影响您的决策。您甚至可能会发现自己选择的不是使用哪种技术，而是优先使用哪一种。许多物联网产品同时使用蜂窝网络和WiFi，以便在主要技术失效时有备份可用。您物联网项目选择WiFi还是蜂窝网络，很大程度上取决于设备的优先级和用途。最终，这一决定将归结为在功耗、带宽、覆盖范围和安全性之间做出权衡。TweetShareShareEmail 连接性蜂窝网络网络与协议WiFi --> 连接性蜂窝网络网络与协议WiFi
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