首頁|必讀|視頻|專訪|運(yùn)營|制造|監(jiān)管|大數(shù)據(jù)|物聯(lián)網(wǎng)|量子|元宇宙|博客|特約記者
手機(jī)|互聯(lián)網(wǎng)|IT|5G|光通信|人工智能|云計(jì)算|芯片報告|智慧城市|移動互聯(lián)網(wǎng)|會展
首頁 >> 物聯(lián)網(wǎng) >> 正文

為什么Wi-Fi6將成為未來物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵?

2022年11月1日 14:50  千家網(wǎng)  

作為消費(fèi)者連接的冠軍,Wi-Fi的最新版本進(jìn)一步提高了用戶的可訪問性和吞吐量,而這些變化也與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。

Wi-Fi有著復(fù)雜的歷史。這也許并不奇怪,因?yàn)闊o線電技術(shù)代表了許多創(chuàng)新的融合,其中有四項(xiàng)最為突出。第一次是20世紀(jì)70年代在夏威夷發(fā)展的一個開創(chuàng)性的分組無線電網(wǎng)絡(luò),連接了群島上四個島嶼上的7個校園,確保它們都能通過瓦胡島的中央計(jì)算機(jī)相互通信。

其次,在1985年,美國聯(lián)邦通信委員會正式將2.4ghz頻譜以及其他分配用于未經(jīng)許可的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療使用。此舉鼓勵商業(yè)組織考慮如何利用這一新的無線電資源。

然后,在20世紀(jì)90年代,澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)研究組織的射電天文學(xué)科學(xué)家們,想出了一種方法來克服影響室內(nèi)高通量無線電通信的多徑問題。這項(xiàng)發(fā)明奠定了無線局域網(wǎng)的基礎(chǔ),并為廣泛的Wi-Fi部署鋪平了道路。

最后,電氣和電子工程師協(xié)會成立了標(biāo)準(zhǔn)委員會,負(fù)責(zé)為無線局域網(wǎng)協(xié)議IEEE802.11定義物理層和媒體訪問控制規(guī)范。目標(biāo)應(yīng)用是無線以太網(wǎng),使用射頻技術(shù)以有線網(wǎng)絡(luò)開創(chuàng)的方式將計(jì)算機(jī)連接在一起。

委員會的工作促成了Wi-Fi規(guī)范的第一個版本,IEEE802.11-1997,于1997年6月發(fā)布。隨后,1999年對該標(biāo)準(zhǔn)的修訂引入了當(dāng)今版本W(wǎng)i-Fi主要基于的技術(shù)。Wi-Fi聯(lián)盟的成立是為了將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化。

電源和部署挑戰(zhàn)

如今,影響Wi-Fi演進(jìn)的第五個關(guān)鍵事件是物聯(lián)網(wǎng)。1999年,當(dāng)?shù)谝粋版本的Wi-Fi正式被采用時,這個詞是由致力于推廣rfid的高管凱文·阿什頓(KevinAshton)想出的,當(dāng)時距離這個詞的誕生還有兩年的時間。如今,將數(shù)十億臺設(shè)備或物品連接到已建立的互聯(lián)網(wǎng),很大程度上是通過無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

對于短程物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),藍(lán)牙低能耗、Thread、Zigbee等協(xié)議承擔(dān)了這一負(fù)載。而物聯(lián)網(wǎng)的廣域網(wǎng)、蜂窩物聯(lián)網(wǎng)和LoRaWAN被證明是很好的選擇。

但是Wi-Fi呢?乍一看,它似乎是無線網(wǎng)絡(luò)的完美選擇,需要比短程、低功耗協(xié)議提供的范圍更大的范圍,但不是廣域網(wǎng)技術(shù)的公里數(shù)范圍。然而,Wi-Fi在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中存在一些相當(dāng)大的缺陷。

第一個問題是功耗。Wi-Fi主要是為高吞吐量而設(shè)計(jì)的,這需要消耗電池電量。相比之下,物聯(lián)網(wǎng)無線技術(shù)通常試圖限制通話時間以延長電池壽命,從而最小化維護(hù)。這樣做的代價是降低吞吐量,但這對于很少發(fā)送少量數(shù)據(jù)的傳感器和致動器來說幾乎不是問題。

第二,Wi-Fi在密集部署場景中會遇到困難。當(dāng)我們進(jìn)入繁忙的商場和圖書館的公共熱點(diǎn)時,我們中的許多人都熟悉補(bǔ)丁式服務(wù),消費(fèi)者通常也可以容忍,但由數(shù)百個傳感器組成的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)則是另一回事。

為物聯(lián)網(wǎng)而建

如今,一種技術(shù)名稱為IEEE802.11ax的Wi-Fi版本被稱為Wi-Fi6,有望解決阻礙該技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中廣泛采用的缺陷。Wi-Fi聯(lián)盟今年早些時候批準(zhǔn)了Wi-Fi-6,它是專門為滿足密集部署的要求而設(shè)計(jì)的,包括公共和工業(yè)部署。新版本提供了幾個增強(qiáng)功能,但主要功能是吞吐量和頻譜效率的改進(jìn),這允許更多的網(wǎng)絡(luò)連接,同時仍然保持良好的服務(wù)。

