WiFi 之于 5G,也是一個(gè)不可或缺的角色,在當(dāng)前 5G 商用初期,網(wǎng)絡(luò)還沒有實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋,特別是很多智能終端設(shè)備不支持 5G 的情況下,采用“5G+WiFi”的 CPE,大行其道,被業(yè)內(nèi)人士戲稱為“偽 5G”的過渡方案。就算是在不久的將來 5G 普及了,受限于高頻率下的基站覆蓋廣度,也不可能覆蓋每一個(gè)犄角格拉,在高速率、低成本的驅(qū)動(dòng)下,強(qiáng)調(diào)高傳輸速率的 WiFi6 更會進(jìn)一步普及。
WiFi6 在 WLAN 中角色,就像 5G 在 WWAN 中的角色,屬于在迎合消費(fèi)者高帶寬需求下的一步步通信制式的升級演進(jìn)。
注:LAN(Local Area Network,局域網(wǎng) )、WAN(Wide Area Network,廣域網(wǎng))、WLAN(Wireless LAN,無線局域網(wǎng))、WWAN(Wireless WAN,無線廣域網(wǎng))、LPWAN(Low Power WAN,低功耗廣域網(wǎng))……
在主流的 WLAN 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)派別中,WiFi 扮演著一個(gè)最親民、最大眾的角色,你可以不用 Bluetooth,不用 Zigbee,但你不可能不用 WiFi……
WiFi 之于 5G,也是一個(gè)不可或缺的角色,在當(dāng)前 5G 商用初期,網(wǎng)絡(luò)還沒有實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋,特別是很多智能終端設(shè)備不支持 5G 的情況下,采用“5G+WiFi”的 CPE,大行其道,被業(yè)內(nèi)人士戲稱為“偽 5G”的過渡方案。
就算是在不久的將來 5G 普及了,受限于高頻率下的基站覆蓋廣度,也不可能覆蓋每一個(gè)犄角格拉,在高速率、低成本的驅(qū)動(dòng)下,強(qiáng)調(diào)高傳輸速率的 WiFi6 更會進(jìn)一步普及。
這里需要進(jìn)一步說明的是,WiFi 中的 5G,和我們通常聽到的 5G(上一段提到的 5G)不是一回事。我們經(jīng)常說的 5G 是第 5 代移動(dòng)通信,而 WiFi 中的 5G,是 5GHz,指的是無線頻率 / 頻譜。
因?yàn)?WiFi 主要工作在非授權(quán) ISM 頻段(Industrial Scientific Medical),其中可供 WiFi 使用的主要有 2.4GHz 頻段(范圍 2.4-2.4835GHz)和 5GHz 頻段(范圍 5.725-5.875GHz),都屬于微波頻段。
WiFi5 到 WiFi6,是一次技術(shù)演進(jìn),更是一次標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)。行業(yè)規(guī)模有,市場空間也廣闊,只是創(chuàng)業(yè)機(jī)會很難發(fā)掘。這不是一個(gè)突破性和顛覆性的技術(shù),從 WiFi4、WiFi5,到 WiFi6,只是一個(gè)原有技術(shù)的平滑升級演進(jìn),熱鬧的都是別人,游戲規(guī)則還是原來的規(guī)則,游戲選手還是原來的選手,大家共襄盛舉,一起看熱鬧。
機(jī)會是有的,但并非遍地黃金,只能沙中陶金。
下面我們看看 WiFi6 到底是什么。
首先,WiFi 這個(gè)詞是個(gè)“藝名”,底層的技術(shù)是無線通信技術(shù),包括 WiFi6 所推崇的 MU-MIMO、OFDMA 等,對應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是 802.11 系列,幕后推動(dòng)者是 IEEE,IEEE 最活躍的 Player 是以 Intel 為首的 IC 巨頭們。
即:標(biāo)準(zhǔn)制定是在 IEEE-SA,產(chǎn)業(yè)推廣是在 WiFi 聯(lián)盟,各司其職,互相利益捆綁。
