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WiFi6認證后將通吃無線市場,引發智能家居產業變革

汽車玩家 ? 來源:安防展覽網 ? 作者:安防展覽網 ? 2019-11-26 15:46 ? 次閱讀

近日,負責監督WiFi標準實施的非盈利組織WiFi聯盟宣布,正式啟動WiFi6認證計劃,意味著WiFi6標準可以在現實中使用。WiFi聯盟市場部副總裁凱文·羅賓遜(Kevin Robinson)在接受物聯網產業應用聯盟的專訪時表示:“WiFi6給智能家居領域帶來很多便捷,可以讓智能家居領域許多不同終端產品的需求同時得到滿足。比如傳感器、智能門鎖、路由器等常見設備,他們對WiFi的需求是不一樣的,但是WiFi6可以同時滿足,所以應用場景十分寬廣。”據國際知名的第三方分析公司IDC預測,到2020年底,WiFi6的出貨量將達到16億美金。

Wi-Fi 6堪稱當紅炸子雞。根據調研機構IDC預測,2020年Wi-Fi 6的終端裝置出貨量將高達16億,主要來自于AP(Access Point)與智慧手機。而Wi-Fi 6之所以有這么好的發展前景,其背后來自于正交頻分多重接取技術(OFDMA)與目標喚醒時間(Target Wake Time, TWT)技術的突破,讓Wi-Fi 6無論在網絡容量與設備密集的Wi-Fi環境的性能都有大大的提升,同時更支援相當于藍牙低功耗(BLE)的聯網技術,擴展高速與低速傳輸速率的應用市場。

Wi-Fi聯盟技術與工程副總裁Mark Hung表示,Wi-Fi 6標準的主要功能包含OFDMA、TWT、多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)、160MHz Channels、8 Spatial Streams與1024正交幅度調制模式(1024-QAM)等,其中最令人引頸期盼的技術在于OFDMA及TWT技術的實現。

Wi-Fi CERTIFIED 6的主要功能

Hung談到,OFDMA技術的導入,意味著Wi-Fi網絡達到媲美蜂巢式網絡可靠性的里程碑,使用者只要是在Wi-Fi 6的網域中,即能保證可連上Wi-Fi網絡。在Wi-Fi 5之前的Wi-Fi網絡一直是盡力服務(Best Effort)方式提供聯網,有時在看起來訊號很強的Wi-Fi環境,卻無法連接上網絡,造成使用者體驗不佳的困擾。而OFDMA技術可確保每位用戶有一段時間可以聯網,增加聯網的穩定性與可靠度,也間接擴充更多元的應用場景。

以應用場景來看,2019年6月美國高爾夫球公開賽就安裝400多個Wi-Fi 6 AP,此外三星(Samsung)與思科(Cisco)合作于美國南加州安大略(Ontario)機場安裝Wi-Fi 6 AP,然后英國某制造商也在工業4.0需求下,選定Wi-Fi 6做為工業4.0應用的網絡標準,用于AR與制造即時應用場景。

Hung強調,Wi-Fi 6的使用不僅是單一終端的速度提升,同時也是將整個網絡速度提升。從消費端來說,Wi-Fi 5已達超過1Gbps的吞吐量,但平常在家里或外面,真正可以體驗到多快速度不得而知。基本上現在每一戶美國家庭,平均都有50個Wi-Fi終端裝置,這些東西平常需不定時連上網絡,何時會產生互相干擾問題大概可想而之。

另外,在TWT技術上可讓Wi-Fi 6實現低功耗網絡支援,滿足新的物聯網應用場景。Hung談到,TWT給AP和終端兩邊一個更有彈性方式溝通,如可隨時訂定喚醒終端執行數據傳輸的時間,相較于過去Wi-Fi 4或Wi-Fi 5主要是用定時(Regularly Schedule )方式喚醒,現在TWT可依照不同應用場景,讓終端與AP得以透過協商方式喚醒,使雙方功耗更低。

Hung分析,之前Wi-Fi定時的省電方式,是讓裝置在固定時間被喚醒,進行一些傳輸而后休眠。當然這會具備省電功效,因為裝置不會一直是開機狀態,但有時可能定時喚醒裝置的時間沒有要傳輸的內容,使電力造成不必要損耗。相反的,TWT技術是按照終端與網絡之間的協商,兩者各自看需求而決定喚醒時間,將功耗降到最低,其低功耗效能已可達BLE的等級。

