WiFi应用于物联网的现实基础是什么

WiFi应用于物联网的现实基础是什么,第1张

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物联网是将机器与机器、人与人之间连接起来,数据的传输必须经过互联网,即是需要WIFI。
那么现实基础就是
1、能采集到数据,一个街边卖包子的要上物联网系统,数据没法采集,从何谈起
2、云端或服务器端的支持,wifi接到,数据发到哪里?
3、非封闭空间,信号支持

12 个空间流与 256-QAM 调制。
2 2 个空间流与 256-QAM 调制。
3 3 个空间流与 64-QAM 调制。

Wi-Fi 已成为当今世界无处不在的技术,为数十亿设备提供连接,也是越来越多的用户上网接入的首选方式,并且有逐步取代有线接入的趋势。为适应新的业务应用和减小与有线网络带宽的差距,每一代 80211 的标准都在大幅度的提升其速率。

1997 年 IEEE 制定出第一个无线局域网标准 80211,数据传输速率仅有 2Mbps,但这个标准的诞生改变了用户的接入方式,使人们从线缆的束缚中解脱出来。

随着人们对网络传输速率的要求不断提升,在 1999 年 IEEE 发布了 80211b 标准。80211b 运行在 24 GHz 频段,传输速率为 11Mbit/s,是原始标准的 5 倍。同年,IEEE 又补充发布了 80211a 标准,采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为 5GHz,最大原始数据传输率 54Mbit/s,达到了现实网络中等吞吐量(20Mbit/s)的要求,由于 24GHz 频段已经被到处使用,采用 5GHz 频段让 80211a 具有更少冲突的优点。

2003 年,作为 80211a 标准的 OFDM 技术也被改编为在 24 GHz 频段运行,从而产生了 80211g,其载波的频率为 24GHz(跟 80211b 相同),原始传送速度为 54Mbit/s, 净传输速度约为 247Mbit/s(跟 80211a 相同)。
对 Wi-Fi 影响比较重要的标准是 2009 年发布的 80211n,这个标准对 Wi-Fi 的传输和接入进行了重大改进,引入了 MIMO、安全加密等新概念和基于 MIMO 的一些高级功能 (如波束成形,空间复用),传输速度达到 600Mbit/s。 此外,80211n 也是第一个同时工作在 24 GHz 和 5 GHz 频段的Wi-Fi 技术。

然而,移动业务的快速发展和高密度接入对 Wi-Fi 网络的带宽提出了更高的要求,在2013 年发布的 80211ac 标准引入了更宽的射频带宽(提升至 160MHz)和更高阶的调制技术(256-QAM),传输速度高达 173Gbps,进一步提升 Wi-Fi 网络吞吐量。另外,在 2015 年发布了 80211ac wave2 标准,将波束成形和 MU-MIMO 等功能推向主流,提升 了系统接入容量。但遗憾的是 80211ac 仅支持 5GHz 频段的终端,削弱了 24GHz 频段下的用户体验。

然而,随着视频会议、无线互动 VR、移动教学等业务应用越来越丰富,Wi-Fi 接入终端越来越多,IoT 的发展更是带来了更多的移动终端接入无线网络,甚至以前接入终端较少的家庭 Wi-Fi 网络也将随着越来越多的智能家居设备的接入而变得拥挤。因此 Wi-Fi 网络仍需要不断提升速度,同时还需要考虑是否能接入更多的终端,适应不断扩大的客户端设备数量以及不同应用的用户体验需求。

下一代Wi-Fi 需要解决更多终端的接入导致整个Wi-Fi 网络效率降低的问题,早在2014 年 IEEE 80211 工作组就已经开始着手应对这一挑战, 预计在 2019 年正式推出的80211ax(下个章节介绍为什么叫 Wi-Fi 6)标准将引入上行 MU-MIMO、OFDMA 频分复用、1024-QAM 高阶编码等技术,将从频谱资源利用、多用户接入等方面解决网络容量和传输效率问题。目标是在密集用户环境中将用户的平均吞吐量相比如今的 Wi-Fi 5 提高至少4 倍,并发用户数提升 3 倍以上,因此,Wi-Fi 6(80211ax)也被称为高效无线(HEW)。

