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WiFi6认证后将通吃无线市场,引发智能家居产业变革

崔灏然 来源:安防展览网 作者:安防展览网 2019-11-26 15:46 次阅读

近日,负责监督WiFi标准实施的非盈利组织WiFi联盟宣布,正式启动WiFi6认证计划,意味着WiFi6标准可以在现实中使用。WiFi联盟市场部副总裁凯文·罗宾逊(Kevin Robinson)在接受物联网产业应用联盟的专访时表示:“WiFi6给智能家居领域带来很多便捷,可以让智能家居领域许多不同终端产品的需求同时得到满足。比如传感器、智能门锁、路由器等常见设备,他们对WiFi的需求是不一样的,但是WiFi6可以同时满足,所以应用场景十分宽广。”据国际知名的第三方分析公司IDC预测,到2020年底,WiFi6的出货量将达到16亿美金。

Wi-Fi 6堪称当红炸子鸡。根据调研机构IDC预测,2020年Wi-Fi 6的终端装置出货量将高达16亿,主要来自于AP(Access Point)与智慧手机。而Wi-Fi 6之所以有这么好的发展前景,其背后来自于正交频分多重接取技术(OFDMA)与目标唤醒时间(Target Wake Time, TWT)技术的突破,让Wi-Fi 6无论在网络容量与设备密集的Wi-Fi环境的性能都有大大的提升,同时更支援相当于蓝牙低功耗(BLE)的联网技术,扩展高速与低速传输速率的应用市场。

Wi-Fi联盟技术与工程副总裁Mark Hung表示,Wi-Fi 6标准的主要功能包含OFDMA、TWT、多用户多输入多输出(MU-MIMO)、160MHz Channels、8 Spatial Streams与1024正交幅度调制模式(1024-QAM)等,其中最令人引颈期盼的技术在于OFDMA及TWT技术的实现。

Wi-Fi CERTIFIED 6的主要功能

Hung谈到,OFDMA技术的导入,意味着Wi-Fi网络达到媲美蜂巢式网络可靠性的里程碑,使用者只要是在Wi-Fi 6的网域中,即能保证可连上Wi-Fi网络。在Wi-Fi 5之前的Wi-Fi网络一直是尽力服务(Best Effort)方式提供联网,有时在看起来讯号很强的Wi-Fi环境,却无法连接上网络,造成使用者体验不佳的困扰。而OFDMA技术可确保每位用户有一段时间可以联网,增加联网的稳定性与可靠度,也间接扩充更多元的应用场景。

以应用场景来看,2019年6月美国高尔夫球公开赛就安装400多个Wi-Fi 6 AP,此外三星(Samsung)与思科(Cisco)合作于美国南加州安大略(Ontario)机场安装Wi-Fi 6 AP,然后英国某制造商也在工业4.0需求下,选定Wi-Fi 6做为工业4.0应用的网络标准,用于AR与制造即时应用场景。

Hung强调,Wi-Fi 6的使用不仅是单一终端的速度提升,同时也是将整个网络速度提升。从消费端来说,Wi-Fi 5已达超过1Gbps的吞吐量,但平常在家里或外面,真正可以体验到多快速度不得而知。基本上现在每一户美国家庭,平均都有50个Wi-Fi终端装置,这些东西平常需不定时连上网络,何时会产生互相干扰问题大概可想而之。

另外,在TWT技术上可让Wi-Fi 6实现低功耗网络支援,满足新的物联网应用场景。Hung谈到,TWT给AP和终端两边一个更有弹性方式沟通,如可随时订定唤醒终端执行数据传输的时间,相较于过去Wi-Fi 4或Wi-Fi 5主要是用定时(Regularly Schedule )方式唤醒,现在TWT可依照不同应用场景,让终端与AP得以透过协商方式唤醒,使双方功耗更低。