整體來說,Wi-Fi網絡已大舉滲透于日常生活中,Wi-Fi 6的導入預計將Wi-Fi引導至新的應用領域,像是工業、醫療、農業或其它低功耗場景應用,將Wi-Fi的普及程度提升至另一個境界。

11月15日,中國移動在發布的《2019年智能硬件質量報告(第二期)》中,特別加入了WiFi6路由器的評測部分。測試結果顯示,WiFi6路由器在傳輸速率、時延等方面均有大幅性能提升,而且,隨著用戶數量的提升變得愈發明顯。比如傳輸速率方面,在2.4G頻段下WiFi6產品在近點各場景單用戶吞吐性能綜合提升12%以上,多用戶提升44%以上。

估計很多人會比較茫然:WiFi6是什么?

Wi-Fi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網(WLAN)的技術,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段。連接到無線局域網通常是有密碼保護的;但也可是開放的,這樣就允許任何在WLAN范圍內的設備可以連接上。

WiFi的代際過渡經歷一個階段,1999年第一代WiFi標準(802.11b)被制定,最高傳輸速率11Mbps;1999年第二代WiFi(802.11a)被制定,最高傳輸速率54Mbps;2003年第三代WiFi(802.11g)被制定,最高傳輸速率54Mbps;2009年第四代WiFi(802.11n)被制定,最高傳輸速率600Mbps;2016年第五代WiFi(802.11ac wave2)被制定,最高傳輸速率1.73Gbps。

而WiFi6作為一種新技術,與之前技術相比,改良的亮點主要表現在功能、速率、覆蓋性等方面。它是在整體大環境的運用上層面,大幅度提高性能,而不是針對單一的終端作改進功能。整體功能、效率是原先的4倍以上,在這樣的大環境中,無論是使用功能復雜的手機,還是一個簡單的物聯網傳感器,它的整體應用整合能力、功能性都會有大幅度的提升。

據凱文·羅賓遜介紹,WiFi6的最大需求主要體現在兩個方面:一是適應各層次終端產品的需要,二是滿足大數量終端同時工作的需求。

WiFi6有很多功能,例如OFDMA(正交頻分多址 Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技術,可以滿足每一個不同的終端設備不同程度的網絡需求,實現對網絡資源的有效分配,既能滿足較大需求的網絡資源,又能兼顧精準發送的信息。

傳統情況下,很多時候終端設備在不傳輸信息時仍然保持激活狀態,消耗了很多電能,WiFi6改進了這一弊端。WiFi6的一項重要的技術革新,是采用了target wake time(目標蘇醒時間)技術,即智能控制不同終端的休眠時間,實現預設功能。比如一個傳感器,我們可以預設它的激活時間,在任務需要時自動激活,傳輸任務完成后,再回到休眠狀態,WiFi6技術可以“告訴”終端或系統休眠或蘇醒時間,降低了電能損耗。

也就是說,如果應用在智能家居場景中,可以更大程度地包容多樣化的智能家居終端設備,同時可降低電能的耗損,保證較大數量的智能家居終端設備同時工作。目前包括智能門鎖在內,不少智能家居產品都采用了Wi-Fi無線傳輸協議,如果得以升級,優勢明顯。

提到WiFi6的升級,我們很容易聯想到另一個可能將主宰未來的5G技術。

凱文·羅賓遜認為,WiFi6與5G都屬于最新技術,但它們并不是對立的,而是非常強的互補關系,5G更適用于室外的開放空間、以及移動的物體上,而WiFi6在室內、密集信號區、固定區域的鏈接技術更具有優勢,另外,DFDMA技術的使用大大降低了延時性,使得WiFi6在物聯網領域具有更高的連接效率。

相關媒體評論道,WiFi6必將引發智能家居產業的革命。

是否真的會引發革命,對此我們不能斷言,但可以預測的是,WiFi6將會比5G更接近智能家居,但因本身普及還需一段時間,所以短期不能看到明顯影響,但在未來,加速發展的最終效果勢必顯現。

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