文 | 牛耕 編輯 | 蘇建勛 與 5G 相當,“Wi-Fi 6”成為2020年各個手機廠商發(fā)布新機的必備標簽。 據(jù)36氪統(tǒng)計,幾乎所有國內手機廠商都在近三個月發(fā)布了搭載Wi-Fi 6功能的新品。而在智能家居領域,三星的全球首臺Wi-Fi 6電視已經(jīng)問世,未來更多設備,如冰箱、空調也有望加上這一標簽。 目前已發(fā)布的支持Wi-Fi 6的設備,36氪統(tǒng)計 有人說,2020年是Wi-Fi 6商用元年。這項長期沒什么存在感的技術,開始頻頻登上微博熱搜。2月8日,雷軍強調小米10是首款支持8×8 MU-MIMO的手機,MU-MIMO是Wi-Fi 6的一種新特性,能夠極大加快傳輸速度。 但很快有人戳破了雷軍的文字游戲,華為手機產品線副總裁李小龍認為,搭載了Wi-Fi 6并不意味著網(wǎng)絡能變得更快,他反駁稱:“現(xiàn)在上市的WIFI6手機理論帶寬只有1200Mbps,實測最多900Mbps出頭,根本到不了150MB/s。還不如2018年上市的Mate20?!?/p> 值得一提的是,要想享受Wi-Fi 6帶來的新網(wǎng)速,路由器也得和終端設備一起升級。支持Wi-Fi 6的路由器在2019年下半年密集上市,但價格高達兩三千元。到2020年上半年,價格下降到三四百元合理區(qū)間,并且選擇越來越多樣化。消費者想要體驗新Wi-Fi標準的高網(wǎng)速,付出的成本已非常低廉。 除了消費電子,Wi-Fi 6還在物聯(lián)網(wǎng)領域掀起波瀾。 Wi-Fi在過去的一大缺陷是,當接入設備特別多時就會網(wǎng)絡堵塞。在物聯(lián)網(wǎng)時代,接入同一Wi-Fi網(wǎng)絡的設備大大增多,而傳輸延遲又會限制物聯(lián)網(wǎng)的應用。此外,Wi-Fi標準過去對物聯(lián)網(wǎng)設備并不友好,要求所有設備都盡快以最大功率完成傳輸,而物聯(lián)網(wǎng)設備往往功耗低、待機時間長,以大功率傳輸會降低待機時間和使用壽命。 在過去,蜂窩網(wǎng)絡才是物聯(lián)網(wǎng)設備的首選。但Wi-Fi 6帶來了轉機。首先,它允許多臺設備同時傳輸,因此降低了延遲。此外,它專為物聯(lián)網(wǎng)設備提供了低功率傳輸方案,使它們不必再以最大嗓門竭力吶喊,增加了待機時長和使用壽命,也降低了硬件要求。 因此有人說,Wi-Fi 6是打開物聯(lián)網(wǎng)設備的鑰匙,很多設備將從蜂窩網(wǎng)絡遷移到Wi-Fi上。 有業(yè)內人士告訴36氪,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對Wi-Fi 6還并不熱衷,因為蜂窩網(wǎng)絡已應用多年,是一項成熟的技術,而Wi-Fi 6可能需要先在消費電子試水一兩年。此外,外界也高估了智慧工廠的普及程度,目前物聯(lián)網(wǎng)設備還沒到必須在Wi-Fi 6和5G二選一的節(jié)點。 何為 Wi-Fi 6? Wi-Fi網(wǎng)絡接入設備一多就堵塞,病根就埋在它的傳輸協(xié)議里。 在有線和無線局域網(wǎng)中,接收端一次只能跟一個發(fā)送端通信。你可以把它想象成一條單車道,如果有無數(shù)臺手機在跟一臺路由器通信,它們只能挨個通信,導致車道上的車輛全部擁堵在一起,這是Wi-Fi卡頓的本質原因。 此前,業(yè)內對Wi-Fi 的改進聚焦在傳輸速度的提升上,但這并不沒有改變車道擁堵的根本問題,直到Wi-Fi 6,才終于針對性地解決了堵塞問題。 簡單來說,Wi-Fi 6就是第六代無線網(wǎng)絡技術,相比于上一代802.11ac的Wi-Fi5,WiFi6最大傳輸速率由前者的3.5Gbps,提升到了9.6Gbps,理論速度提升了近3倍。 更重要的是,Wi-Fi 6 加入了幾個新特性,來改善數(shù)據(jù)的傳輸方式,這使得這次更新對實際使用體驗的提升,遠超過之前任何一次升級。 首先是OFDM變成OFDMA。OFDM是Wi-Fi傳輸?shù)幕締卧?,過去會按時間被輪流分給不同設備,但一次會占用所有頻段,造成浪費。而OFDMA將頻段繼續(xù)細分,可以同時讓不同設備傳輸數(shù)據(jù)。 換言之,過去如果有五臺手機連上同一個Wi-Fi,就不得不輪流與路由器通信。即使其中一臺只加載一個很小的圖片,其他四臺也得等待。但如今,五臺手機可以同時與路由器通信,互不干擾了。 此外,由于能一起傳輸,競爭傳輸機會也變少了。信道的更多時間被用于傳輸數(shù)據(jù),而不是設備互相打架。 其次,增加了上行MU-MIMO功能。MIMO功能指的是,比如路由器和手機都有好幾根天線,它們就能利用天線的位置差異,區(qū)分出不同天線傳輸?shù)臄?shù)據(jù),從而不同天線傳輸不同的數(shù)據(jù),增加傳輸吞吐量。此外,不同天線發(fā)射的信號相消或相長,能夠做到只讓特定的設備收到特定信號,這能減少設備間的干擾。 