Wi-Fi 6 是下一代 80211ax 标准的简称。随着 Wi-Fi 标准的演进,WFA 为了便于 Wi- Fi 用户和设备厂商轻松了解其设备连接或支持的 Wi-Fi 型号,选择使用数字序号来对 Wi- Fi 重新命名。另一方面,选择新一代命名方法也是为了更好地突出 Wi-Fi 技术的重大进步, 它提供了大量新功能,包括增加的吞吐量和更快的速度、支持更多的并发连接等。根据 WFA 的公告,现在的 Wi-Fi 命名分别对应如下 80211 技术标准:

和以往每次发布新的 80211 标准一样,80211ax 也将兼容之前的 80211ac/n/g/a/b 标准,老的终端一样可以无缝接入 80211ax 网络。

4G 是移动网络高速率的代名词,同样,Wi-Fi 6 是无线局域网高速率的代名词,但这个高速率是怎么来的,由以下几个因素决定。

1空间流数量 空间流其实就是 AP 的天线,天线数越多,整机吞吐量也越大,就像高速公路的车道一样,8 车道一定会比 4 车道运输量更大。

表 2 不同 80211 标准对应的空间流数量 2Symbol 与 GI Symbol 就是时域上的传输信号,相邻的两个Symbol 之间需要有一定的空隙(GI),以避免 Symbol 之间的干扰。就像中国的高铁一样,每列车相当于一个 Symbol, 同一个车站发出的两列车之间一定要有一个时间间隙,否则两列车就可能会发生碰撞。不同 Wi-Fi 标准下的间隙也有不同,一般来说传输速度较快时 GI 需要适当增大,就像同一车道上两列 350KM/h 时速的高铁发车时间间隙要比时速 250KM/h 时速的高铁发车间隙要大一些。

表 3 80211 标准对应的 Symbol 与GI 数据
3编码方式 编码方式就是调制技术,即 1 个 Symbol 里面能承载的 bit 数量。从 Wi-Fi 1 到 Wi-Fi 6,每次调制技术的提升,都能至少给每条空间流速率带来 20%以上的提升。

表 4 80211 标准对应的 QAM 4码率 理论上应该是按照编码方式无损传输,但现实没有这么美好。传输时需要加入一些用于纠错的信息码,用冗余换取高可靠度。码率就是排除纠错码之后实际真实传输的数据码占理论值的比例。

表 5 80211 标准对应的码率 5有效子载波数量 载波类似于频域上的 Symbol,一个子载波承载一个 Symbol,不同调制方式及不同频宽下的子载波数量不一样。

表680211 标准对应的子载波数量
至此,我们可以计算一下 80211ac 与 80211ax 在 HT80 频宽下的单条空间流最大速率:

Wi-Fi 6(80211ax)继承了Wi-Fi 5(80211ac)的所有先进 MIMO 特性,并新增了许多针对高密部署场景的新特性。以下是Wi-Fi 6 的核心新特性:

下面详细描述这些核心新特性。

图 2-1 OFDM 工作模式 80211ax 中引入了一种更高效的数据传输模式,叫 OFDMA(因为 80211ax 支持上下行多用户模式,因此也可称为 MU-OFDMA),它通过将子载波分配给不同用户并在OFDM 系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源。迄今为止,它已被许多无线技术采用,例如 3GPP LTE。此外,80211ax 标准也仿效 LTE,将最小的子信道称为“资源单位(Resource Unit,简称 RU)”,每个 RU 当中至少包含 26 个子载波,用户是根据时频资源块 RU 区分出来的。我们首先将整个信道的资源分成一个个小的固定大小的时频资源块 RU。在该模式下,用户的数据是承载在每一个 RU 上的,故从总的时频资源上来看,每一个时间片上,有可能有多个用户同时发送(如下图)。

图 2-2 OFDMA 工作模式 OFDMA 相比 OFDM 一般有三点好处:

图 2-3 不同子载波频域上的信道质量

因为 80211ac 及之前的标准都是占据整个信道传输数据的,如果有一个 QOS 数据包需要发送,其一定要等之前的发送者释放完整个信道才行,所以会存在较长的时延。在OFDMA 模式下,由于一个发送者只占据整个信道的部分资源,一次可以发送多个用户的数据,所以能够减少 QOS 节点接入的时延。

表 7不同频宽下的 RU 数量

图 2-4RU 在 20MHz 中的位置示意图 RU 数量越多,发送小包报文时多用户处理效率越高,吞吐量也越高,下图是仿真收益:

