據外(wai)媒報道，歐盟委(wei)員(yuan)會已經決定擴大(da)可用(yong)(yong)于5G應用(yong)(yong)的頻(pin)段范圍。研(yan)究表明，隨著(zhu)5G和WiFi需(xu)求的增加，這兩種服務都面臨著(zhu)可用(yong)(yong)頻(pin)譜的短缺。對運(yun)營(ying)商和消費者(zhe)來(lai)說，頻(pin)段越(yue)(yue)多，5G推(tui)出(chu)的成本就(jiu)越(yue)(yue)低(di)，但相比(bi)之下，Wi-Fi往往提(ti)供更(geng)穩(wen)定的連(lian)接(jie)。
5G和(he)(he)WiFi就像(xiang)是(shi)兩(liang)條跑道上的競速者，從2G到(dao)5G，從WiFi第一(yi)代到(dao)WiFi 6，現(xian)在兩(liang)者已(yi)是(shi)相輔相成的關系(xi)。此(ci)前(qian)也有人懷(huai)疑(yi)過(guo)，G時代來臨，WiFi會進入冷(leng)靜期，但WiFi現(xian)在已(yi)然是(shi)一(yi)層和(he)(he)5G交織的網，愈演愈烈。
疾跑的WiFi物聯網
近年(nian)來全球人(ren)口(kou)增速放緩，以手(shou)機為代表(biao)的(de)傳(chuan)統的(de)移動互(hu)聯(lian)網設(she)備(bei)正趨于飽(bao)和(he)且增長(chang)緩慢。物(wu)聯(lian)網作為互(hu)聯(lian)網的(de)延伸，正帶來新一輪(lun)聯(lian)網設(she)備(bei)的(de)爆發(fa)，設(she)備(bei)連接 數量(liang)本身也(ye)蘊(yun)含著海量(liang)的(de)上(shang)升(sheng)空間。全球技術情報市(shi)場公(gong)司 ABI Research 預(yu)測，全球 Wi-Fi 物(wu)聯(lian)網市(shi)場將(jiang)從(cong) 2021 年(nian)的(de)約(yue) 23 億(yi)個連接增長(chang)到 2026 年(nian)的(de) 67 個億(yi)連接。中國 Wi-Fi 物(wu)聯(lian)網市(shi)場將(jiang)繼續以 29% 的(de)復合年(nian)增長(chang)率(lv)增長(chang)，從 2021 年的 2.52 億個連接增長到(dao) 2026 年的 9.166 億個。
以為會進入冷靜(jing)期的WiFi為何在物聯網(wang)起飛？
WiFi 技術(shu)不(bu)斷進行升(sheng)級(ji)換代，在(zai)移動設(she)備聯(lian)網中的占比在(zai)2019年末達(da)到(dao)56.1%，占據市(shi)場主(zhu)流地位(wei)。WiFi 在(zai)智(zhi)能(neng)手(shou)機和筆記本電(dian)腦中的配置率(lv)已(yi)經接近 100%，WiFi 正在(zai)快速擴(kuo)展到(dao)創(chuang)新性消費類電(dian)子設(she)備、車輛及其他(ta)物(wu)聯(lian)網。
我們平(ping)時所說(shuo)的WiFi是(shi)對應802.11協議(yi)的一種，不同(tong)(tong)的協議(yi)支持(chi)不同(tong)(tong)的頻段，引(yin)入的技術(shu)上(shang)也有迭代區分。目前幾乎所(suo)有市面上的WiFi設備都可(ke)以支(zhi)持2.4 GHz頻段，部分路由設備則可以同時支持2.4 GHz和5 GHz頻段，而802.11目前衍生的協議版本也非常多，針對不同的場景也有補充協議。
WiFi協議、運行頻(pin)率與通(tong)道寬度對照表(biao)
