Wi-Fi、藍牙與LPWA的差異:距離、速度、功耗、頻率、用途比較
三者都是以無線連接設備的方式,但在傳輸距離、速度與功耗之間的取捨不同。Wi-Fi是IEEE 802.11標準的無線區域網路,讓電腦與智慧型手機高速連上網際網路。藍牙在數公尺到數十公尺的短距離內,直接連接耳機、鍵盤、穿戴式裝置等,省電的低功耗藍牙(BLE)也用在以鈕扣電池運作的感測器上。LPWA是壓低速度、換取數公里以上距離與以年計電池壽命的IoT通訊方式的總稱。
| 項目 | Wi-Fi | 藍牙 | LPWA |
|---|---|---|---|
| 標準 | IEEE 802.11(由Wi-Fi Alliance認證) | 由Bluetooth SIG制定。有傳統的BR/EDR與省電的低功耗藍牙(BLE) | 方式的總稱。有使用免執照頻段的LoRaWAN等,以及使用行動電話頻段的LTE-M、NB-IoT等 |
| 頻段 | 2.4 GHz頻段、5 GHz頻段(Wi-Fi 6E起也有6 GHz頻段) | 2.4 GHz頻段 | 主要為Sub-GHz頻段(日本為920 MHz頻段)或行動電話的頻段 |
| 通訊距離估計 | 室內數十公尺 | 數公尺至數十公尺左右(依功率與方式可達100 m以上) | 數公里至十幾公里左右(依視線與環境而定) |
| 傳輸速度估計 | 數十Mbps至數Gbps(依標準的世代與條件而定) | BLE最高1至2 Mbps(實際可傳送的速度更低)。BR/EDR最高3 Mbps | 數百bps至數百kbps左右(LTE-M可達約1 Mbps) |
| 功耗 | 大。適合接電源的設備或經常充電的設備 | BR/EDR中等。BLE只短時間通訊後就休眠,有些設備以鈕扣電池可運作數個月到數年 | 非常小。傳送資料少時,以電池運作數年至10年左右是常見的估計 |
| 連接方式 | 以存取點為中心的星狀。由存取點連到LAN與網際網路 | 與智慧型手機等以一對一或一對多直接連接。也有以廣播(advertising)運作的信標與網狀網路 | 由終端到基地台(閘道器)的星狀。主要由終端將少量資料送往雲端 |
| 電波的使用方式 | 主要為正交分頻多工(OFDM)(Wi-Fi 6起也有OFDMA)與MIMO。以CSMA/CA協調傳送,以RTS/CTS處理隱藏節點 | 跳頻(BR/EDR為1 MHz寬的79個通道,BLE為2 MHz寬的40個通道) | 降低速度,使接近雜訊的微弱電波也能接收(LoRa的線性調頻展頻、窄頻調變等) |
| 執照與線路 | 免執照。自行設置存取點 | 免執照。設備之間直接連接 | LoRaWAN等免執照,也可自行設置閘道器。LTE-M與NB-IoT需與電信業者簽約使用其網路 |
| 主要用途 | 電腦與智慧型手機的網際網路連線、影片觀看、家電與攝影機的網路連線 | 無線耳機、鍵盤與滑鼠、智慧手錶、信標、健康照護設備 | 電力、瓦斯、自來水的抄表,農地或設備的感測器,物品的位置追蹤 |
數值為具代表性的大致參考值,會因世代或產品而異。