Hung分析,之前Wi-Fi定时的省电方式,是让装置在固定时间被唤醒,进行一些传输而后休眠。当然这会具备省电功效,因为装置不会一直是开机状态,但有时可能定时唤醒装置的时间没有要传输的内容,使电力造成不必要损耗。相反的,TWT技术是按照终端与网络之间的协商,两者各自看需求而决定唤醒时间,将功耗降到最低,其低功耗效能已可达BLE的等级。

整体来说,Wi-Fi网络已大举渗透于日常生活中,Wi-Fi 6的导入预计将Wi-Fi引导至新的应用领域,像是工业、医疗、农业或其它低功耗场景应用,将Wi-Fi的普及程度提升至另一个境界。

11月15日,中国移动在发布的《2019年智能硬件质量报告(第二期)》中,特别加入了WiFi6路由器的评测部分。测试结果显示,WiFi6路由器在传输速率、时延等方面均有大幅性能提升,而且,随着用户数量的提升变得愈发明显。比如传输速率方面,在2.4G频段下WiFi6产品在近点各场景单用户吞吐性能综合提升12%以上,多用户提升44%以上。

估计很多人会比较茫然:WiFi6是什么?

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的,这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。

WiFi的代际过渡经历一个阶段,1999年第一代WiFi标准(802.11b)被制定,最高传输速率11Mbps;1999年第二代WiFi(802.11a)被制定,最高传输速率54Mbps;2003年第三代WiFi(802.11g)被制定,最高传输速率54Mbps;2009年第四代WiFi(802.11n)被制定,最高传输速率600Mbps;2016年第五代WiFi(802.11ac wave2)被制定,最高传输速率1.73Gbps。

而WiFi6作为一种新技术,与之前技术相比,改良的亮点主要表现在功能、速率、覆盖性等方面。它是在整体大环境的运用上层面,大幅度提高性能,而不是针对单一的终端作改进功能。整体功能、效率是原先的4倍以上,在这样的大环境中,无论是使用功能复杂的手机,还是一个简单的物联网传感器,它的整体应用整合能力、功能性都会有大幅度的提升。

据凯文·罗宾逊介绍,WiFi6的最大需求主要体现在两个方面:一是适应各层次终端产品的需要,二是满足大数量终端同时工作的需求。

WiFi6有很多功能,例如OFDMA(正交频分多址 Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技术,可以满足每一个不同的终端设备不同程度的网络需求,实现对网络资源的有效分配,既能满足较大需求的网络资源,又能兼顾精准发送的信息。

传统情况下,很多时候终端设备在不传输信息时仍然保持激活状态,消耗了很多电能,WiFi6改进了这一弊端。WiFi6的一项重要的技术革新,是采用了target wake time(目标苏醒时间)技术,即智能控制不同终端的休眠时间,实现预设功能。比如一个传感器,我们可以预设它的激活时间,在任务需要时自动激活,传输任务完成后,再回到休眠状态,WiFi6技术可以“告诉”终端或系统休眠或苏醒时间,降低了电能损耗。

也就是说,如果应用在智能家居场景中,可以更大程度地包容多样化的智能家居终端设备,同时可降低电能的耗损,保证较大数量的智能家居终端设备同时工作。目前包括智能门锁在内,不少智能家居产品都采用了Wi-Fi无线传输协议,如果得以升级,优势明显。

提到WiFi6的升级,我们很容易联想到另一个可能将主宰未来的5G技术

凯文·罗宾逊认为,WiFi6与5G都属于最新技术,但它们并不是对立的,而是非常强的互补关系,5G更适用于室外的开放空间、以及移动的物体上,而WiFi6在室内、密集信号区、固定区域的链接技术更具有优势,另外,DFDMA技术的使用大大降低了延时性,使得WiFi6在物联网领域具有更高的连接效率。

相关媒体评论道,WiFi6必将引发智能家居产业的革命。

是否真的会引发革命,对此我们不能断言,但可以预测的是,WiFi6将会比5G更接近智能家居,但因本身普及还需一段时间,所以短期不能看到明显影响,但在未来,加速发展的最终效果势必显现。

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