图 2-5 OFDMA 与 OFDM 模式下多用户吞吐量仿真

图 2-6 SU-MIMO 与 MU-MIMO 吞吐量差异

图 2-7 8x8 MU-MIMO AP 下行多用户模式调度顺序

图 2-8 多用户模式上行调度顺序 虽然 80211ax 标准允许OFDMA 与 MU-MIMO 同时使用,但不要 OFDMA 与 MU- MIMO 混淆。OFDMA 支持多用户通过细分信道(子信道)来提高并发效率,MU-MIMO 支持多用户通过使用不同的空间流来提高吞吐量。下表是 OFDMA 与 MU-MIMO 的对比:

表 8 OFDMA 与 MU-MIMO 对比

图 2-9 256-QAM 与 1024-QAM 的星座图对比 需要注意的是 80211ax 中成功使用 1024-QAM 调制取决于信道条件,更密的星座点距离需要更强大的 EVM(误差矢量幅度,用于量化无线电接收器或发射器在调制精度方面的性能)和接受灵敏度功能,并且信道质量要求高于其他调制类型。

图 2-10 80211 默认 CCA 门限
例如图 12,AP1 上的 STA1 正在传输数据,此时,AP2 也想向 STA2 发送数据,根据Wi-Fi 射频传输原理,需要先侦听信道是否空闲,CCA 门限值默认-82dBm,发现信道已被STA1 占用,那么 AP2 由于无法并行传输而推迟发送。实际上,所有的与 AP2 相关联的同信道客户端都将推迟发送。引入动态 CCA 门限调整机制,当 AP2 侦听到同频信道被占用时,可根据干扰强度调整 CCA 门限侦听范围(比如说从-82dBm 提升到-72dBm),规避干扰带来的影响,即可实现同频并发传输。

图 2-11 动态 CCA 门限调整 由于 Wi-Fi 客户端设备的移动性,Wi-Fi 网络中侦听到的同频干扰不是静态的,它会随着客户端设备的移动而改变,因此引入动态 CCA 机制是很有效的。80211ax 中引入了一种新的同频传输识别机制,叫 BSS Coloring 着色机制,在 PHY 报文头中添加 BSS color 字段对来自不同BSS 的数据进行“染色”,为每个通道分配一种颜色,该颜色标识一组不应干扰的基本服务集(BSS),接收端可以及早识别同频传输干扰信号并停止接收,避免浪费收发机时间。如果颜色相同,则认为是同一 BSS 内的干扰信号, 发送将推迟;如果颜色不同,则认为两者之间无干扰,两个 Wi-Fi 设备可同信道同频并行传输。以这种方式设计的网络,那些具有相同颜色的信道彼此相距很远,此时我们再利用动态CCA 机制将这种信号设置为不敏感,事实上它们之间也不太可能会相互干扰。

图 2-12 无BSS Color 机制与有BSS Color 机制对比

图 2-13 Long OFDM symbol 与窄带传输带来覆盖距离提升

前面的几大核心技术已经足够证明 80211ax 带来的高效传输和高密容量,但80211ax 也不是 Wi-Fi 的最终标准,这只是高效无线网络的开始,新标准的 80211ax 依然需要兼容老标准的设备,并考虑面向未来物联网络、绿色节能等方向的发展趋势。以下是 80211ax 标准的其他新特性:

下面详细描述这些新特性。

我们都知道 24GHz 频宽窄,且仅有 3 个 20MHz 的互不干扰信道(1,6 和 11),在 80211ac 标准中已经被抛弃,但是有一点不可否认的是 24GHz 仍然是一个可用的 Wi-Fi 频段,在很多场景下依然被广泛使用,因此,80211ax 标准中选择继续支持 24GHz,目的就是要充分利用这一频段特有的优势。

无线通信系统中,频率较高的信号比频率较低的信号更容易穿透障碍物,而频率越低, 波长越长,绕射能力越强,穿透能力越差,信号损失衰减越小,传输距离越远。虽然 5GHz 频段可带来更高的传播速度,但信号衰减也越大,所以传输距离比 24GHz 要短。因此,我们在部署高密无线网络时,24GHz 频段除了用于兼容老旧设备,还有一个很大的作用就是边缘区域覆盖补盲。