經(jīng)過這兩項升級,即使再多手機同時連上一臺路由器,卡頓也會大大減少。過去在機場和展廳,要連Wi-Fi上網(wǎng)也是一種奢望,但在Wi-Fi 6熱點鋪設、手機升級后將變得隨處可行。 第三,添加了目標喚醒時間(TWT)功能。這能讓很多設備省電約30%。 在以往,設備會在沒有數(shù)據(jù)要傳輸時休眠,來節(jié)省電力。而別人有數(shù)據(jù)要發(fā)給它時,會先發(fā)送一個信標,告訴對方設備醒來。而這種喚醒機制一直在進化,盡量讓設備能多睡一會兒,更靈活地被喚醒。 這次有了OFDMA技術,路由器可以和每臺手機分別商議喚醒時間表,來實現(xiàn)更長期和靈活的休眠。這對物聯(lián)網(wǎng)設備尤其重要,因為它們電量低、需要長期待機,頻繁喚醒也會縮減壽命。 第四,升級提高了調制速率,從256-QAM升級到1024-QAM。這讓傳輸速度提高了25%,是Wi-Fi升級一貫的大方向。 值得一提的是,Wi-Fi 6還為爭奪物聯(lián)網(wǎng)設備,增加了大量優(yōu)惠措施:包括允許物聯(lián)網(wǎng)設備只用很小的頻段通信(20 MHz-only),只收聽自己感興趣的信息(BSS著色功能),加強長距離傳輸能力(波束成形)等。 有望與 5G 比肩 Wi-Fi 6備受期待有兩個原因:它既能成為5G網(wǎng)絡的補充,造福消費電子,也可能逐漸承擔物聯(lián)網(wǎng)設備的通訊工作。 Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)絡的根本區(qū)別是,前者是非授權頻段,好比沒有人指揮的道路,誰都可以行駛,后者則被分配給固定運營商,由基站指揮。在過去,兩者曾陷入競爭,即在爭奪應用,也在爭奪更高的通信頻段。 而如今,通信運營商越來越有興趣將Wi-Fi作為蜂窩網(wǎng)絡的補充。其原因是Wi-Fi更便宜,能承擔語音、視頻流量的成本。早在十年以前,美國運營商就收購了Wayport,開始鋪設Wi-Fi熱點;Sprint則稱Wi-Fi是“第四層網(wǎng)絡”,加以投資。 放眼IC產業(yè),高通、博通、英特爾等基帶芯片巨頭正陷入Wi-Fi芯片混戰(zhàn),臺企如聯(lián)發(fā)科、瑞昱也快速崛起,希望盡早拉攏終端廠家。 在消費電子以外,另一個將被Wi-Fi 6開啟巨大前景的是物聯(lián)網(wǎng)領域 IoT傳感器往往功耗低、待機長,需要在網(wǎng)絡環(huán)境下持續(xù)運行數(shù)個月甚至數(shù)年。過去,Wi-Fi標準對這些設備并不友好,比如要求它們占用全部頻段盡快數(shù)據(jù),相當于要求嗓門小的人大聲吶喊,會縮短設備壽命。而大量設備競爭傳輸機會,也對延時要求提出考驗。Wi-Fi 6則針對性地提出優(yōu)化方案。 據(jù)思科預測,未來物聯(lián)網(wǎng)設備接入Wi-Fi的規(guī)模和增速都十分龐大,超過了蜂窩網(wǎng)絡比如5G。 就經(jīng)濟價值而言,Wi-Fi也逐漸與5G達到同一級別。據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟統(tǒng)計,全球Wi-Fi經(jīng)濟價值在2018年是1.96萬億美元,超過智能手機市場,到2023年會暴漲到3.47萬億美元。據(jù)畢馬威估計,全球5G的經(jīng)濟價值是4.3萬億美元。而Wi-Fi經(jīng)濟價值之所以能翻倍,思科認為主要歸功于物聯(lián)網(wǎng)設備加入。 雖然前景很美好,也有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人士提醒36氪,Wi-Fi 6目前不是IoT傳感器遷移的重點。 西門子數(shù)字化工廠的人士表示,外界目前高估了智慧工廠的進展,工廠里實際聯(lián)網(wǎng)的設備很少,對傳輸速度、實時的要求也沒那么高,因此Wi-Fi 6還未進入視野。 海爾物聯(lián)網(wǎng)部門一位人士稱,IoT傳感器關心三個問題:干擾、速率和功耗,而這方面蜂窩網(wǎng)絡已經(jīng)提出了很成熟的方案。Wi-Fi 6至少要在消費電子領域用一兩年,才會逐漸吸引物聯(lián)網(wǎng)領域關注。 盡管物聯(lián)網(wǎng)設備的遷移不太可能一蹴而就,業(yè)內人士稱,Wi-Fi 6有可能憑借免費優(yōu)勢吸引物聯(lián)網(wǎng)設備,但這要取決于路由器的升級狀況。至少在目前,單價高、最求極致性能的消費電子領域,會是Wi-Fi 6的第一批用戶。 (歡迎微信交流 josef1914,請注明姓名和公司) 參考文獻: 思科技術白皮書《IEEE 802.11ax: 第六代 Wi-Fi》 HPE Aruba 白皮書《802.11AX》 徐方鑫《802.11協(xié)議精讀》系列 |