據外媒報道,歐盟委員會已經決定擴大可用于(yu)5G應(ying)用的頻(pin)段范圍(wei)。研究表明(ming),隨著5G和(he)WiFi需求的增加,這兩(liang)種服務都面臨著可用頻(pin)譜的短缺。對運營商(shang)和(he)消費者來說,頻(pin)段越(yue)多,5G推(tui)出的成本就越(yue)低,但(dan)相比(bi)之(zhi)下,Wi-Fi往(wang)往(wang)提供更穩定的連接。
5G和WiFi就像是兩(liang)條跑(pao)道(dao)上的(de)(de)競速者,從2G到5G,從WiFi第(di)一代到WiFi 6,現在(zai)兩(liang)者已是相(xiang)輔(fu)相(xiang)成的(de)(de)關(guan)系。此前也有人懷疑過,G時代來臨,WiFi會進入冷靜期,但WiFi現在(zai)已然是一層和5G交織(zhi)的(de)(de)網,愈(yu)(yu)演愈(yu)(yu)烈。
疾跑的WiFi物聯網
近年來(lai)全球(qiu)人口增(zeng)(zeng)速放(fang)緩(huan),以(yi)手機為代表的傳統(tong)的移動互聯網(wang)設(she)備(bei)正(zheng)(zheng)趨于飽和(he)且增(zeng)(zeng)長緩(huan)慢。物(wu)(wu)聯網(wang)作為互聯網(wang)的延伸,正(zheng)(zheng)帶(dai)來(lai)新一輪聯網(wang)設(she)備(bei)的爆發,設(she)備(bei)連接 數(shu)量(liang)本身(shen)也蘊(yun)含(han)著海量(liang)的上升(sheng)空間。全球(qiu)技(ji)術情報市場公司 ABI Research 預測,全球(qiu) Wi-Fi 物(wu)(wu)聯網(wang)市場將(jiang)從 2021 年的約 23 億(yi)(yi)個(ge)連接增(zeng)(zeng)長到 2026 年的 67 個(ge)億(yi)(yi)連接。中(zhong)國 Wi-Fi 物(wu)(wu)聯網(wang)市場將(jiang)繼續(xu)以(yi) 29% 的復(fu)合(he)年增(zeng)(zeng)長率增(zeng)(zeng)長,從(cong) 2021 年的 2.52 億(yi)個連接(jie)增長(chang)到(dao) 2026 年的 9.166 億(yi)個。
以為會進入冷靜期的WiFi為何在物聯網起飛?
WiFi 技(ji)術不斷(duan)進行升級換代,在(zai)移動設備(bei)聯網中的占(zhan)比(bi)在(zai)2019年末達到56.1%,占(zhan)據市(shi)場主(zhu)流地位(wei)。WiFi 在(zai)智能手(shou)機(ji)和筆記本電腦中的配(pei)置率已(yi)經接近 100%,WiFi 正在(zai)快速擴展到創新性消費(fei)類電子(zi)設備(bei)、車輛及其他物(wu)聯網。
我們平時所(suo)說的(de)(de)WiFi是對應(ying)802.11協議的(de)(de)一種,不同(tong)的(de)(de)協議支持(chi)不同(tong)的(de)(de)頻(pin)段,引(yin)入的(de)(de)技術上也有迭代(dai)區分。目前(qian)幾乎所有市面上的WiFi設備都可以支持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、運行頻率(lv)與通道寬度對(dui)照(zhao)表
比(bi)如802.11ad-2012超(chao)高(gao)吞吐(tu)協(xie)議(yi)利用(yong)(yong)了60GHz頻(pin)(pin)段(duan);802.11af-2014 電視(shi)空白頻(pin)(pin)段(duan)協(xie)議(yi),利用(yong)(yong)未被利用(yong)(yong)的(de)(de)VHF和(he)UHF頻(pin)(pin)段(duan);802.11ah-2016超(chao)低頻(pin)(pin)段(duan)協(xie)議(yi)工作在755MHz-928MHz,以獲得更(geng)大的(de)(de)傳輸距離(li),更(geng)低的(de)(de)能耗,其使用(yong)(yong)MIMO-OFDM技術,帶(dai)寬(kuan)16MHz,最高(gao)可以達到(dao)347Mbps的(de)(de)速率等(deng)等(deng)。
隨著視頻會議(yi)、無線(xian)互動(dong)VR、移動(dong)教學、智(zhi)慧家庭(ting)等業務應(ying)用越來越豐富(fu),單一WiFi網絡(luo)下的(de)設備(bei)正變得(de)越來越擁(yong)擠。因此WiFi網絡(luo)仍需(xu)(xu)要(yao)不(bu)斷提升速度,能夠接入(ru)更(geng)多的(de)終(zhong)端,適應(ying)不(bu)斷擴大的(de)客(ke)戶端設備(bei)數量(liang)以及不(bu)同應(ying)用的(de)用戶體(ti)驗(yan)需(xu)(xu)求。
現(xian)在WiFi 4產品逐步(bu)退出、WiFi 5 高速化(hua)、WiFi 6(E)加速啟動,2019年華(hua)為發布釋放WiFi潛能:2019—2023企業(ye)級WiFi6產業(ye)發展(zhan)與展(zhan)望白(bai)皮書》表示:企業(ye)WiFi經過(guo)了近20年的(de)發展(zhan),取得了巨大(da)的(de)成(cheng)功,WiFi的(de)最(zui)大(da)貢獻是將人們從傳統(tong)的(de)有線網絡里解放出來,為個人用戶(hu)、企業(ye)及(ji)運(yun)營商提供了各種服務。在全球范(fan)圍(wei)內,WiFi承(cheng)載了超過一半的數據流量。
