第5代WiFi開啟“智慧家庭”之門 - 全文

　　智慧家庭是上世紀(jì)90年代提出的一個(gè)概念，但由于多種配套技術(shù)不夠成熟，這個(gè)概念至今沒能真正走入人們的實(shí)際生活。不過，許多當(dāng)年并不成熟的技術(shù)現(xiàn)今已經(jīng)取得不少突破性進(jìn)展，比如IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的制定與第5代WiFi（5G WiFi）的產(chǎn)品化，就為家庭網(wǎng)絡(luò)提供了更高的帶寬、更快的傳輸速度，也更加穩(wěn)定，有力地支持了智慧家庭概念的實(shí)現(xiàn)。而智慧家庭一旦真正得以實(shí)現(xiàn)也必將為WiFi等無線互聯(lián)技術(shù)帶來更多的商業(yè)機(jī)會(huì)。

　　第5代WiFi適應(yīng)智慧家庭新需求

　　802.11ac作為第5代WiFi網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，可以提供更高的帶寬、更快的傳輸速度，也更加穩(wěn)定。

　　智慧家庭描述的是一個(gè)通過先進(jìn)的通信技術(shù)、微處理器技術(shù)，配合感知技術(shù)，集成與控制家中的電子電器產(chǎn)品如計(jì)算機(jī)、照明系統(tǒng)、廚房設(shè)備、保安系統(tǒng)等，使家庭變得更加舒適、安全、高效和節(jié)能。然而，這套系統(tǒng)要想得以順暢實(shí)現(xiàn)，在技術(shù)上必須有強(qiáng)大的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及支持大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膶拵ЬW(wǎng)絡(luò)進(jìn)行支撐。特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，必須滿足大數(shù)據(jù)量、復(fù)雜環(huán)境下的傳輸要求。在日前召開的2012亞洲通信展上，思科公司相關(guān)工作人員向記者介紹，根據(jù)其公司的監(jiān)測(cè)，目前家庭中對(duì)各種視頻內(nèi)容的消費(fèi)正使網(wǎng)絡(luò)流量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，1990年以來到現(xiàn)在移動(dòng)數(shù)據(jù)的年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過100%，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流以視頻流為主。支持智慧家庭實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必須具備網(wǎng)絡(luò)帶寬大，連接穩(wěn)定可靠，以及安裝簡(jiǎn)單、使用方便、維護(hù)省心、擴(kuò)展隨心等特點(diǎn)。

　　歷數(shù)目前在家庭中應(yīng)用的無線技術(shù)，主要包括紅外技術(shù)、WiFi、Wimax、藍(lán)牙和ZigBee技術(shù)等。其中射頻技術(shù)已經(jīng)很成熟，它的成本低廉、穿透性較好，但抗干擾性差、安全性差，且目前絕大部分應(yīng)用只能單向通信;紅外技術(shù)也比較成熟，但必須直線視距連接，限制太大;ZigBee技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)都屬于IEEE802.15協(xié)議，藍(lán)牙更適合于語音業(yè)務(wù)及需要更高數(shù)據(jù)量的業(yè)務(wù)，ZigBee更適合于家庭自動(dòng)化、安全保障系統(tǒng)等。

　　面對(duì)未來智慧家庭全面接入Internet，全面引入“云”服務(wù)概念，上述無線技術(shù)難以滿足要求，唯有WiFi技術(shù)（Wimax從傳輸帶寬上來說，無法像WiFi般提供如此大的帶寬，此外WiFi在成本上相比Wimax也有優(yōu)勢(shì)。）能夠全面應(yīng)對(duì)家居控制和多媒體應(yīng)用及各種在線服務(wù)要求。

