蜂窩網路與WiFi:哪個更適合您的物聯網專案?

2023.11.24

蜂窩網路與WiFi:哪個更適合您的物聯網專案?

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蜂窩網路與WiFi:哪個更適合您的物聯網專案?

為可能的兩種最受歡迎的無線技術——它們提供了「IOT」中的「I」。儘管多年來WiFi 一直是物聯網的主要選擇,但蜂窩網路已經越來越受歡迎,現在是一種高度可行的替代方案。在本文中,我們將討論WiFi 和蜂窩物聯網網路的優缺點,幫助您決定在下一個物聯網專案中使用哪一個。

顧名思義,物聯網(IoT)設備需要一種穩定、安全的方式連接到互聯網來通訊和交換資料。然而,WiFi 與蜂窩連接的選擇並不總是明確的。

WiFi 和蜂窩網路是使物聯網網路成為可能的兩種最受歡迎的無線技術——它們提供了「IOT」中的「I」。儘管多年來WiFi 一直是物聯網的主要選擇,但蜂窩網路已經越來越受歡迎,現在是一種高度可行的替代方案。

在本文中,我們將討論WiFi 和蜂窩物聯網網路的優缺點,幫助您決定在下一個物聯網專案中使用哪一個。

物聯網無線網路

WiFi技術使用多個頻段的無線電波在設備之間傳輸訊息。

為了實現WiFi 連接,設備必須具有可轉換資料和無線電訊號的無線適配器。該設備使用UART 或SPI 等協定與適配器晶片進行通訊。然後,適配器與外部路由器通信,外部路由器透過有線乙太網路連接將此資料傳送到網際網路。

該系統的三個組件——設備、晶片和路由器——必須符合相同的WiFi 標準,例如WiFi 7 或802.11ax(也稱為WiFi 6)。

物聯網蜂窩網路

使用蜂窩技術的物聯網設備使用與智慧型手機和其他行動裝置相同的網路連接到互聯網。這些設備配備調變解調器,可與最近的手機訊號塔進行通信,從而促進訊息傳輸。採用UART 或SPI 等低階通訊協定來控制調變解調器。

LTE-M(機器長期演進)和NB-IoT(窄頻物聯網)是兩種流行的蜂巢式物聯網技術。LTE-M 提供更快的速度並與現有LTE 基礎設施相容,而NB-IoT 要求蜂窩供應商升級其硬件,導致部署速度較慢。此外,NB-IoT 提供更廣泛的覆蓋範圍,但要求設備保持靜止。

WiFi 與蜂窩網路:物聯網功能比較

本節將深入探討WiFi 和蜂窩網路如何在物聯網設備的不同功能方面進行疊加。

成本

以每比特計算,蜂窩網路往往比WiFi 昂貴得多。因此,當您計劃進行大量資料傳輸(例如定期進行安全性更新)時,WiFi 是更可取的選擇。此外,您有時可以「搭載」現有的公共或私人WiFi 網路以節省成本。

安全和隱私

與WiFi 相比,蜂窩網路具有兩大安全優勢:

蜂窩資料預設加密,而WiFi 連線必須啟用加密。

蜂窩安全更新由擁有專門網路安全人員的供應商處理,由於財務和聲譽激勵而優先考慮安全。相較之下,WiFi 安全性依賴於各個WiFi 網路所有者主動安裝更新。

雖然蜂窩網路通常遵循更高的安全標準,但維護良好的私人WiFi 網路可以提供相當的安全性。

位置偵測

WiFi 和蜂窩網路都可以透過分別測量您與最近的路由器或手機訊號塔的距離來提供準確的位置資訊。在某些情況下,當您超出WiFi 範圍時,蜂窩網路也許能夠確定您的位置。

覆蓋範圍

蜂窩網路的覆蓋範圍廣泛,並且還在不斷擴大。LTE-M 和NB-IoT 等蜂窩物聯網技術比傳統蜂窩技術提供更深的覆蓋範圍,可到達地下區域、金屬建築和農村環境等地方。

WiFi的覆蓋範圍有限,而且更容易被障礙物阻擋。作為區域網路(LAN),WiFi 可以在靠近存取點的有限區域內提供強大的覆蓋範圍。然而,一旦設備離開該區域,連接性就會迅速下降。換句話說,如果設備具有高度移動性或部署在遠端位置,那麼WiFi 並不是最佳選擇。

頻寬

WiFi 和蜂窩網路現在提供可比的最大速度,儘管在蜂窩網路上實現這些速度的成本可能更高。

傳統上,WiFi 在頻寬方面優於蜂窩網絡,較舊的WiFi 標準(802.11b/g/n) 的速度高達每秒450 兆比特,而較新的WiFi 6 (802.11ax) 標準的速度高達每秒9 千兆比特。

基於5G標準的蜂巢式技術理論上可以達到高達20 Gbps的速度,使蜂巢式頻寬可與WiFi相媲美。隨著行動技術的進步,蜂窩網路足以滿足幾乎所有物聯網用例。

WiFi 確實有一個缺點:嘗試存取網路的裝置越多,WiFi 訊號就越差。這意味著,由於設備爭奪頻寬,WiFi 在人口稠密地區的表現明顯較差。由於該技術的底層協定和硬件,蜂窩網路通常不會面臨這個問題。

電力使用

如果沒有妥善管理以節省電池壽命,蜂窩網路和WiFi 技術都會顯著消耗電量。不過一般情況下,WiFi 的使用可能會少一些。裝置製造商透過兩種方式處理這些問題:要麼讓裝置進入睡眠狀態並定期喚醒,要麼在不使用時停用連線。

WiFi 與蜂窩網路圖表

WiFi 與蜂窩網路:哪個更適合您的物聯網專案?

正如我們所討論的,有許多因素和變數可以使這個決定比最初看起來更加複雜。這兩種技術都用於解決不同類型的挑戰,並且沒有一種技術具有普遍優勢。

雖然WiFi 或蜂窩網路在某些情況下可能是顯而易見的選擇,但業務需求可能會使事情變得複雜。例如,在可能不提供WiFi 憑證的第三方零售店部署物聯網設備可能會影響決策。

您甚至可能會發現自己選擇的不是要使用哪種技術,而是首先使用哪種技術。許多物聯網產品同時使用蜂巢和WiFi,以便在主要技術故障時進行備份。

對於您的IoT 項目,選擇WiFi 還是蜂窩網路將在很大程度上取決於您設備的優先順序及其用途。最終,決策將取決於功耗、頻寬、覆蓋範圍和安全性之間的權衡。