乾貨：用於物聯網產品開發的BLE和Wi-Fi

物聯網技術產業發展迅猛，領先的物聯網領域是交通汽車、醫療保健、智能家電、零售和可穿戴設備。在物聯網設備和應用程序中，有太多的通訊技術，您應該使用哪一個?以下是關於BLE和Wi-Fi的細分對比，通過比較了用電量、數據傳輸能力、安全性和其他因素，可以幫助您為物聯網解決方案做出正確的選擇。

有什麼選擇?

無線通信技術已經發展成為通信設備的一個組成部分，它們不需要電線來發送信號，在偏遠地區也可以進行通信。無線設備的完美示例是無繩電話、GPS設備、無線計算機部件、衛星電視、ZigBee技術等等。無線通信的主要形式是衛星、近場通信(NFC)、紅外(IR)、蜂窩連接、無線網路、WiMax、Li-Fi、Wi-Fi和低功耗藍牙(BLE)。

隨著物聯網應用的激增，NFC和IR幾乎不復存在。當使用翻蓋手機時，紅外通信顯示出它的潛力，但現在翻蓋手機已被智能手機取代。紅外線要求設備彼此之間距離很近，而且帶寬非常低。顧名思義，NFC允許短於20厘米的短距離。由於傳輸容量低，只有極少數的手機支持它。對於具有5G網路連接的物聯網設備，蜂窩連接是一個可行的選擇，但是它需要一張SIM卡，用戶必須支付訂購費用。所以最好的技術就凸顯出來：藍牙LE(BLE)和Wi-Fi。

BLE和Wi-Fi

BLE技術，比如信標，用於短距離發送數據。這種無線技術已經成為Wi-Fi的新近替代品，特別是在物聯網設備和應用程序中。讓我們來看看在BLE和Wi-Fi之間進行無線通信選擇時必須考慮的一些重要因素。

● 隱私

一旦有人打開了Wi-Fi連接，設備就會持續監視Wi-Fi網路。零售商認為這非常有用，因為他們跟蹤他們的顧客並向他們發送優惠和折扣信息，它甚至可以跟蹤他們的身體動作，直到確切的位置。Wi-Fi技術不一定要求消費者的許可才能這樣做，因為不涉及用戶干預。

對於BLE技術，消費者必須打開手機中的藍牙設備並進行位置檢測。您可以選擇接收店內的通知，用戶可能希望選擇一種技術，使他們對他們在公共場所分享的數據有更多隱私和自由，而BLE提供更多隱私保護，更適合他們。

● 速度

BLE更適合以1 Mbps傳輸少量數據，例如溫度感測器讀數、加速度細節、GPS坐標等。但是，BLE不適合實時向伺服器發送數據。如果需要實時數據，則必須使用特殊網關發送數據。

Wi-Fi標準802.11ac可以以高達1.3 Gbps的速度進行傳輸，因此非常適合更大的文件和數據。是的，速度取決於不同的因素，也取決於您的用戶決定訂閱的提供商。Wi-Fi Direct提供最高的數據傳輸速度，比使用藍牙標準版的傳輸速度高出10倍。但是BLE比Bluetooth Classic速度慢2-3倍，比Wi-Fi Direct速度慢20-30倍。

● 位置檢測精度

信標使用BLE來感知用戶的接近度，並以單向的方式向設備(智能手機，標籤，筆記本電腦，移動應用等)廣播信息。有一個唯一的UID號碼可以被其他藍牙接收器讀取。一旦設備收到信號，它將激活位置特定的信息。信號通過可穿透物理障礙的無線電波。通過這種方式可以確保定位精度，即使在惡劣的射頻條件下，信標也能工作。唯一的要求是用戶的設備必須在他的設備中開啟藍牙。

Wi-Fi是一種無線區域網(LAN)技術，其中兩個或更多電子設備使用ISM無線電頻段進行通信。藍牙也使用ISM頻段，但是Wi-Fi技術並不僅僅依靠用戶的接近度。當設備發送接入點的BSSID(MAC地址)時，Wi-Fi可以對客戶的位置進行三角測量。

在微定位方面，信標是最好的選擇，因為Wi-Fi信號實際上不能穿透包括牆壁在內的固體物體。

● 接近檢測

Wi-Fi旨在通過測量設備中的接入點來正確指向確切位置，像SSID和MAC地址這樣的參數用於此。同時，一旦檢測到藍牙，移動設備必須在指定的範圍內，因為藍牙全是關於鄰近的，而不是確切的位置。這兩個設備應該與設施配對才能正常工作。