　　博通公司無線互聯(lián)組合芯片部接入與無線娛樂業(yè)務(wù)部高級(jí)總監(jiān)Dino Bekis告訴記者，此前市場(chǎng)上主要應(yīng)用的是支持IEEE802.11n的WiFi產(chǎn)品，當(dāng)接入設(shè)備數(shù)目比較少的時(shí)候，是可以滿足需求的。但智慧家庭理念的實(shí)施，需要WiFi連接入網(wǎng)的設(shè)備種類將越來越豐富，需要更加高速、高效的網(wǎng)絡(luò)支持，802.11n就不能滿足上述需求了。而802.11ac作為第5代WiFi網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，可以提供更高的帶寬、更快的傳輸速度，也更加穩(wěn)定，表現(xiàn)在：首先，802.11ac的網(wǎng)絡(luò)吞吐量相比802.11n提高了3倍以上，達(dá)到千兆無線數(shù)據(jù)傳輸能力。其次，802.11ac可以使得更多設(shè)備同時(shí)連接至網(wǎng)絡(luò)，連接狀況也更加穩(wěn)定。再次，802.11ac提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，同時(shí)有效地減少網(wǎng)絡(luò)死角。最后，與現(xiàn)有的802.11n產(chǎn)品相比，802.11ac可以延長(zhǎng)電池壽命6倍以上。這些高性能均可有力地促進(jìn)智慧家庭概念的實(shí)現(xiàn)。

　　芯片大佬布局第5代WiFi步入產(chǎn)品化階段

　　今年隨著主要芯片廠商解決方案不斷被推出，5G WiFi已逐步進(jìn)入產(chǎn)品化階段。

　　802.11ac標(biāo)準(zhǔn)早在2008年就開始著手制定，今年隨著主要芯片廠商解決方案不斷被推出，已逐步進(jìn)入產(chǎn)品化階段。比如近日博通公司就發(fā)布了支持家庭路由器和網(wǎng)關(guān)的BCM4708x系列產(chǎn)品。該產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)到千兆，可順暢、無間斷地播放流視頻及下載高帶寬應(yīng)用程序，比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)增速10倍;集成兩個(gè)ARMCortex-A9的處理器內(nèi)核，處理能力得到大幅提升，同時(shí)擁有更高的CPU容量擴(kuò)充空間，足以支持包括云服務(wù)在內(nèi)的多種新應(yīng)用等。特別是該產(chǎn)品已進(jìn)入產(chǎn)品化階段，現(xiàn)已開始提供樣品，預(yù)計(jì)將于2012年下半年開始批量供貨，第5代WiFi將真正進(jìn)入市場(chǎng)。

　　除博通公司外，聯(lián)發(fā)科也于日前宣布推出支持802.11ac的同步雙頻家用WiFi路由器解決方案MT7620A+MT7610E。該路由器產(chǎn)品同時(shí)支持最新的1T1R 802.11ac（433Mbps）和2T2R 802.11n （300Mbps）標(biāo)準(zhǔn)，可讓用戶建立總傳輸速度達(dá)733Mbps的同步雙頻家庭無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。高通公司旗下的聯(lián)網(wǎng)和連接技術(shù)子公司高通創(chuàng)銳訊也在日前召開的臺(tái)北國(guó)際電腦展上展示了適用于平板電腦和筆記本電腦的集成802.11ac WiFi與藍(lán)牙4.0連接功能的解決方案，可在移動(dòng)、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)千兆的無線連接。除芯片廠商之外，Netgear、Buffalo以及中國(guó)的騰達(dá)等路由器廠商也紛紛推出支持11ac的無線路由器。***電腦廠商華碩更是在臺(tái)北國(guó)際電腦展上，推出了一款支持802.11ac的無線上網(wǎng)筆記本電腦。

　　由此可以預(yù)計(jì)，未來集成802.11ac無線網(wǎng)卡的個(gè)人電腦、數(shù)字電視和智能手機(jī)將不斷出現(xiàn)。在5G WiFi促進(jìn)智慧家庭實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，智慧家庭也為WiFi等無線互聯(lián)技術(shù)帶來全新的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。根據(jù)IDC最新研究報(bào)告顯示，2012年第一季度，消費(fèi)者和全球企業(yè)無線局域網(wǎng)（WLAN）市場(chǎng)收入同比增長(zhǎng)13.9%。在運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)，IDC預(yù)計(jì)，運(yùn)營(yíng)商WiFi市場(chǎng)的市場(chǎng)規(guī)模將從2011年的3億美元增長(zhǎng)到2016年的28億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)56.8%。

