Wi-Fi技术再革新 带来更快更安全的物联网

　　【中国智能制造网 技术前沿】WiFi何时开始让人感到困惑?WiFi已开始转向5GHz频谱，但LTE-U的到来将会使这种情况更加恶化。HaLow、802.11ad、802.11ax、802.11ay、WiGig、LPWAN和MU-MIMO又是什么东东?为什么英特尔、Peraso和高通都致力于开发802.11ad?　　
　　这些新技术的主要目的是效率、覆盖范围和能耗方面的提升。本文将阐述Wi-Fi的变化，以及它们对IT和物联网的影响。
　　
　　WiFi当前的趋势
　　
　　IEEE802.11系列局域网标准被称作WiFi。近，WiFi路由器已经由802.11n标准升级到新的802.11ac标准。
　　
　　近数年市场上出现了采用WiFiDirect标准的打印机、相机和智能家居设备，峰值数据传输速率是250Mbps。WiFi路由器的新进展是可以选择2.4GHz和5GHz频谱，前者被称作“2G”，后者被称作“5G”，2G信道比较拥挤，但覆盖范围大于5G，后者覆盖范围小，但数据传输速率更快。
　　
　　因此，在距离路由器较远的情况下适合使用2G，在距离路由器较近、下载电影时使用5G。同时提供2G和5G信道的路由器比比皆是，但WiFi的未来还有许多因素。
　　
　　AC5400、AC5300、MU-MIMO和802.11ax是什么东东?
　　
　　2016年市场上出现了数款所谓的“三频段千兆”802.11acWiFi路由器，尽管它们承诺数据传输速率为5300Mbps-5400Mbps——因此它们有两个非正式名称:AC5300或AC5400，它们实际上只是普通双频段路由器增加了一个5GHz频段。
　　
　　TechRadar表示，这一创新的目的是提高现有技术的方便性，而非全新技术。即将推出的型号包括LinksysEA9500Max-Stream和华硕RT-AC5300，这两款机型都包含MU-MIMO——代表着多用户、多输入和多输出。
　　
　　现代家庭中通常有多款设备，它们会争夺带宽——尤其是串流视频，MU-MIMO平等地分享带宽，预计将成为未来WiFi路由器的缺省特性。
　　
　　更加令人激动的是支持802.11ax标准的WiFi路由器的前景。802.11ax标准目前正在开发中，计划2019年发布，数据传输速率能达到10Gbps，仍然使用5GHz频段。市场研究公司ABIResearch预测，到2021年，802.11ax将占到WiFi芯片组销量的57%。因此，802.11ax将成为WiFi路由器的“新标准”。
　　
　　什么是802.11ad和WiGig标准?
　　
　　这些都是相同的技术。WiGig(WirelessGigabit(无线千兆)的缩写)是WiFi，利用无需牌照的60GHz频谱，通过4个2.16GHz频段获得至高7Gbps的超高数据传输速率。由WiGig提供的千兆WiFi非常适合5G时代——届时用户可以通过智能手机制作、上传全高清和4K视频。
　　
　　虽然厂商已经在进行试验，与5G的联系意味着WiGig未来数年不会问世。普联、网件和宜丽客在2016年消费电子展上展示了WiGig路由器，Peraso近在2016年台北电脑展上展示了其首款WiGigUSB设备。预计WiGig接入点、网络适配器、平板电脑、智能手机和笔记本终将会上市销售。
　　
　　ABIResearch估计，到2018年，WiGig芯片年销量将超过6亿块。正在开发中的802.11ay是WiGig的增强标准，工作频谱为60GHz，数据传输速率可高达20Gbps，只是数据传输距离较短。
　　
　　什么是WiFiHaLow?
　　
　　窄频带的物联网设备推动着WiFi和连接方面的新创新。尽管许多智能家居和工业联网设备可以使用蓝牙或WiFi，它们需要更高的数据传输能力、更远的传输距离。HaLow基于IEEE802.11ah标准，使用900MHz频段，数据传输距离更远，能耗不高。
　　
　　HaLow的不足之处是，其数据传输速率为150KB-18Mbps，对于只需要传输少量数据的智能家居设备来说，这影响不大。HaLow信号穿墙能力相当强。预计HaLow标准的三频段路由器将于2018年上市销售。
　　
　　什么是LPWAN?
　　
　　HaLow是一种经过WiFi联盟批准的LPWAN(低功耗广域网)技术，在WiFi路由器上运行。LPWAN也是一种低带宽连接技术，适合物联网设备，它与WiFi相比的关键优势是更低的功耗。
　　
　　LPWAN也被称作Sigfox、LoRa、HyperCat和Weightless，被称作是智能仪表、智慧城市等需要长距离、低能耗通信的物联网设备中“遗失的一环”。
　　
　　TechRadar称，由于能耗比WiFi更低，LPWAN更适合应用在智慧农场，以及其他使用环境传感器和运动传感器的广域应用中，但是，HaLow使得LPWAN在能使用WiFi路由器的地方失去用武之地——例如智能家居和智能建筑中。
　　
　　什么是LTE-U?
　　
　　这里的“U”意指无需牌照，高通的LTE-U也被称作LTE-LAA(LTE辅助授权接入)。LTE-U目标是增加LTE移动网络容量，使用部分不需要牌照的频谱——通常是WiFi路由器使用的5GHz频谱。不同国家和地区情况有所差别，部分频段可能已经被警察、医院或工厂用于短距离无线信号传输。
　　
　　LTE-U可以在必要的时间和地点扩充LTE移动网络，甚至能为手机提供千兆级网速。但业内人士担忧，如果移动运营商大力部署LTE-U，现有的WiFi网络可能会受到挤压。WiFi联盟反对使用LTE-U，监管机构也在“消极怠工”。
　　
　　ABIResearch估计，2016-2021年期间WiFi芯片组销量将超过200亿块，但有一点是确定的，随着移动设备数量激增和物联网设备流行，对更快、覆盖范围更广泛和更好WiFi的渴望不会停止。