比(bi)如(ru)802.11ad-2012超高(gao)吞吐協議利用(yong)了60GHz頻(pin)段(duan)(duan)；802.11af-2014 電視空白頻(pin)段(duan)(duan)協議，利用(yong)未被利用(yong)的(de)(de)VHF和UHF頻(pin)段(duan)(duan)；802.11ah-2016超低頻(pin)段(duan)(duan)協議工作在755MHz-928MHz,以獲(huo)得更大(da)的(de)(de)傳輸(shu)距(ju)離(li)，更低的(de)(de)能耗，其(qi)使用(yong)MIMO-OFDM技術，帶(dai)寬(kuan)16MHz，最高(gao)可以達到347Mbps的(de)(de)速率等等。
隨著(zhu)視頻會(hui)議、無線(xian)互動(dong)VR、移(yi)動(dong)教(jiao)學、智慧家庭等業務應(ying)用(yong)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)豐富，單(dan)一WiFi網絡下的設(she)備正變(bian)得越(yue)(yue)來越(yue)(yue)擁擠(ji)。因此WiFi網絡仍需(xu)要不(bu)斷提升速度，能夠接入更(geng)多的終(zhong)端(duan)，適應(ying)不(bu)斷擴大(da)的客戶(hu)端(duan)設(she)備數量以及不(bu)同應(ying)用(yong)的用(yong)戶(hu)體驗需(xu)求。
現(xian)在WiFi 4產(chan)品逐步(bu)退出(chu)、WiFi 5 高速(su)化、WiFi 6（E）加速(su)啟動，2019年華(hua)為發布釋(shi)放WiFi潛能：2019—2023企業(ye)(ye)級WiFi6產(chan)業(ye)(ye)發展(zhan)(zhan)與展(zhan)(zhan)望白皮書》表示：企業(ye)(ye)WiFi經過了(le)近20年的(de)(de)發展(zhan)(zhan)，取得了(le)巨大(da)的(de)(de)成功，WiFi的(de)(de)最大(da)貢獻是將人(ren)們從傳統的(de)(de)有線網(wang)絡里解放出(chu)來，為個人(ren)用(yong)戶、企業(ye)(ye)及運營商提供了(le)各種服務。在全球(qiu)范圍(wei)內，WiFi承載了超過一半的數據流量(liang)。
在中國(guo)，這(zhe)14 億人口約占全球 Wi-Fi 物(wu)(wu)聯(lian)網市場的 40%。這(zhe)表(biao)明中國(guo) Wi-Fi 生態系統前景廣闊(kuo)，其中支持 Wi-Fi 的應用(yong)程序和服(fu)務將(jiang)受(shou)到物(wu)(wu)聯(lian)網激增(zeng)的推(tui)動(dong)。
WiFi細分(fen)賽道
WiFi已經存在超過20年的時(shi)間了(le)，雖然現在WiFi無(wu)處不(bu)在，但物聯網的快速(su)增長讓我們對傳統WiFi有了(le)新(xin)的思考(kao)。WiFi目前主要分(fen)為兩大類，一類是高性(xing)能WiFi，比如WiFi 5、WiFi 6，一類是低(di)功耗WiFi，比如WiFi HaLow。
高性能(neng)WiFi的(de)特點(dian)是(shi)低(di)時延、速度快、續航強(qiang)。現在幾乎每個家庭需要連接WiFi的設備越來越多，且觀看視頻的設備幾乎每個家庭都擁有，在大量設備接入同一個WiFi網絡時，會造成網絡卡頓，而高性能WiFi則引入了MU-MIMO技術提高網絡總吞吐量和總容量，將終端上網速度大幅提升。
2020年(nian)是5G元年(nian)，也(ye)是WiFi 6元年(nian)。WiFi 6的(de)(de)出(chu)(chu)(chu)現體現出(chu)(chu)(chu)了(le)更高(gao)更安(an)全(quan)(quan)的(de)(de)性(xing)能(neng)，同時該項技(ji)術的(de)(de)出(chu)(chu)(chu)現也(ye)被(bei)認(ren)為是拉(la)動整個Wi-Fi產業(ye)進一(yi)步(bu)發展的(de)(de)一(yi)個關(guan)(guan)鍵點。而國內外廠商(shang)也(ye)迅速推出(chu)(chu)(chu)了(le)相(xiang)關(guan)(guan)技(ji)術的(de)(de)產品，比(bi)如(ru)華(hua)為發布(bu)了(le)支(zhi)持(chi)WiFi 6+技(ji)術的(de)(de)路(lu)由器；高(gao)通發布(bu)了(le)全(quan)(quan)新的(de)(de)WiFi 6E解決方案等。未來教育、醫療、政(zheng)務系統(tong)都會搭(da)上萬物互聯這(zhe)趟快(kuai)車，這(zhe)類高(gao)性(xing)能(neng)WiFi將會是企業(ye)的(de)(de)明智選擇。