　　移動(dòng)終端將成WiFi網(wǎng)絡(luò)主要接入設(shè)備

　　目前用戶使用網(wǎng)絡(luò)的習(xí)慣正在悄然發(fā)生改變，超過一半的流量是通過各種移動(dòng)終端產(chǎn)生的。

　　隨著視頻流量的不斷增長(zhǎng)，新一代WiFi網(wǎng)絡(luò)的推進(jìn)，智慧家庭的發(fā)展趨勢(shì)必將走向融合：網(wǎng)絡(luò)的融合、設(shè)備的融合。對(duì)此，中移動(dòng)公司的相關(guān)人員向記者介紹，目前用戶使用網(wǎng)絡(luò)的習(xí)慣正在悄然發(fā)生改變，幾年前網(wǎng)絡(luò)中超過90%的流量是通過臺(tái)式機(jī)或者筆記本電腦消耗的，現(xiàn)今只有45%的網(wǎng)絡(luò)流量是來自于PC，超過一半的流量是通過各種移動(dòng)終端產(chǎn)生的。此外WiFi的覆蓋范圍及其接入設(shè)備的種類也在不斷增加，2008年的時(shí)候，通過WiFi連接入網(wǎng)的設(shè)備主要是電腦，現(xiàn)在通過WiFi連接入網(wǎng)的設(shè)備已越來越多。

　　這就需要不同網(wǎng)絡(luò)間的融合、不同設(shè)備間的融合，只有這樣才能使人們得以實(shí)現(xiàn)更加快速的交流。而802.11ac提供了一個(gè)非常好的互動(dòng)傳輸平臺(tái)，為不同接入設(shè)備之間進(jìn)行相互切換、進(jìn)行傳輸時(shí)提供非常寬大的通道，通過這種通道有效促進(jìn)了多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的融合。

　　IC觀察：莫錯(cuò)過第5代WiFi商機(jī)

　　萬林

　　新一代IEEE 802.11ac標(biāo)準(zhǔn)自提出后經(jīng)過多年討論現(xiàn)已逐步進(jìn)入落實(shí)階段，被業(yè)界認(rèn)為是第5代WiFi（5G WiFi）已經(jīng)呼之欲出。由于其具備更高的帶寬、更快的傳輸速度以及更加穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此有望在市場(chǎng)上得到更廣泛的應(yīng)用。在此過程中也必然引起無線網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)一系列的變化。

　　首先，5G WiFi在市場(chǎng)中廣泛應(yīng)用必將與其他技術(shù)相結(jié)合，比如與4G/LTE結(jié)合就是必不可少的。目前，運(yùn)營(yíng)商正不斷加快4G/LTE無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，可面對(duì)日益增長(zhǎng)的手機(jī)視頻流量需求，蜂窩網(wǎng)絡(luò)必會(huì)面臨挑戰(zhàn)。而隨著城市中無線WiFi熱點(diǎn)建設(shè)的加快，今后用戶就可以使用無線WiFi觀看視頻。這樣一方面減輕了4G/LTE網(wǎng)絡(luò)的流量負(fù)擔(dān)，另一方面，也更節(jié)省用戶的流量費(fèi)用。

　　其次，5G WiFi將與移動(dòng)終端更緊密地進(jìn)行整合。目前智能手機(jī)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，根據(jù)In-Stat的數(shù)據(jù)，2011年～2015年間智能手機(jī)市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）達(dá)到23%，比整個(gè)手機(jī)市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度快4倍。ABI Research的數(shù)據(jù)顯示，2015年手機(jī)平臺(tái)的市場(chǎng)總規(guī)模超過250億美元。5G WiFi走向市場(chǎng)后，必將被整合到智能手機(jī)之中，甚至有人預(yù)測(cè)明年第一季度開始市場(chǎng)上就會(huì)推出支持802.11ac的手機(jī)，2014年會(huì)有越來越多的手機(jī)具備5G WiFi功能。