BLE提供的鄰近數據比Wi-Fi更準確，但也不是很準確。BLE無線連接的最大範圍是30米，而Wi-Fi則進一步超越。這取決於版本，但如果可以通過外部天線擴展連接，則可以超過100英尺。

● 傳輸範圍

傳輸範圍因使用的藍牙產品而異，如果使用Class 2變送器，傳輸範圍大約為50英尺，但是如果使用Class 1變送器，範圍將接近300英尺，但電池壽命可能會受到影響。您可以使用靈敏的接收機的範圍擴展電路來獲得一個非常遠的範圍。

遠程BLE模塊(BLE121LR)可提供高達1500英尺的範圍。另一方面，一個藍牙經典的遠程模塊(WT41)發射範圍高達3000英尺!BLE使用稱為網狀網路的奇妙技術，您可以通過使用非常小的功率在大範圍內傳輸，您可以連接超過65,000個設備。

據說物聯網和大數據是同一個硬幣的兩面，但是，對於每個物聯網設備/場景，BLE都不是一個合適的選擇。例如，您可能有交換大量數據的設備。BLE將無法做到這一點，如果你想傳輸大數據集，Wi-Fi就是最佳選擇。

● 兼容性

BLE信號可以被任何支持藍牙4.0的設備接收。對於Android設備，版本4.3或更高版本將是完美的，而對於蘋果設備，該技術運行在版本4S或更高版本上。Wi-Fi適用於WLAN 802.11 a / b / g / n / ac設備。對於Android設備，版本4.0或更高版本是Wi-Fi連接的首選，而對於Apple設備，則可能需要版本5S或更高版本。

BLE信標的主要功能是發現兼容設備的能力，從而使距離測量結果更加準確。這將使您在特定情況下的用戶行為更準確。

● 安全

無線網路都提供了良好的用戶安全級別。但是，被動竊聽是BLE中的一個問題，其中第三方設備監聽兩個設備之間的交換。但是，這個問題已經通過AES-CCM密碼術加密了。BLE使用的密鑰交換協議最初有嚴重的安全漏洞，黑客可以解密正在傳遞的數據。我們這裡所說的密鑰交換是指「配對方法」或者關聯模型，極大地影響了連接的安全性。

密鑰方法提供了一定程度的保護，其中在設備之間傳遞6位數的數字。如果黑客在用戶輸入該密碼時沒有收聽，則它提供了相當好的保護。即使黑客能夠聆聽這些值，TK流程或臨時密鑰流程也能提供足夠的安全性。

Wi-Fi使用256位加密，而藍牙(Classic和LE)僅使用128位加密。這是用戶需要的安全級別，但如果您需要高級別的安全性，則可能需要選擇Wi-Fi。Wi-Fi有兩種最流行的安全訪問方式，無線等效保密(WEP)和Wi-Fi保護訪問(WPA2-AES)，使其更加安全。您可以通過密碼來保護Wi-Fi網路的安全。WPA2總是比其前任WPA推薦。

● 能量消耗

藍牙設備具有更低的功耗，這可能是因為這兩種技術的廣播範圍是不同的。這兩種技術都會發射一個頻率為2.4千兆赫的信號。藍牙設備發出的信號傳播約30英尺，而Wi-Fi信號可以傳播10倍以上。這就是為什麼Wi-Fi需要比BLE多10倍的電力，即使他們正在執行相同的任務。Wi-Fi設備需要相當大的功率，每天10條消息約500μW，而BLE僅消耗50μW。

有些應用需要更多的Wi-Fi電力，是BLE佔用電力的40倍。在電力便宜的地方，這可能是微不足道的。但對於那些需要通過風力渦輪機技術和太陽能電池(當他們離開電網時)自己產生電力的計算機用戶來說，這可能是昂貴的。

● 部署成本

BLE和Wi-Fi部署都意味著企業應該準備好將設備放置在何處，這也取決於在這些設備上運行的軟體。BLE器件成本較低，自給自足，可以在一個電池上運行2年以上，具體取決於使用情況，不需要配置。Wi-Fi需要路由器配置，並且必須連接到電源。費用還取決於使用的路由器，當然還有製造商。

結論

正如您所看到的那樣，智能設備之間的無線通信可能會在一些好技術相互依存的情況下發生。BLE可能是最常用的一種，為了提高性能，增加了更多的功能。當您想交換簡單的數據，而不是任何大的文件或視頻時，它是更合適的。

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