例如,通過新的正交頻分多址(OFDMA)特性,設(shè)備可以使用少于一個信道帶寬,與網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備共享帶寬以增加容量。此外,這些技術(shù)進(jìn)步還能夠更快地響應(yīng)連接的單元。之前版本的Wi-Fi難以處理多個傳感器,而Wi-Fi6可以輕松管理由數(shù)百個設(shè)備組成的大型傳感器網(wǎng)絡(luò)。

Wi-Fi6還為智能家居和工業(yè)應(yīng)用帶來了關(guān)鍵的技術(shù)提升。這一進(jìn)步被稱為“目標(biāo)喚醒時間”(TWT),與前幾代Wi-Fi的節(jié)能努力相比,是一次重大的進(jìn)步。

當(dāng)使用TWT技術(shù)時,客戶端設(shè)備與接入點(diǎn)(ap)協(xié)商喚醒時間。因此,客戶端無需保持清醒來保持無線連接。因此,AP可以將大量客戶端請求聚合為更少的觸發(fā)傳輸機(jī)會。這樣做的好處是更高效、無爭用的通道訪問和顯著的客戶端設(shè)備能耗節(jié)省,在同類應(yīng)用中可節(jié)省高達(dá)80%。這使得電池壽命長的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更加實(shí)用。

Wi-Fi6還通過Wi-Fi受保護(hù)訪問(WPA)3,盡管這是單獨(dú)推出的Wi-Fi6帶來了改進(jìn)的安全性。WPA3使用等式同步認(rèn)證(SAE)協(xié)議,取代了舊的WPA2保護(hù)常見的預(yù)共享密鑰協(xié)議。SAE防止了一些可能針對使用PSK的路由器的暴力攻擊。

Wi-Fi6的另一個關(guān)鍵優(yōu)勢是,它提供物聯(lián)網(wǎng)傳感器通過路由器直接連接到云,而無需支付額外的數(shù)據(jù)訂閱費(fèi)用。此外,與其他短程無線解決方案相比,該技術(shù)的更高吞吐量使無線安全攝像頭、高質(zhì)量視頻門鈴等新的用例成為可能。在傳輸大量數(shù)據(jù)時,額外的吞吐量也可以用來補(bǔ)充藍(lán)牙,比如可穿戴設(shè)備中的音樂流媒體。

智能家居的Wi-Fi

連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟是一個旨在緩解使用不同無線協(xié)議連接設(shè)備的挑戰(zhàn)的組織,支持Wi-Fi6作為智能家居的基礎(chǔ)技術(shù)。Matter是聯(lián)盟統(tǒng)一的基于ip的連接協(xié)議,除了以太網(wǎng)和線程之外,還設(shè)計(jì)用于運(yùn)行Wi-Fi6及更早版本上運(yùn)行。

CSA計(jì)劃將廣泛引入“邊界路由器”。這類設(shè)備并不是一個新概念。然而,直到現(xiàn)在,供應(yīng)商都被迫開發(fā)自己的解決方案。該產(chǎn)品是一種特定類型的路由器,它使用其他物理層,如Wi-Fi提供從IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)到相鄰網(wǎng)絡(luò)的連接。邊界路由器可以常規(guī)地嵌入智能音箱和照明裝置等物品中,使基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)的連接對供應(yīng)商和消費(fèi)者都更方便。

工業(yè)Wi-Fi6產(chǎn)品才剛剛開始進(jìn)入市場。然而,幾年后,我們將看到短程無線、Wi-Fi6和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)相互補(bǔ)充,以構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)其承諾所需的大型、強(qiáng)大和低延遲網(wǎng)絡(luò)。

編 輯:章芳
聲明:刊載本文目的在于傳播更多行業(yè)信息,本站只提供參考并不構(gòu)成任何投資及應(yīng)用建議。如網(wǎng)站內(nèi)容涉及作品版權(quán)和其它問題,請?jiān)?0日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時間刪除內(nèi)容。本站聯(lián)系電話為86-010-87765777,郵件后綴為#cctime.com,冒充本站員工以任何其他聯(lián)系方式,進(jìn)行的“內(nèi)容核實(shí)”、“商務(wù)聯(lián)系”等行為,均不能代表本站。本站擁有對此聲明的最終解釋權(quán)。
相關(guān)新聞              
 
人物
工信部張?jiān)泼鳎捍蟛糠謬倚聞澐至酥蓄l段6G頻譜資源
精彩專題
專題丨“汛”速出動 共筑信息保障堤壩
2023MWC上海世界移動通信大會
中國5G商用四周年
2023年中國國際信息通信展覽會
CCTIME推薦
關(guān)于我們 | 廣告報價 | 聯(lián)系我們 | 隱私聲明 | 本站地圖
CCTIME飛象網(wǎng) CopyRight © 2007-2024 By CCTIME.COM
京ICP備08004280號-1  電信與信息服務(wù)業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證080234號 京公網(wǎng)安備110105000771號
公司名稱: 北京飛象互動文化傳媒有限公司
未經(jīng)書面許可,禁止轉(zhuǎn)載、摘編、復(fù)制、鏡像