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在物联网部署中蓝牙BLE和WiFi的区别是什么?

更新时间:2018-11-15
摘要:

物联网技术产业已经发展到如此巨大的规模,以至于它已经成为所有商业和行业的技术不可或缺的一部分。使用这项技术来生产更好产品的玩家将会从中获益良多,并在竞争中遥遥领先。

物联网技术应用比较早的领域是交通、医疗保健、智能家电、零售和可穿戴设备。很多财团已经在最赚钱的消费市场中下注,新的领域还在不断出现,所以物理网仍有巨大的潜力。

每一年,物联网领域的创新都让它比以往更加令人兴奋。他们中的许多人都是通过展会、博览会等活动来展示的,科技博览会向世界展示了科技界一直在做什么。在2018年国际消费电子展(CES 2018)上,我们了解了突破性技术的最新版本。最佳剧集奖得主是三星的《长城》(The Wall),而大众选择的是HTC Vive Pro。展会上其他有趣的东西还有可滚动的LG OLED电视、超薄笔记本电脑、谷歌Assistant、亚马逊Alexa、智能恒温器和灯泡、联网的车库开门器、GoPro相机和索尼(Sony)新款智能手机。这意味着智能设备变得更智能了。

这就引出了无线通信的话题。通讯技术如此之多,你应该使用哪一种呢?其理念是用户友好的设备,使生活更容易,所以技术的选择是非常非常重要的。


我们有什么选择?

无线通信技术已经发展成为通信设备的一个重要组成部分,无论其用途是什么。可以理解的是,它们不需要电线来发送信号,因此甚至可以从偏远地区进行通信。无线设备的完美例子可以是无绳电话、GPS单元、无线电脑部件、卫星电视、ZigBee技术等等。无线通信的主要形式有卫星、近场通信(NFC)、红外(IR)、蜂窝网络连接、无线网络、WiMax、Li-Fi、WiFi和蓝牙 (BLE)。

随着物联网应用的激增,近场通信(NFC)和红外(IR)几乎销声匿迹。当使用翻盖手机时,红外线通讯显示出了它的潜力,但现在,你几乎看不到它们,因为人们大多使用智能手机。红外也要求设备之间要保持近距离,而且带宽非常低。近场通信,顾名思义,允许短范围小于20厘米。只有很少的手机支持它,因为它的传输能力低。对于具有5G网络连接的物联网设备来说,蜂窝连接是一个可行的选择,但它需要一张SIM卡,用户必须支付订阅费。

这样,在近场通信领域我们就拥有了其他产品中最好的——蓝牙低功耗(BLE)和WiFi


你应该选择哪一个?

BLE(蓝牙低功耗)是用来发送短距离数据的。这种无线技术最近已经成为WiFi的一种强有力的竞争技术,尤其是在物联网设备和应用中。让我们来看看在选择BLE和WiFi进行无线通信时必须考虑的一些重要因素。


隐私

蓝牙ble.jpg

一旦人们打开WiFi连接,该设备就会不断地寻找WiFi网络。零售商发现这非常有用,因为他们跟踪他们的客户,并向他们发送优惠和折扣。它甚至可以追踪它们的身体运动,直到精确的位置。WiFi技术并不一定要征得消费者的同意,因为它不涉及用户干预。如果你想摆脱WiFi,你必须在你的设备上禁用它。

对于BLE技术,消费者必须打开手机中的蓝牙设备,并允许位置检测。您可以选择接收店内通知或室内通知。

用户可能想要选择一种技术,让他们在公共场合分享数据时拥有更多的隐私和自由。BLE提供了更多的隐私。


速度

蓝牙BLE更适合在1mbps下传输少量数据,比如温度传感器读数、加速度细节、GPS坐标等等。但是BLE不适合实时发送数据到服务器。如果需要实时数据,必须使用专用网关发送数据。
WiFi标准802.11ac的传输速度可达1.3 Gbps,非常适合大文件和大数据传输。是的,速度取决于不同的因素,它也很大程度上取决于用户决定订阅的提供商。WiFi Direct提供了最大的数据传输速度,大约是传统蓝牙技术的10倍。但BLE比传统的蓝牙技术慢2-3倍,比WiFi Direct慢20-30倍。

 

位置检测精度

当放置在室内时,BLE使用广告包提供符合iBeacon、Eddystone标准的附加信息。信标使用蓝牙BLE感知用户的接近程度,并单向将信息广播到他的设备(智能手机、tab、笔记本电脑、移动应用程序等)。有一个唯一的UID号,可以被其他蓝牙接收器读取。一旦设备接收到信号,它将激活特定位置信息。这些信号通过可以穿透物理屏障的无线电波传播。这种方法可以保证定位精度,信标甚至可以在恶劣的射频条件下工作。唯一的要求是用户的设备必须在其设备中打开蓝牙。

WiFi是一种无线局域网(LAN)技术,两种或两种以上的电子设备使用ISM无线电频带进行通信。蓝牙也使用ISM频带,但WiFi技术并不仅仅依赖于用户的接近程度。当设备发送接入点的BSSID (MAC地址)时,WiFi可以三角定位客户的位置。
当涉及到微定位时,信标是最好的选择,因为WiFi信号真的不能穿透固体物体,包括墙壁。