　　最后，將帶動(dòng)更多新的應(yīng)用形式。高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將促進(jìn)以往無法有效實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用得到實(shí)施。比如WiFi顯示，通過5G WiFi進(jìn)行無線連接，可以讓電視顯示電腦、手機(jī)中的內(nèi)容，播放的視頻畫面更加震撼，讓電視成為你的超大顯示器。

　　既然802.11ac的產(chǎn)品化進(jìn)程正在不斷加速，我國(guó)企業(yè)也應(yīng)抓住這個(gè)機(jī)遇，加快支持5G WiFi網(wǎng)絡(luò)的路由、電腦、TV、手機(jī)等產(chǎn)品的開發(fā)與推廣。

　　博通公司移動(dòng)與無線集團(tuán)移動(dòng)組合管理部副總裁Craig Ochikubo：

　　2013年5G WiFi登陸手機(jī)平臺(tái)

　　智慧家庭概念的實(shí)現(xiàn)有三個(gè)非常關(guān)鍵的要素：首先是家庭中各種電子設(shè)備，如手機(jī)、電腦、電視、冰箱、洗衣機(jī)等的互聯(lián)，不僅是連接到公共網(wǎng)絡(luò)之上，家庭中各電子產(chǎn)品的內(nèi)部互聯(lián)也十分重要。其次是在聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上集成多種實(shí)用性的應(yīng)用，如IPTV、OTT、NFC等。再次，強(qiáng)調(diào)用戶的體驗(yàn)，最好是實(shí)現(xiàn)傻瓜式的操作。

　　要實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，需要有更強(qiáng)的處理能力與更高網(wǎng)絡(luò)帶寬的技術(shù)支撐。而WiFi可以提供一個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，把不同的電子設(shè)備連接起來，使存儲(chǔ)于這些設(shè)備間的數(shù)據(jù)相互傳輸，以滿足不同消費(fèi)者的需求。5G WiFi不僅能夠提供更高的帶寬，更大的數(shù)據(jù)傳輸量，還可以無縫兼融現(xiàn)有的802.11n等WiFi技術(shù)，可使用戶更加容易地把5G WiFi技術(shù)集成到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中去。通過這些集成，運(yùn)營(yíng)商可以更好地對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，也為運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行一些新的商業(yè)模式探索提供了更大的可能。

　　目前，博通發(fā)布了5G WiFi的解決方案，很多路由器廠商也已推出了5G WiFi的路由器。我們還將繼續(xù)推出新的產(chǎn)品，使其應(yīng)用在PC、平板電腦、智能手機(jī)、游戲控制手柄等產(chǎn)品之中。PC、平板電腦、智能手機(jī)等產(chǎn)品的無線網(wǎng)卡解決方案預(yù)計(jì)2012年下半年至2013年將會(huì)陸續(xù)發(fā)布，并量產(chǎn)發(fā)貨。

　　上海慶科信息技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)沈建華：

　　嵌入式WiFi應(yīng)重視軟件效率優(yōu)化

　　5G Wi-Fi只是頻段的不一樣，這個(gè)頻段里面目前還比較干凈，受到的干擾比較小。但是在嵌入式Wi-Fi的應(yīng)用中，帶寬并不是一個(gè)重要指標(biāo)，因?yàn)榛?a target="_blank">MCU的嵌入式應(yīng)用，一般有效數(shù)據(jù)帶寬不會(huì)超過1Mb。目前，802.11.b/g/n可以滿足實(shí)際應(yīng)用需求，而且現(xiàn)在大部分AP都是2.4G的。

