Wi-Fi HaLow与蓝牙比较

如今,物联网几乎与每个行业都息息相关,是it类增长最快的领域之一。去年,物联网的消费高达3003亿美元,预计到2026年将达到6505亿美元。
随着物联网成为成为我们生活中不可或缺的一部分,企业必须了解如何支持这个随新时代而来的不断增长的连接需求。
并非所有的无线连接都是相同的
首先要注意的是,并非所有的无线连接都是相同的。wi-fi halow融合了ieee 802.11ah,是ieee 802.11系列中最新的wi-fi协议之一,专为满足物联网环境的独特需求而设计1。
wi-fi halow为物联网无线连接提供了一种更全面的方法,让消费者获得所期望的wi-fi的所有优势,同时连接范围增加,并为连接到同一接入点的成千上万的设备大幅降低功耗。与其他wi-fi技术一样,wi-fi halow也具有多厂商的互操作性,在不中断现有wi-fi网络的情况下轻松设置,并具有最新的wi-fi安全性。
蓝牙的效果如何?
蓝牙是一种常用的无线个人局域网络(wpan)协议,用于许多消费设备,如智能手机、无线耳机和便携式扬声器等短距离通信的便携式扬声器。蓝牙不太支持依赖于远距离连接的大量低功耗设备的物联网用例。蓝牙具有两个独立的版本:经典蓝牙(bluetooth classic)和低功耗蓝牙(ble,或蓝牙4.0)。
概览: wi-fi halow与蓝牙比较
下表列出了wi-fi halow与蓝牙的比较,显示了两种协议的各自特点。
  蓝牙 wi-fi halow
范围 经典:50米
ble和v4:最高100米
ble 5:最高400米 1 公里
容量
(接入点) 经典:4-5台设备
ble:20台设备 8,000 多台设备
安全性 经典:一般
ble:良好 卓越
能源效率 经典: 一般
ble:高 高
射频穿透力 一般 卓越
互操作性 免许可且可互操作。
经典和ble彼此不兼容 免许可且可互操作
数据速率 经典:3 mbps
ble:1 mbps
ble 5.0:125kbps - 2mbps 150 kbps - 347 mbps
连接范围
与使用20mhz到160mhz信道的wi-fi 4、wi-fi 5和wi-fi 6不同,wi-fi halow在1ghz以下的频段运行,信道较窄(从1mhz到16mhz)。wi-fi halow的射频频率较低,在850 mhz和950 mhz之间(与wi-fi 4或wi-fi 6的2.4 ghz或5ghz相比),范围优化的调制和编码方案使wi-fi halow设备的连接距离超过1公里2。
相比之下,蓝牙标准在2.4ghz ism频段运行,在没有障碍物的情况下,可以支持最远约100米的室外范围。然而,大多数支持蓝牙的设备在室内较短的范围内运行,一般为9-12米。最新的蓝牙5.0版本可以在远距离模式(最大400米)下运行,即编码phy,允许蓝牙连接的范围甚至超过室外无障碍物的1公里,但数据速率低至固定的125kbps。
无线协议的实际范围,也取决于设备间的物理屏障或障碍物。作为sub-1 ghz的协议,wi-fi halow提供了卓越的穿透力,无论障碍物的材料是玻璃、木材、金属网还是混凝土。相比之下,2.4 ghz频段的蓝牙信号比wi-fi halow信号衰减更大,更容易被障碍物阻挡。
容量
单个wi-fi halow接入点(ap)可以处理数千台连接设备。这种能力是处理大量物联网设备的关键功能,用于在商业建筑、工厂和其他工业应用的大规模部署。在家居环境中,单个wi-fi halow 接入点可以轻松扩展以满足常规家庭的物联网需求。
虽然标准蓝牙连接的标称容量高达7台设备,但实际容量往往在3-4台设备之间。ble容量稍大一些,但也不是很大。一台中央ble设备的实际限制是大约20台设备。因此,ble需要网状网络来处理更多的设备。蓝牙网格的开发就是为了满足这一需求,让大规模网络的开发成为可能,数百甚至数千台蓝牙设备可以相互通信。 然而,蓝牙网状数据包的有效载荷很小,只有11个字节,必须分段来发送较大的数据包,而且数据包的大小和网状网络的跳数,会对数据包延迟产生不利影响3。
保持连接安全
作为 ieee 802.11 wi-fi 协议,wi-fi halow 遵循全球公认的安全物联网身份验证和通信标准。wi-fi halow支持最新的wi-fi认证要求(wpa3)和空中传送(ota)的aes加密,其数据传输率能够实现安全的ota固件升级。
尽管蓝牙本身最初“并不打算成为一种安全协议”,但最近也提高了安全性。 例如,ble 现在支持 aes-ccm 加密和 128 位加密。 此外,蓝牙技术联盟(bluetooth special interest group ,简称sig)会继续监控和改进蓝牙安全功能。
蓝牙与wi-fi halow的能效
wi-fi halow旨在满足传感器、音频和视频应用等一系列物联网应用的低功耗需求。wi-fi halow提供了最节能的连接选项之一,使用的功率仅为其他wi-fi版本的一小部分。
经典蓝牙主要用于音频应用,可以传输较大的文件,如静止图像或低速视频,与wi-fi 4、wi-fi 5或wi-fi 6相比,仍然相对节能。ble比经典蓝牙更节能,专为传感器应用和le音频设计,功耗比wi-fi 4、wi-fi 5或wi-fi 6低十倍。
连接互通性
wi-fi halow使用免许可和类许可的1ghz以下频段,范围从850 mhz到950 mhz。如果供应商的wi-fi halow产品获得wi-fi联盟认证,将与其他支持wi-fi halow的产品和网络交互操作。
值得注意的是,wi-fi halow和其他wi-fi版本(wi-fi 4、wi-fi 5、wi-fi 6)都是ieee 802.11标准的一部分,在不同的射频频段上运行,使他们可以共存而不影响射频性能。这对于旨在利用wi-fi halow的远程、卓越的穿透性和能源效率独特优势的网络来说是一个关键优势。
蓝牙同样使用免许可的2.4ghz频段,蓝牙技术联盟也提供了某种资格认证,然而经典蓝牙和ble并不兼容,这意味着手机等设备通常会安装这两个版本,以便与同一频段的不同终端蓝牙设备通信。
数据速率比较
wi-fi halow提供一系列非常适合物联网设备的数据速率,例如,从使用mcs 10与bpsk调制的150 kbps,到使用mcs 9的最高速率4.4 mbps,其中单个空间流处于1mhz的最窄带宽。在8mhz操作信道中,单流wi-fi halow 接入点可以支持各种物联网设备,从以低至150kbps的速率发送1兆赫数据包极低功率传感器,到以高达43mbps的速率发送8兆赫数据包。
蓝牙的数据吞吐量则低得多——只是wi-fi halow最高速度的一小部分。经典蓝牙支持最达3 mbps的速度,而ble只提供约1 mbps的速度(如果使用蓝牙5,最高可达2 mbps)。
结论
尽管许多人认为经典蓝牙是当今无线音频领域不可或缺的协议,但蓝牙并不能为各种远距离、高容量、低功耗的物联网网络提供全面的解决方案。
如果某个网络需要安全、节能、大规模连接,wi-fi halow将为您的物联网网络的各种要求提供最佳的整体解决方案。

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