现阶段仍有数以亿计的 24GHz 设备在线使用,就算如今成为潮流的 IoT 网络设备也使用的 24GHz 频段,对有些流量不大的业务场景(如电子围栏、资产管理等),终端设备非常多,使用成本更低的仅支持 24GHz 的终端是一个性价比非常高的选择。

图 2-14 广播目标唤醒时间 *** 作

为什么要 Wi-Fi 6(80211ax)

80211ax 设计之初就是为了适用于高密度无线接入和高容量无线业务,比如室外大型公共场所、高密场馆、室内高密无线办公、电子教室等场景。

图 3-1 高密高带宽应用场景 在这些场景中,接入Wi-Fi 网络的客户端设备将呈现巨大增长,另外,还在不断增加的语音及视频流量也对 Wi-Fi 网络带来调整,根据预测,到 2020 年全球移动视频流量将占移动数据流量的 50%以上,其中有 80%以上的移动流量将会通过 Wi-Fi 承载。我们都知道 4K 视频流(带宽要求 30Mbps/人)、语音流(时延小于 30ms)、VR 流(带宽要求 50Mbps/人,时延 10~20ms)对带宽和时延是十分敏感的,如果网络拥塞或重传导致传输延时,将对用户体验带来较大影响。而现有的Wi-Fi 5(80211ac)网络虽然也能提供大带宽能力,但是随着接入密度的不断上升,吞吐量性能遇到瓶颈。而Wi-Fi 6 (80211ax)网络通过 OFDMA、UL MU-MIMO、1024-QAM 等技术使这些服务比以前更可靠,不但支持接入更多的客户端,同时还能均衡每用户带宽。比如说电子教室,以前如果是 100 多位学生的大课授课形式,传输视频或是上下行的交互挑战都比较大,而80211ax 网络将轻松应对该场景。

5G 与 Wi-Fi 6(80211ax)的共存关系

这不是一个新颖的话题,在 1999 年~2000 年间,就有人提出 2G 将替代 Wi-Fi 的观点;2008 年~2009 年也出现了 4G 将代替 Wi-Fi 的猜测;现在又有人开始讨论 5G 代替 Wi- Fi 的话题了。可是,5G 与 Wi-Fi 的应用场景模式是不相同的。Wi-Fi 主要用于室内环境, 而 5G 则是一种广域网技术,它在室外的应用场景更多。所以我们相信 Wi-Fi 和 5G 将长期共存下去。我们从以下几个角度进一步分析:

假设 5G 技术取代 Wi-Fi,那么就必须推出无限流量的套餐,否则费用会远远大于宽带的使用的费用,更何况目前宽带的价格一年比一年低,谁也不会去选择更贵的 5G。在目前的 4G 时代无限流量的套餐就是个噱头,三大运营商都纷纷推出过无限流量的套餐,当时流量超出套餐的流量之后,网络会自动将为 2G 模式,最高速度只有 128Kbps,这个速度看视频不如看漫画,因此所谓的无限流量只是个无稽之谈。

5G 网络技术采用的是超高频频谱(5G 网络频段: 24GHz~52GHz;4G 网络频段:18GHz~26GHz,不包括 24GHz),前面已经提到,频率越高衍射现象越弱,穿越障碍的 能力也就越弱,所以 5G 信号是很容易衰弱的。如果保持 5G 信号的覆盖需要比 4G 建设更多的基站。而且由于信号的衰减,如果在大楼的内部,隔着几道墙,信号衰减就更加严重了。 再有个极端的例子就是地下室,Wi-Fi 网络可以将路由器通过有线连接放入地下室产生信号, 但是 5G 网络是不可能覆盖到所有大楼的地下室的,单就这一个弊端,5G 也无法取代 Wi- Fi。另外,现在几乎所有智能设备都有 Wi-Fi 模块,大多数物联网设备也配备了 Wi-Fi 模块, 出口只用一个公网 IP 地址,局域网内部占用大量地址也没关系,用户在自己的 Wi-Fi 网络下管理这些设备都很方便,而用 5G 势必会占用更多公网的 IP 地址。

