藍牙 5 和 Wi-Fi,哪一個更適合物聯網?

作者 | 發布日期 2016 年 12 月 23 日 7:30 | 分類 物聯網 , 網路 , 網通設備 follow us in feedly

藍牙技術聯盟宣布啟用藍牙 5 可說是 2016 年物聯網最大的事件之一。之前對藍牙 5 的特點做了介紹,包括它驚人的 4 倍連接距離和兩倍傳輸速度。提升,自然有它的戰略意圖──與 Wi-Fi 決戰物聯網無線數據傳輸協議的王座。




這個,藍牙與 Wi-Fi 可以說各有千秋:藍牙有更低的功耗、小體積、低成本,適用於幾台裝置之間的短距離數據傳輸;Wi-Fi 的特點是高頻寬、長距離,更多的連接裝置數目(不同路由器對連接裝置數量有不同上限),適用於大規模、大範圍的數據傳輸和訊號覆蓋。

但隨著物聯網的普及,藍牙與 Wi-Fi 相繼升級,雙雙開入同一個戰場──藍牙升級到 5 版本,提高了頻寬和傳輸範圍;Wi-Fi 推出「Wi-Fi HaLow」,降低功耗延長電池續航。明眼人可以看出,這兩個重點升級的方向都是對方所擅長的──這意味著功能定位的重合,不可置疑,它們將在消費級和企業級的物聯網市場正面競爭。

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家庭物聯網

藍牙 5 提升的信號覆蓋範圍,號稱能覆蓋整棟公寓,這已經家用的 Wi-Fi 路由器的數據傳輸距離,相比較正飛速普及的 5GHz 家用 Wi-Fi 猶如過之,如果只看這一參數,在家庭物聯網裝置的應用上,兩者已正式站在同一水平線。

需要注意的是,由於藍牙使用 2.4GHz 頻段,為減少訊號干擾,更多用戶很可能會選擇 5GHz 頻段 Wi-Fi 而不是 2.4GHz。但在傳輸距離上藍牙 5 更勝一籌。因此,在未來的家庭物聯網裝置中很可能會出現這樣的場景:用戶對數據流量需求大的裝置(手機、電腦等)使用 Wi-Fi,而其餘智慧家居裝置使用藍牙。

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當然,這裡也會涉及到兩個問題:

  1. 使用 2.4GHz Wi-Fi 的用戶會因為訊號干擾風險棄用藍牙 5。
  2. 市場各種 Wi-Fi 有訊號中繼放大器(或增強器),用戶可以曲線救國,增強 Wi-Fi 訊號,覆蓋整戶公寓。

來看看藍牙技術聯盟是怎麼解決上述問題的:

  1. 在藍牙 5 發布時,藍牙技術聯盟表示,新版本藍牙有更強的抗干擾能力,尤其是對 Wi-Fi 和 LTE 訊號,能在一定程度規避有限空間內的「訊號堵塞」。
  2. 開發中的物聯網網狀網路(mesh networking)技術。該技術能使藍牙裝置相互做為訊號中繼站,使訊號傳遞得更遠。
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事實上,有了網狀網路,每一個藍牙物聯網裝置都相當於其他裝置的訊號中繼放大器。值得注意的是:

  • 該技術何時商業化不得而知,預計中短期內希望渺茫。
  • 成本未知。這會直接影響到市面上的物聯網裝置是否會支持。大多數都不支持,它的作用也就很小。
  • 網狀網路技術並不局限於藍牙,理論上也可應用於 Wi-Fi 和手機訊號。

企業端物聯網

消費者領域(家庭)物聯網裝置是藍牙 5 與 Wi-Fi 未來的一大戰場,並且勢均力敵。在企業級物聯網市場,藍牙甚至已經取得先發優勢。

這主要體現在兩個方面:

  1. 根據第三方機構的市場調查,藍牙已經成為了最受歡迎的物聯網無線協議(如下圖),而 Wi-Fi 市場佔有率遠遠落後,排在第三位的是專門的物聯網無線標準 Zigbee 中。
  2. 另外,搭載藍牙 5 的產品將在 2017 年陸續發表,而針對企業級物聯網市場的 Wi-Fi HaLow,發表時間最早預計在 2018 年。
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▲ 各無線傳輸協議在物聯網(紅條)和非物聯網領域(黃條)的應用。(Source:iot technews)

藍牙目前的領先,主要依靠它的小體積和能耗優勢。相當多的物聯網裝置,比如說感測器和可穿戴裝置,體積非常小,自身電池容量非常有限,而反覆充電對我們又是一件非常麻煩的事,藍牙接收器不但體積小,而且比起 Wi-Fi 裝置能節省 25% 至 1 倍的電力──這對沒有外接電源的小型物聯網裝置非常關鍵。

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對於此次的藍牙 5,藍牙技術聯盟並沒有透明它的能耗,但業內人士大多樂觀預計,它相比現有藍牙 4.2 功耗差別不大,甚至有優化。

在 Wi-Fi 這邊,新的 Wi-Fi HaLow 使用 900 MHz 的訊號頻率,大幅降低功耗,並且加入了「睡眠模式」,進一步延長裝置續航。另外,更低的頻率也帶來更好穿牆能力,進一步提升訊號覆蓋範圍。可以看出,Wi-Fi HaLow 在物聯網裝置上的優勢絲毫不輸於藍牙,若成功普及,勝者之數很可能逆轉。但是,Wi-Fi HaLow 目前有幾項挑戰:

  1. 進行緩慢,目前仍在標準制定階段。至於能不能在 2018 年按時發表,仍屬未知。
  2. 900 MHz 頻段的數據打包方式比較特別,需要另外一套基礎設施,與現有 Wi-Fi 網路不相容。這意味著企業需要更新裝置來管理 Wi-Fi HaLow。
  3. 在歐洲、亞洲、澳洲的部分國家,900 MHz 不對民用領域開放。

不過,推出新版本的並不只是 Wi-Fi。其實藍牙早就有了兩個版本:能耗相對高、但效果更好的「經典」經典版本;還有低能耗的「BLE」版本──智慧手機大多用得這個版本。藍牙 5 相適於推出,提供更優的傳輸速度,距離、能耗與成本的組合。據雷鋒網了解,藍牙 5 相當於「BLE」版本的能耗和經典版本的效果,意味著更出色的能耗比。到底是否如此,尚待產品推出後測試。

因此,在可預期的時間內,藍牙將會繼續領跑物聯網市場。下圖是未來 12 個月內,開發者們預計會採用的無線方案:

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▲ 開發者在未來 12 個月,對採用各無線傳輸協議的預期。物聯網(紅條)、非物聯網領域(黃條)、工業領域應用。(Source:iot technews)

雖然藍牙已搶得先機,但在長期,Wi-Fi 和藍牙的物聯網勝負之數仍屬未知。到底這場無線傳輸協議世紀爭霸會如何收場,我們拭目以待。

(本文由 雷鋒網 授權轉載;首圖來源:Bluetooth )

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