WiFi 標(biāo)準(zhǔn)(802.11 系列)誕生于 1999 年,經(jīng)歷了 20 年的發(fā)展,幾乎每 5 年左右就會有一次標(biāo)準(zhǔn)升級,主要目的是為了帶寬的升級。
其實(shí)在幾年之前,WiFi 還沒有像 2G、3G、4G、5G 一樣,用斷代的方式進(jìn)行區(qū)分,行業(yè)內(nèi)一般都按照 802.11 系列標(biāo)準(zhǔn)來區(qū)分,比如這款路由器支持 802.11b/g/n/ac……真正的斷代,是從 2018.10 月開始,WiFi 聯(lián)盟,作為一個(gè)“非盈利”的商業(yè)組織,為了更好的推廣 WiFi 技術(shù),仿照移動(dòng)通信命名的方式,給 WiFi 分了層級,這樣一來,清晰無比,大大方便了商業(yè)推(chao)廣(zuo)。
注:為什么說 WiFi 聯(lián)盟是一個(gè)商業(yè)組織?因?yàn)?WiFi 聯(lián)盟雖然標(biāo)稱非營利組織,但是業(yè)務(wù)是牽扯到錢的,你以為每臺 WiFi 設(shè)備上的商標(biāo),是隨便貼的啊……所有 WiFi 產(chǎn)品,要通過 WiFi 聯(lián)盟認(rèn)證,必須成為 WiFi 聯(lián)盟會員,還不算進(jìn)行測試認(rèn)證的費(fèi)用。
去年熱傳的華為被 WiFi 聯(lián)盟暫停會員資格,如果成真,也會影響華為未來在 WiFi 領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局,標(biāo)準(zhǔn)參與度下降,自身技術(shù)利益難以保障;產(chǎn)品認(rèn)證受阻,和其他產(chǎn)品互聯(lián)互通也會難以保障。對于 WiFi6,WiFi 聯(lián)盟 2019 年開始對設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證,因此,2019 年也被成為 WiFi6 產(chǎn)業(yè)元年。
其中,本文關(guān)注的 WiFi6,就是基于最新的 802.11ax 標(biāo)準(zhǔn),前文提到過,802.11 標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn),目的主要還是針對傳輸速率的提升。
從通信最基本原理(香農(nóng)定理)看,無線通信傳輸速率提升最有效辦法就是加大帶寬,而帶寬增加的最直接粗暴的方法就是提高頻率,越往高頻,頻譜資源越豐富,GHz 頻段可比 MHz 頻段資源充裕多了。
因此 WiFi6 的重點(diǎn)放在了 5GHz 頻段,80MHz 的單頻寬下最大速率達(dá)到 600Mbps,用戶體驗(yàn)可以大大提升。
除了頻率提升之外,WiFi6 還采用了 MU-MIMO 和 OFDMA 物理層技術(shù),其實(shí)在無線通信領(lǐng)域,不同制式的無線通信方式,特別是底層技術(shù),有著太多的重疊之處。
大家應(yīng)該還有印象,在 5G 移動(dòng)通信宣傳和普及文章中,也都強(qiáng)調(diào) OFDMA、MU-MIMO 為技術(shù)核心。
筆者最早接觸 OFDMA,是在 2006 年左右,當(dāng)時(shí) WiMAX 技術(shù)(802.16 系列)作為一種新興的技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣之時(shí),也在著力宣傳其物理層的調(diào)制技術(shù),OFDM 和 OFDMA……
所謂 OFDM 和 OFDMA,形象來說就像京藏高速的車道,每個(gè)用戶的通信就是一個(gè)車隊(duì),車隊(duì)上拉著各種各樣的數(shù)據(jù),有小轎車車隊(duì),有出租車車隊(duì),有貨車車隊(duì)……每個(gè)車隊(duì)來了,都給分配一條固定的車道,這就是 OFDM。因此就會出現(xiàn)小轎車車道空閑,而貨車車隊(duì)擁堵的情況,資源無法有效利用。而 OFDMA 則允許不同車隊(duì)根據(jù)車道空閑情況,見縫扎針地?cái)D進(jìn)去,每條車道又形成了幾個(gè)“子虛擬車道”,提升了效率和車道的利用率。
