上一篇文章我们讲述了wifi的前世今生,今天,我们从功率、覆盖范围、带宽角度,讲述wifi的特点,及这种特点再物联网中的应用。
wifi使用无线电波
你可能还记得当时的物理课,无线电波是一种电磁辐射。电磁辐射包括从伽马射线到可见光到无线电波的所有东西。
电磁频谱
嵌入到传感器里的wifi模块使用无线适配器将数据转换为无线电信号,并使用天线发送该信号。这些无线电波从天线向外发出,并由无线路由器接收。然后,该无线路由器将无线电波转换回数据,然后使用物理连接将该数据发送到Internet。要从互联网上获取数据到笔记本电脑/平板电脑等,只要把这个过程反过来就行了。
这是所有无线通信的工作方式。但是,wifi与其他无线技术存在一些显着差异。例如…
wifi以2.4 GHz或5 GHz的频率传输
这些频率远高于用于蜂窝传输的频率。频率越高意味着信号可以携带更多数据。
然而,所有形式的无线通信都要面对功耗、范围和带宽之间的权衡。因此,为了换取高数据速率,wifi消耗大量功率传输范围很小。
wifi传输范围小
瑞典航天局使用wifi给一个位于430多公里高空中的气球传输将数据,但这是使用非标准wifi设备和6瓦放大器。
对于普通的wifi路由器,范围要小得多,并且取决于许多因素。范围取决于天线,反射和折射以及无线电功率输出。
大约30多米的范围是常见的,但是,当你站在隔壁房间时为什么接收不到信号?
这是因为物理障碍。无线电波可以穿透大多数材料,但是会被导电材料阻挡或吸收。水导电,这意味着我们的身体都可以干扰wifi。不要惊慌,无线电波不会造成细胞损伤。由于wifi使用无线电波(并且存在许多无线电波源,包括空间),因此这些波可以相互碰撞并干扰信号。实际上,您的微波炉工作在2.4 GHz频段,这意味着它可能会干扰您的wifi,具体取决于你的wifi类型(2.4 GHz或5 GHz)。
wifi适用于哪种物联网应用?
非常多的物联网应用 ,需要低功耗的小型传感器和设备,需要他们的电池供电数月甚至数年。这些传感器和设备不需要发送大量数据,可能只是几个字节。他们还需要在公里范围内传输数据,而不是几十米以内。
如上所述,wifi以牺牲高能耗和小范围提高了带宽,可以短时间内传输大量数据。但是,如果你在一个区域有数千个传感器,wifi不是一个很好的选择。
对于不必担心耗电的物联网应用(例如插电设备),需要发送大量数据(例如视频、监控等),并且不需要远距离传输的物联网,wifi可以很好用。一个很好的例子是家庭安全系统。
对于大多数其他物联网应用,有更好的选择,低功耗广域网(LPWAN)或蜂窝物联网。
话虽如此,有两种wifi标准已经开发或正在开发,专门用于物联网; wifi HaLow(802.11ah)和HEW(802.11ax)。
wifi HaLow于2016年获得批准,旨在解决物联网应用的范围和功耗问题。HEW(高效无线)是即将推出的基于HaLow的标准,可添加额外的物联网友好功能。