近距离探测

wifi模块.jpg

WiFi是通过测量设备的接入点来精确定位的。使用的参数包括SSID和MAC地址。

用户的设备应该有蓝牙设备。一旦检测到蓝牙,移动设备必须在一个指定的范围内,因为蓝牙是关于距离的,而不是确切的位置。这两种设备都应该成对使用,以使设备正常工作。

BLE提供的接近数据比WiFi要精确得多,但也不是很精确。BLE无线连接的最大范围是30米,而WiFi则更远。这取决于具体的版本,但如果你能通过外部天线扩展连接范围,你就能达到100英尺以上。


传播范围

传输范围取决于您使用的蓝牙产品。如果你使用2级发射机,发射距离大约是50英尺,但如果你使用1级发射机,发射距离将接近300英尺。但电池寿命可能会受到影响。你可以使用带有灵敏接收器的量程扩展电路来获得真正的长距离。

一个远程BLE模块(BLE121LR)提供1500英尺的射程。另一方面,蓝牙经典远程模块(WT41)的射程高达3000英尺!BLE使用一种非常棒的技术,称为网格网络,您可以使用很少的力量在大范围内传输。它是如此惊人,你可以连接超过65000个设备。

正如人们所说,物联网和大数据是一个硬币的两面,然而,BLE并不是每个物联网设备/场景的合适选择。您可能拥有可以交换大量数据的设备。, BLE将无法实现这一点。如果你想传输大的图像,WiFi就是答案。


兼容性

BLE可以接收任何支持蓝牙4.0的设备。对于Android设备,4.3版本或更高版本将是完美的,而对于苹果设备,该技术在4S版本或更高版本上运行。WiFi工作在WLAN 802.11 a/b/g/n/ac设备上。对于Android设备,4.0或更高版本是WiFi连接的首选,而对于苹果设备,您可能需要5S或更高版本。

蓝牙BLE的主要功能是发现兼容设备,从而使距离测量更加精确。这将使您更准确地了解用户在特定场景中的行为。


安全

这两种无线网络都提供了良好的用户安全性。但是,是的,最初,被窃听是BLE的一个问题,其第三方设备监听两个设备之间的数据交换。但是这个问题通过加密数据的AES-CCM加密得到了解决。BLE使用的密钥交换协议最初存在严重的安全漏洞,黑客可以通过这些漏洞解密传递的数据。我们在这里讨论的键交换是指“配对方法”或关联模型,它对连接的安全性影响很大。

passkey方法提供一定级别的保护,其中在设备之间传递一个6位数的数字。如果黑客在用户键入这个密钥时没有听到,那么它提供了相当好的保护。即使黑客能够监听这些值,那么TK进程或临时密钥进程也提供了足够的安全性。

WiFi使用256位加密,而蓝牙(Classic和LE)只使用128位加密。这是用户通常需要的安全级别,但如果你需要高级别的安全,你可能不得不选择WiFiWiFi有两种最常见的安全访问方式:无线等效隐私(WEP)和WiFi保护访问(WPA2-AES),这两种方式使其更加安全。你可以通过安全密码来保护WiFi网络。WPA2总是比其前身WPA推荐使用。


电力消耗

在我们的比较列表中,接下来是功耗特性。蓝牙设备的耗电量较低,但WiFi设备的耗电量更高。这可能是因为这两种技术的广播范围是不同的。这两种技术都发出频率为2.4千兆赫的信号。iBeacon编辑的信号可以传播30英尺,而WiFi信号可以传播10倍以上。这就是为什么WiFi需要比BLE多10倍的电量,即使它们执行相同的任务。WiFi设备需要相当大的权力,每天大约500µw十消息,祝福仅消耗50µw。

一些应用程序需要更多的WiFi电力,高达BLE的40倍。在电力价格低廉的地方,这可能并不重要。但对于那些需要通过风力涡轮机技术和太阳能电池(因为他们没有接入电网)来发电的电脑用户来说,这可能是昂贵的。
蓝牙的安装和使用非常简单。它可以无缝连接到设备,并且可以轻松地在一个网络中包含7个设备。然而,WiFi并不那么容易做到这一点。用户需要有一点技术知识来建立一个系统,甚至可能需要技术人员的服务。


部署成本

BLE和WiFi的部署不仅仅要求公司准备好将设备放在哪里,它还取决于这些设备中运行的软件。
蓝牙模块电池成本较低,自给自足,根据使用情况,单块电池可以使用2年以上,不需要配置。WiFi模块需要配置路由器,而且必须连接电源。费用还取决于使用的路由器,当然还有制造商。


结论

所以,正如你所看到的,智能设备之间的无线通信需要好的通讯网络。蓝牙BLE可能是最常用的一种,它添加了更多的功能来提高性能。当您想要交换简单的数据,而不是任何大文件或视频时,它更适合。
如果您想要发送实时视频或带宽密集的数据,那么使用WiFi。然而,如果你想连接到你家的无线网络可以命令你的设备的蓝牙模组,扫描和连接到一个网络是通过用户自己的手机应用程序,这无疑会给你一个非常无缝体验,节省您的麻烦手动连接和传输。
你必须考虑到上述因素,以及速度和电池使用量,才能在两者之间做出选择。当然,这也取决于你使用的设备,它将要服务的目的和处理的信息。