而 MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多用戶 - 多輸入多輸出)就更好理解了,MIMO 指的是多根天線,多根天線傳輸數(shù)據(jù)的能力肯定大大提高,就如同一車道變成四車道;而多用戶指的是基站同時(shí)可以跟多個(gè)用戶進(jìn)行通信(注意,是同時(shí),不是最大能支持多少用戶連接)。
其實(shí)從 WiFi4 開始,就已經(jīng)支持下行的 MU-MIMO,無線路由器支持多天線多用戶,到了 WiFi6,上行和下行都支持多天線多用戶,可以支持 8 個(gè)用戶同時(shí)上行下行進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
以上為 WiFi6 的兩個(gè)核心技術(shù),總的來說,無線通信也就差不多這樣了,技術(shù)發(fā)展也基本上到頂了。不同通信的核心原理大同小異,技術(shù)重疊性很大。區(qū)別更多在于商業(yè)應(yīng)用場景上,還有采用的無線通信頻譜,是授權(quán)頻段還是非授權(quán)頻段。
接下來我們看一下具體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,同別的移動(dòng)通信領(lǐng)域一樣,WiFi 產(chǎn)業(yè)鏈也包括:芯片、模組、設(shè)備三大環(huán)節(jié)。其中設(shè)備包含發(fā)射終端(無線 AP)和接收端(各種 3C、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等)。
終端的需求,是驅(qū)動(dòng) WiFi 產(chǎn)業(yè)最核心動(dòng)力,每年全球 WiFi 芯片的出貨量高達(dá)數(shù)十億,其中智能手機(jī)每年 2019 年出貨量就高達(dá) 13 億,而 WiFi 幾乎是標(biāo)配,占據(jù)了 WiFi 芯片的半壁江山。其余為筆記本電腦,平板電腦,物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備,如智能家居、可穿戴設(shè)備、VRAR、車載電子設(shè)備等。
在 WiFi 芯片領(lǐng)域,還是以國際傳統(tǒng) IC 設(shè)計(jì)和無線連接芯片廠商為主導(dǎo),包括 Broadcom(博通)、Qualcomm(高通收購創(chuàng)銳訊 Atheros)、NXP(恩智浦收購 Marvell 的 WiFi 和藍(lán)牙業(yè)務(wù))、TI(德州儀器) 、MTK(聯(lián)發(fā)科收購雷凌 Ralink)、Realtek(瑞昱)、Infineon(英飛凌收購賽普拉斯 Cypress)等。
而國內(nèi)的 IC 設(shè)計(jì)新銳公司,也在布局該領(lǐng)域,包括樂鑫科技、博通集成、瑞芯微、海思、翱捷科技、北京新岸線、南方硅谷、亮牛半導(dǎo)體、聯(lián)盛德、矽昌通信、康希通信等。
當(dāng)然,除了 WiFi 芯片,圍繞著 WiFi6 給整個(gè) WLAN 市場帶來的更新?lián)Q代機(jī)會,也會衍生出一些集成電路新的市場空間,比如 MCU,比如射頻前端芯片等等。
需要一提的是,翱捷科技(ASR)是集成電路領(lǐng)域的一顆冉冉升起的新星。最近剛剛獲得小米的戰(zhàn)略投資,其余投資方還包括元禾華創(chuàng),興業(yè)證券,弘信資本,久有股權(quán)投資基金。
翱捷科技是一家由阿里巴巴集團(tuán)投資的集成電路設(shè)計(jì)公司,專注于移動(dòng)智能通訊終端、物聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航及其他消費(fèi)類電子芯片的的平臺研發(fā)、方案提供、技術(shù)支持等服務(wù),產(chǎn)品線覆蓋包括 2G、3G、4G 在內(nèi)的多制式通訊標(biāo)準(zhǔn)。
上一次翱捷科技引起關(guān)注是在 2018 年,在 2018 杭州云棲大會萬物智聯(lián)峰會上, 翱捷科技正式發(fā)布國內(nèi)首款、采用超低功耗 LoRa 集成的單芯片 SoC-ASR6501,集成了賽普拉斯 PSoC 4100S Plus MCU 以及 Semtech 公司的 LoRa 收發(fā)器。
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