相較于WiFi 6在(zai)室內(nei)場(chang)景的物(wu)聯網(wang)連接及(ji)應用，在(zai)當今越(yue)來越(yue)多(duo)物(wu)聯網(wang)與(yu)機器之間(M2M)應用對遠程(cheng)連接和低功耗要求推動(dong)著另(ling)一(yi)種WiFi的需求。WiFi HaLow作為低功耗解決方案的代(dai)表，填(tian)補了這片區域的空(kong)白。
低(di)(di)功耗(hao)WiFi的特(te)點是(shi)距離遠、功耗(hao)低(di)(di)、容量大。WiFi HaLow是802.11ah協議，是802.11協議族中物聯網場景的一個專項協議。802.11ah工作在Sub-1GHz頻段的ISM信道上。802.11ah雖然在商業上不是很成功，但在大類型連接上已然取得成功。
面向傳(chuan)感(gan)器網絡連接(jie)場景，一是節(jie)點數多(duo)，二(er)是傳感器通常(chang)使用電池供電，節(jie)能要求苛刻，Wi-Fi HaLow 標準獨特地結合(he)了能效(xiao)、遠程連接(jie)(jie)、低延遲、高清視頻質量(liang)數據(ju)速(su)率、安全功能和(he)原生 IP 支持，使其成為(wei)無線連接(jie)(jie)、電(dian)池供電(dian)的(de)物聯網設(she)備的(de)理想協議選(xuan)擇。
Wi-Fi HaLow具(ju)有比2.4GHz Wi-Fi更好更遠的(de)網絡覆蓋，可以實(shi)現Wi-Fi實(shi)現不了(le)的(de)一(yi)些(xie)用例。Wi-Fi HaLow也(ye)為(wei)其他免許(xu)可頻段的(de)設(she)(she)備提供(gong)了(le)新的(de)選項或補充。Wi-Fi HaLow的(de)認證也(ye)確保了(le)設(she)(she)備的(de)互操作性、安全(quan)性，促進了(le)Wi-Fi HaLow產業化(hua)發展(zhan)。
寫(xie)在最后
2019 年(nian) 5G、WiFi 6 進入商(shang)用元年(nian)，蜂窩通信技(ji)術從 4G 到(dao) 5G 全面(mian)升級、WiFi 6 成為 5G 時代(dai)的(de)標配，從目(mu)前物聯(lian)網(wang)的(de)連(lian)接(jie)數來看，得益(yi)(yi)于低成本的(de)特點，在物聯(lian)網(wang)連(lian)接(jie)數保持高(gao)復合(he)增(zeng)速的(de)情況下，WiFi將是物聯(lian)網(wang)市場(chang)中率先受益(yi)(yi)的(de)產(chan)業，市場(chang)前景廣闊。
5G標準(zhun)的下一個(ge)版本，即(ji)第16版，將優先考慮以IoT為(wei)中心的功能，例如(ru)低于4毫秒(miao)的延遲和非常高的可(ke)用(yong)性，以支持URLLC(超可(ke)靠的低延遲通信(xin))類別(bie)中的新興(xing)情況。而(er)WiFi也在等待6G頻譜的優先分配，已在喊話(hua)：搞快(kuai)點啦！
參考資料：
知(zhi)乎Sanity：《WiFi深入理解(jie)（六）：802.11協議族(zu)》
WiFi研習(xi)者：《802.11ah（HaLow）協議解析(xi)1：協議簡介(jie)》
道(dao)合順大數據(ju)Infinigo：《知識分享！Wi-Fi HaLow 和傳統 Wi-Fi 的區別》
