来源 | 中科院物理所(ID：cas-iop)
编辑 | 椒盐猫巨烦
现代人行走江湖，必备三件法宝：手机，网络，充电宝。
即便在4G基站遍布各个旮旮角角的今天，当你带着心仪的人儿走进一家咖啡店，第一件事仍然是低声问一句：“WiFi？”
这句话就像是一句接头暗号。如果店家点头说出“8个8”或“店名全拼加8个8”等密码，你们便四目相对会心一笑。
虽然大家连WiFi都是因为穷想玩得更开心，但在很多方面，大家并不知道WiFi和4G孰优孰劣。
以下我们就从网速和耗电这两个方面来比较WiFi和4G。
网速
Network speed
在这个年代，最恶毒的话是——
除了没信号，连着WiFi却连网页都刷不开是更让人生气的事情。
WiFi的网速主要跟它的工作频段和路由器的天线数有关。
现在WiFi主要的工作频段主要有两个：2.4GHz和5GHz。如果你可以看到家里路由器下面写着2.4G或5G，它们的“G”指的是频段“GHz”。而3G、4G和5G的“G”指的是“Generation”，是第几代的意思，指的是移动通讯技术。
不同协议下的WiFi性能是不一样的。
以802.11n版本为例。理想条件下，4天线路由器工作在2.4G频段时，最大下载速率可达600Mbps，覆盖范围可达70米。工作在5G频段的理论性能更优良。
但是，理论推算终究是理论推算。
别说600Mbps，你想想你手机上网什么时候达到过200Mbps么……所以，这难道就是传说中的卖家秀和买家秀吗？
其实，通信标准没有骗你，骗你的是生活。
很多家用路由器都是优秀的双频路由器，然而愚蠢的人类却一般只用到了2.4G这个频段(其实主要是很多设备不支持5G频段)
优秀的双频路由器
而且即使它号称千兆带宽，覆盖范围70米，同一个路由器会连接你的手机平板笔记本等各种设备，再加上家里总有那么几口人，每个人都掏出自己的手机平板笔记本……分摊下来的结果就是——大多数时候网速都达不到10MB/s。
再差点的情况(比如过年)，家里人太多的时候，路由器会承载不住太多的设备同时工作，并且WiFi状态下很多app会自动后台干些小事情，搞不好路由器就直接宕机了。所以，你的王者荣耀又460了= =
再来说说4G网络。现在的主流移动通信标准4G LTE，理论最高带宽为150Mbps。LTE-A(也就是LTE-Advanced)是增强版的LTE，采用了载波聚合技术，峰值速度甚至能达到1000Mbps！
然而，你却又一次发现，交了这么多话费，手机网速连5MB/s都没到过。。
等等，先别去炸运营商。你想想，你家路由器只连接了几个设备都有可能卡，而4G基站同时连接了整个小区的人，分摊下来没有卡到爆炸，说明移动爸爸的技术已经很过关了。
另外，很多楼房地形复杂，而4G基站往往又在楼顶。因此，当你在墙根儿和楼底下的时候，4G信号会尤其不好。
这种情况下，4G信号与你的手机相遇，需要无视干扰、跨越墙头、绕开屏障，越过重重阻碍。而且，中途还会有其他手机的不断引诱，搞不好就被拐跑了。
所以，它能来到你的手机已经非常不容易了，珍惜它吧。相比之下，WiFi信号经历的挫折就少多了，因此它的网速更快也就很好理解了。
结论：4G网速慢，WiFi网速快。
耗电
Power consumption
这个年代，还有一句最恶毒的话，那就是——
耗电主要跟手机的发射功率有关，而发射功率很大程度上跟设备与信号源之间的距离有关。一般来说，距离越远，所需的发射功率越大。
先说4G。要保持稳定快速的4G网络连接，手机与基站之间必须进行频繁的上下行信号交流。此时手机的发射功率一般在100mW到1000mW之间。信号状态好的时候，正常的使用也就100mW到200mW左右。
但当信号不太好时，手机还得发射更大功率的信号来搜索网络，此时手机的发射功率往往会更大。
而且，为了不被居民发现且保持大范围的辐射，很多基站都被伪装在高处，比如一棵树：
一棵……仙人掌？
以及一棵囱：
即使它们已经如此煞费苦心地潜入了你们的小区，但它们跟你家窗户还是有一大段距离的。
而WiFi是通过路由器发射信号，在你家这样一个稳定的环境中近距离覆盖。
假设一百平的房子，即使你在墙角蹲着，把路由器挂在窗户外面，距离也不超过20M，日常使用时，手机的发射功率大约50mW就足够了。
苹果也给了一个官方的续航数据
这里的LTE指的就是4G
这个数据说明的问题对于安卓手机也同样适用：在同样的手机和同样的使用情况下，使用WiFi比使用LTE续航更久。
这也是符合预期的，毕竟在信号的世界里，距离产生的不是美，而是不稳定。
结论：WiFi更省电，4G更耗电，又开4G又开WiFi最耗电。
但是在现实生活中，很多人往往会觉得WiFi比4G耗电，好像连着WiFi用不了一会儿手机就没电了……
盆友，我建议你先关掉手机里的视频音乐王者荣耀。用流量抠抠搜搜，用WiFi就放飞自我，能不耗电吗？
总之，在正常的实验条件下，从网速和耗电量的表现上，WiFi比4G优秀。
所以，下次如果你又带着心仪的人儿去喝咖啡，连上WiFi之后，告诉ta，连WiFi，更环保！
图片均来自网络
* 参考内容：
[1] 手机玩游戏时，用流量特别费电，用WIFI反而好很多，这是为什么？
[2] 影响wifi上网速度的六大因素
[3] 手机开蓝牙和打电话哪个更费电，还有用流量跟连wifi哪个省电，为什么呢？
[4] 手机使用2G 3G 4G Wi-Fi 联网哪个最费电哪个最省电，为什么？
[5] WiFi穿墙完全指南
[6] 4G LTE到底能有多快？
果壳
ID：Guokr42
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