在中(zhong)國,這14 億(yi)人口約占全球(qiu) Wi-Fi 物(wu)聯網市場的(de) 40%。這表明中(zhong)國 Wi-Fi 生態系統(tong)前景廣(guang)闊,其中(zhong)支持 Wi-Fi 的(de)應用(yong)程序和服務將受(shou)到物(wu)聯網激增的(de)推(tui)動。
WiFi細分(fen)賽道
WiFi已經存在超過20年(nian)的(de)時(shi)間了,雖然(ran)現在WiFi無處不在,但(dan)物聯網的(de)快速(su)增(zeng)長讓我們對傳統WiFi有了新的(de)思考。WiFi目前主(zhu)要分為(wei)兩(liang)大類,一(yi)類是高性能WiFi,比(bi)如WiFi 5、WiFi 6,一(yi)類是低功(gong)耗WiFi,比(bi)如WiFi HaLow。
高性能WiFi的(de)特點(dian)是低時延、速度快、續航強。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年是(shi)5G元(yuan)年,也是(shi)WiFi 6元(yuan)年。WiFi 6的(de)出現體現出了(le)(le)更(geng)高更(geng)安全(quan)的(de)性能(neng),同時(shi)該項技(ji)術的(de)出現也被認為(wei)是(shi)拉動整個Wi-Fi產業進一步發(fa)展的(de)一個關鍵點。而國(guo)內外(wai)廠商也迅速推(tui)出了(le)(le)相關技(ji)術的(de)產品,比如華(hua)為(wei)發(fa)布了(le)(le)支持WiFi 6+技(ji)術的(de)路(lu)由器;高通發(fa)布了(le)(le)全(quan)新的(de)WiFi 6E解決(jue)方案等。未來教(jiao)育、醫療、政務(wu)系(xi)統都會(hui)搭上萬物(wu)互聯(lian)這趟快車,這類高性能(neng)WiFi將會(hui)是(shi)企(qi)業的(de)明(ming)智(zhi)選擇(ze)。
相(xiang)較于WiFi 6在(zai)(zai)室內場景的物聯(lian)網(wang)連接及應用,在(zai)(zai)當今越來越多物聯(lian)網(wang)與機器(qi)之(zhi)間(jian)(M2M)應用對遠程(cheng)連接和(he)低(di)功(gong)耗要(yao)求推動著(zhu)另一種(zhong)WiFi的需求。WiFi HaLow作為低(di)功(gong)耗解決(jue)方案的代表,填補了這片區域的空白。
低(di)功耗(hao)WiFi的特(te)點是距離遠、功耗(hao)低(di)、容(rong)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(mian)向傳感器網絡(luo)連接(jie)場(chang)景,一是節(jie)點數多,二是傳(chuan)感器通常使(shi)用(yong)電池供電,節(jie)能要求苛(ke)刻,Wi-Fi HaLow 標(biao)準獨特地結合(he)了能效、遠程連接、低延(yan)遲、高清視頻質(zhi)量數(shu)據速率、安全(quan)功(gong)能和原生 IP 支持,使其成(cheng)為無線連接、電(dian)池(chi)供電(dian)的物聯網(wang)設備的理想協議(yi)選擇(ze)。
Wi-Fi HaLow具有比2.4GHz Wi-Fi更好更遠的(de)(de)網(wang)絡覆蓋,可以實現(xian)Wi-Fi實現(xian)不了的(de)(de)一些用例。Wi-Fi HaLow也為其他免許可頻(pin)段的(de)(de)設備(bei)(bei)提供了新的(de)(de)選(xuan)項或補(bu)充。Wi-Fi HaLow的(de)(de)認證也確(que)保了設備(bei)(bei)的(de)(de)互操作性、安全性,促進了Wi-Fi HaLow產業化發展。
寫在(zai)最(zui)后
2019 年(nian) 5G、WiFi 6 進入商用元年(nian),蜂(feng)窩通信技術從 4G 到 5G 全面升(sheng)級(ji)、WiFi 6 成(cheng)(cheng)為 5G 時代的(de)(de)標配(pei),從目前物(wu)(wu)聯(lian)網的(de)(de)連接(jie)數來看(kan),得(de)益(yi)于低成(cheng)(cheng)本的(de)(de)特點,在物(wu)(wu)聯(lian)網連接(jie)數保持高復合增速(su)的(de)(de)情(qing)況下(xia),WiFi將是(shi)物(wu)(wu)聯(lian)網市(shi)場中率先受益(yi)的(de)(de)產業,市(shi)場前景(jing)廣闊。
5G標準的(de)下一(yi)個(ge)版本(ben),即(ji)第16版,將優(you)先(xian)考慮以IoT為(wei)中心的(de)功能,例如低于4毫(hao)秒的(de)延遲(chi)和非常(chang)高的(de)可用性,以支持(chi)URLLC(超可靠的(de)低延遲(chi)通信)類別(bie)中的(de)新興情況。而(er)WiFi也在等待6G頻(pin)譜的(de)優(you)先(xian)分配(pei),已在喊話:搞快(kuai)點啦!
參考(kao)資(zi)料:
知乎Sanity:《WiFi深(shen)入理解(六(liu)):802.11協議族》
WiFi研習者:《802.11ah(HaLow)協議(yi)解析1:協議(yi)簡介》
道合順大數據Infinigo:《知識(shi)分享!Wi-Fi HaLow 和(he)傳統 Wi-Fi 的區(qu)別》