《電子技術(shù)應(yīng)用》
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小米、華為、蘋果你爭(zhēng)我搶的WiFi 6,藏著廠商們的IoT野心

2020-03-09
來(lái)源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng) WIFI6 華為

  3 月 9 日訊,2019 年開(kāi)始陸續(xù)有手機(jī)廠商推出 WiFi 6 手機(jī)終端產(chǎn)品。

  蘋果新一代 iPhone11 優(yōu)先于 5G 支持了全新 WiFi 6,小米 10 除了配置一億像素相機(jī),氮化鎵芯片充電器,在網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)上也支持了 WiFi 6。雷軍在介紹小米 10 時(shí)稱小米 10 不僅支持 WiFi 6,更是首款支持 8×8 MU-MIMO 的手機(jī)。緊接著,華為在宣傳上為 WiFi 6 填上了一個(gè)“+”。

  在終端產(chǎn)品與戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)上,華為推出了 WiFi 6+路由器。同時(shí),宣布華為 P40 系列手機(jī)也會(huì)匹配 WiFi 6+技術(shù)。并且宣稱,在 WiFi 6 標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中,華為提交了 240 項(xiàng)技術(shù)提案,是 WiFi 6 標(biāo)準(zhǔn)的 TOP 2 貢獻(xiàn)者。

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  WiFi 5 到 WiFi 6 有什么變化,哪些點(diǎn)是必要宣傳?

  據(jù)了解,1997 年推出了的 IEEE 802.11 無(wú)線通訊標(biāo)準(zhǔn)。但 IEEE 僅負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)和出版 IEEE 802.11 標(biāo)準(zhǔn),卻不進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。1999 年工業(yè)界成立了 WiFi 聯(lián)盟,以改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間的互通性。

  WiFi 聯(lián)盟對(duì)各種無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行 WiFi 認(rèn)證,測(cè)試產(chǎn)品是否符合 IEEE 802.11 無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。隨著 WiFi 認(rèn)證的移動(dòng)設(shè)備噴井式增長(zhǎng),人們開(kāi)始將 WiFi 和 IEEE 802.11 等同起來(lái),甚至和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)等同起來(lái)。

  在近二十多年發(fā)展中,WiFi 以版本號(hào) 802.11 開(kāi)頭,先后經(jīng)歷了數(shù)次迭代,出現(xiàn)了 802.11 a/b/g/n/ac 等多個(gè)版本。為了推動(dòng)市場(chǎng)對(duì) WiFi 協(xié)議技術(shù)進(jìn)步的認(rèn)知,WiFi 聯(lián)盟將 IEEE 在最新一代 802.11ax 上改名為 WiFi 6,并追溯前兩代,將 802.11ac 改名為 WiFi 5,802.11n 改名為 WiFi 4。

  WiFi 5 到 WiFi 6 的變化其實(shí)很好理解,關(guān)注的無(wú)非是上網(wǎng)速度,多人使用是否擁堵,信號(hào)覆蓋范圍如何。這也正是 WiFi 技術(shù)提升的地方。

  WiFi 6 有以下幾個(gè)概念

  單流帶寬和最大帶寬:

  QAM 級(jí)別越高,單載波信號(hào)中包含的數(shù)據(jù)就越多。WiFi 5 用的調(diào)制方式為 256QAM,而 WiFi6 的最高調(diào)制方式達(dá)到了 1024QAM,數(shù)據(jù)容量后者比前者要高出 25%。新一代的 WiFi 6 單流帶寬提升至 1201Mbps,理論吞吐量(最大寬帶)最高可達(dá) 9.6Gbps(單流 x8)。

  OFDMA、MU-MIMO:

  除了速度的提升,相較于之前的版本,WiFi 6 最大的改變是改善設(shè)備擁堵和信號(hào)覆蓋問(wèn)題。利用 OFDMA 技術(shù)將無(wú)線信道劃分為多個(gè)子信道,形成頻率資源塊,MU-MIMO 技術(shù)允許多天線同時(shí)傳輸,形成空間流。從頻率空間和物理空間提升網(wǎng)絡(luò)效率,實(shí)現(xiàn)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)用戶同時(shí)并行傳輸,不必排隊(duì)、避免擁擠。其中 MU-MIMO 的升級(jí)在于在允許 8 條空間流同時(shí)接受和傳輸數(shù)據(jù)。

  TWT:

  除此之外 WiFi 6 采用了 TWT(Target Wake Time), 減少了射頻工作時(shí)間,具體來(lái)說(shuō)就是減少傳輸和搜索信號(hào)時(shí),天線保持通電所需的時(shí)間,終端功耗會(huì)降低 30%。

  5G 的出現(xiàn)給科技領(lǐng)域帶來(lái)了全新的想象空間激發(fā)了多領(lǐng)域的發(fā)展,4G 到 5G 的變化,主要體現(xiàn)在信號(hào)頻率的提升,4G 所采用的主要頻段是 1.8GHz 到 1.9GHz,2.3GHz 到 2.6GHz,而 5G 頻段大致分為兩部分,低頻段的以 3.5Ghz 為主的 Sub6G 和高頻段的毫米波(FR2:24250 MHz - 52600 MHz)。理論上來(lái)說(shuō),頻率提高,傳播衰減會(huì)增強(qiáng)。5G 的高頻短波,在衍射效應(yīng)上會(huì)比 4G 差,這樣就需要更密集的基站補(bǔ)給,特別是對(duì)于高頻段的毫米波,在房屋密且集吞吐量較大的區(qū)域。