　　無線 Wi-Fi應(yīng)注重安全、速度和功耗。在嵌入式應(yīng)用中，功耗是非常重要的。我們通過許多研究、實(shí)踐證明，功耗主要取決于所用芯片和軟件優(yōu)化技術(shù)。

　　當(dāng)前，業(yè)界還是很看重軟件效率的優(yōu)化，方向是正確的。80年代，大家比較追求軟件效率。后來隨著PC系統(tǒng)的發(fā)展，軟件效率似乎逐漸被淡化了，軟件效率這么多年都不太重視。其實(shí)對(duì)于嵌入式系統(tǒng)而言，由于資源的有限性，軟件優(yōu)化是非常重要的，甚至可以說是決定成敗的。很多國(guó)內(nèi)的公司只能購買整體解決方案、第三方的軟件包、平臺(tái)，然后做產(chǎn)品。我們的IT看上去很熱鬧，其實(shí)很多都是高平臺(tái)上的組裝，下層的東西沒做扎實(shí)，主要是靜不下心來做。所以，關(guān)鍵還是要積累。

　　嵌入式Wi-Fi的應(yīng)用已經(jīng)到了一個(gè)拐點(diǎn)。2009年、2010年給客戶推薦軟件優(yōu)化的Wi-Fi方案時(shí)，客戶都很難理解、接受;但最近2年，會(huì)有很多客戶來詢問。軟件算法、代碼的優(yōu)化設(shè)計(jì)，永遠(yuǎn)是有價(jià)值的。只要技術(shù)水平、完善程度、市場(chǎng)需求都到了一定的程度，那么軟件優(yōu)化的價(jià)值就會(huì)體現(xiàn)出來。總的來說，現(xiàn)在我們已經(jīng)形成了嵌入式Wi-Fi設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用一條鏈，這將是很好的時(shí)機(jī)點(diǎn)。

　　嵌入式Wi-Fi的需求多種多樣，軟件和硬件的定制化要求很多。通用模塊可以滿足一些簡(jiǎn)單、無特殊要求的應(yīng)用。但還有很多應(yīng)用，有自己的特點(diǎn)、或自己的數(shù)據(jù)接口協(xié)議，就不能用通用模塊，需要定制。比如家電企業(yè)、醫(yī)療產(chǎn)品企業(yè)、電力企業(yè)等，其應(yīng)用模式不一樣，有些要求高速、功耗沒問題，那就需要把模塊的帶寬調(diào)高;有些可能需要功耗做得最小，就需要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。而且有些采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、有些要使用私有應(yīng)用層協(xié)議，這些都是與傳統(tǒng)的Wi-Fi的不同之處。嵌入式Wi-Fi的應(yīng)用無所不在，要根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行細(xì)化。

　　慶科的嵌入式Wi-Fi技術(shù)經(jīng)過10年的積累、優(yōu)化，性能、功能各方面都已經(jīng)很完善，可以根據(jù)客戶需求，快速完成定制。目前已有近百個(gè)用戶，產(chǎn)品出口海外。2012年6月，慶科和海爾建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，未來三年，嵌入式Wi-Fi技術(shù)將會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)家電市場(chǎng)有一個(gè)方向性的引導(dǎo)作用，并在能源管理、智能交通、醫(yī)療服務(wù)等領(lǐng)域都會(huì)有一個(gè)推動(dòng)。電表的嵌入式Wi-Fi應(yīng)用在歐美電力領(lǐng)域已經(jīng)得到聯(lián)盟和電力公司的認(rèn)可。我國(guó)也正在試驗(yàn)，在一定時(shí)間內(nèi)，Wi-Fi也將會(huì)作為電力終端和設(shè)備無線接入的方案之一。

　　最后100米的無線接入是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，Wi-Fi是其中之一，NFC（近場(chǎng)通信）、ZigBee、BTLE（藍(lán)牙低功耗）也將應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。Wi-Fi的最大優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)成熟、直接聯(lián)網(wǎng)。