  有調(diào)查顯示,WiFi 5 剛問(wèn)世時(shí),美國(guó)家庭平均擁有大約五個(gè) WiFi 設(shè)備。現(xiàn)在,美國(guó)家庭平均擁有 9 個(gè) WiFi 設(shè)備。據(jù)跨政府貿(mào)易組織預(yù)測(cè),到 2022 年這個(gè)數(shù)字將躍升至 50 臺(tái)。 說(shuō)到無(wú)線通信,我們常用兩種類別,一種是蜂窩網(wǎng)絡(luò)另一種則是 WiFi 技術(shù)。一直以來(lái),WiFi 因?yàn)榈土膬r(jià)格和較好的穩(wěn)定性,作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)補(bǔ)充,為基站分流壓力,承載著大量數(shù)據(jù)流量。

  相較于 5G,WiFi 6 的商用是已知的。第三方分析機(jī)構(gòu) Dell'Oro 指出,2019 年 WiFi 6 AP 占據(jù)室內(nèi) AP 市場(chǎng)出貨量的 10%,2023 年將達(dá)到 90%,預(yù)計(jì) 90%企業(yè)將部署 WiFi 6。據(jù) Gartner 預(yù)估,WiFi 6 企業(yè)與中小型商務(wù)用戶將從 2019 年 2.5 億美元以 114%增長(zhǎng)至 2023 年 52.2 億美元。 在這次新冠肺炎疫情下,大量企業(yè)園區(qū)開(kāi)始了數(shù)字化管理,AI 口罩識(shí)別、大數(shù)據(jù)門禁管理、機(jī)器人管理在當(dāng)下依賴的是 WiFi 網(wǎng)絡(luò)。作為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的支柱,WiFi 6 在特定的環(huán)境有強(qiáng)烈需求,并且先于 5G 積累產(chǎn)業(yè)升級(jí)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。

  華為在 WiFi 6 后加了個(gè) “+”,官方稱華為在 WiFi 6 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之上,增加了芯片協(xié)同技術(shù),主要帶來(lái)兩大特性,一是端到端支持 160MHz 超大頻寬,二是動(dòng)態(tài)窄頻寬技術(shù)。WiFi 6 協(xié)議中的最大頻寬本來(lái)就達(dá)到了 160MHz,這是協(xié)議范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn),華為 WiFi 6+并沒(méi)有超出 WiFi 6 本身。而路由器頻寬能達(dá)到 160MHz,其實(shí)是需要配套使用支持 160MHz 芯片的移動(dòng)設(shè)備才能達(dá)到效果,但是市面上的手機(jī)設(shè)配普遍是 2r2t 80MHz 頻寬。

  華為說(shuō)的端到端支持、協(xié)同芯片,是指這依賴于華為自研的凌霄 650(用于路由)和麒麟 W650(用于移動(dòng)終端),也就是說(shuō)設(shè)備要配套使用這兩款芯片才能到達(dá) 160MHz 頻寬。所以這也不應(yīng)該是什么 WiFi 6+賣點(diǎn),而是 160MHz 的一個(gè)制約條件。

  另外動(dòng)態(tài)窄頻寬技術(shù)指的是,WiFi 報(bào)文可以按需自動(dòng)分片,可以將 80M 的帶寬自動(dòng)切換為 20M 帶寬,功率不變,帶寬縮小 4 倍,以此來(lái)增加功率譜密度。但是帶寬減小,傳輸速率減小,只是能節(jié)能 WiFi 設(shè)備。

  雖然華為的 WiFi 6+名不副實(shí),但是也的確是最接近 WiFi 6 及格線的玩家。畢竟在市場(chǎng)上也有些尚未達(dá)到真實(shí) WiFi 6 標(biāo)準(zhǔn)的玩家,同樣在賣 WiFi 6 熱點(diǎn)。

  對(duì)于 WiFi 6 上的宣傳一點(diǎn)也不手軟,能吹的一定要吹。一方面說(shuō)明了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,即使技術(shù)升級(jí)并不明顯,仍然自造熱點(diǎn)吸引眼球。另外一方面,萬(wàn)物互聯(lián)生態(tài)戰(zhàn)略對(duì)于手機(jī)廠商不可或缺,WiFi 6 路由器也成為了重要連接通道。 譬如我們看到華為的 1+8+N 戰(zhàn)略生態(tài),指的是“手機(jī)+8 個(gè)輔助入口+IoT 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品”,這里的“+”指華為連接他們的方式,例如 huawei share、多屏協(xié)同、HiLink 。 智能配件是 IoT 業(yè)務(wù)重要助力,據(jù)余承東介紹,華為已經(jīng)與超過(guò) 1000 個(gè) IoT 工業(yè)合作伙伴展開(kāi)合作,覆蓋 100 多個(gè)產(chǎn)品品類。

  隨著這些設(shè)備不斷疊加,網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全變得更加難以控制,而路由器既是智能配件也是重要連接關(guān)口,在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代會(huì)有更高的地位。WiFi 6 背后,藏著的是廠商們 IoT 野心。


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