带宽 x 频谱效率 x 终端数量 = 总容量。

5G 的优点在于它的载波聚合技术,提升了频谱利用率,大大提升了网络容量。在 3G/4G 时代,当用户在人群密集的场所如地铁、车站等地方使用手机上网时,可以明显感觉到上网延迟变大,网速变慢。而在 5G 时代,随着网络容量大幅提升上述现象带来的影响明显降低。也正是这样的特性,让人们觉得 5G 网络下可以无限量接入,但很多人忽视了一点,那就是随着物联网时代的到来,入网设备的数量也在大幅提升,如果真的所有的上网设备都直连区域内的基站,这条 5G 高速路再宽也得堵死啊!而要想降低基站塔的负担,就必须依靠Wi-Fi 来做分流。

移动设备厂商宣传的 5G 最重要的 3 个特征是高速度、大容量、低时延,其实最新一代的 Wi-Fi 速率比 5G 还要快,最新的 80211ax(Wi-Fi 6)单流峰值速率 12Gbps(5G 网络峰值速率 1Gbps),平均来看,Wi-Fi 每升级一代所用的时间大约只是移动网络的一半左右,所以从最新的Wi-Fi 6 开始,速率会持续领先于移动网络。

办公、物流、商业、智能家居等各行各业都在走向无线化,首先要做的就是把设备、人员、终端等全部联网使用。假设 5G 替代了 Wi-Fi 的存在,那么未来的所有联网终端都需要配备一张类似手机 SIM 卡的东西才可以上网。这一个理由也注定了目前在室内场景 5G 是不可能取代Wi-Fi 的。类似的设备还有 VR、游戏机、电子阅读器、机顶盒等等……

大家都知道手机、pad 等移动终端都是用的电池,大家通常都认为电池的耐用性与安装的业务,和使用频率有关,但人们往往忽略了一点,终端的各种移动信号接入质量好与差也 与电池耗电量有关。当信号变差时,移动终端为了确保给用户提供一个良好的体验,会自动增加发射功率来提升信号质量,这就导致电池耗电量增加。由于 Wi-Fi 的信号源基本是在室内范围,而 5G 信号在室外几十公里外的基站,这样就导致移动终端上传数据时,Wi-Fi 的传送距离远远小于 5G 信号。通常情况下 5G 的通信距离是 Wi-Fi 的几千倍以上,这样就需要手机的信号发射强度大大增加,这就增加了耗电量。曾经有人做过实验,以 4G 为例,使用网络数据半小时,Wi-Fi 会比移动网络节省 5%的电量。另外,最新一代的 Wi-Fi 6 (80211ax)支持 TWT 功能,可以在业务需要时自动唤醒,在业务不适用时自动休眠,进一步节省了电量。

因此,目前所面临的这些问题使得 5G 还无法彻底取代 Wi-Fi,更多的是与 Wi-Fi 进行深度融合,因此使用 Wi-Fi 的企业和用户并不用过于慌张。今天的 Wi-Fi 已不再是一个提供无线网络的设备,更多的应该被视为企业数字化转型的必备设施或中央枢纽。例如目前绝大部分的智慧零售、智慧物流、智慧办公等解决方案的中央枢纽就是 Wi-Fi 网络。

参考:
关于WiFi 6技术,这篇说得最详细
不同的 Wi-Fi 协议和数据速率
HZ (物理单位

物联网中的WiFi插座内一般嵌入的是UART接口的WiFi模块,像SKYLAB的WU106和WG219,这两款WiFi模块都是支持支持Station和AP模式,且支持Smart Connection智能联网;能够简单实现在家,用户手机APP通过路由器控制内置WiFi模块的产品的开关(智能开关,智能灯泡……);在室外可以通过云端来控制家里的开关。

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简而言之,WiFi 6是5G时代的,一个有线网络对抗移动网络的产物

5G速度提了,WiFi如果不变那谁还用。多年后你会发现,回到家第一件事还是连wifi最安心。

应邀回答本行业问题。

WIFI 6也就是第六代WIFI,指的是IEEE 80211ax。买了WIFI 6路由器,还需要购买支持WIFI 6的终端(比如手机),而是否可以网速更快,这个还需要具体的分析。

WIFI技术,是固定网络的延伸,是无线局域网技术。从WIFI第一代的IEEE 80211b开始,中间经历了IEEE 80211a、IEEE 80211g、IEEE 80211n、IEEE 80211ac(V1、V2),到了IEEE 80211ax。
WIFI发展联盟为了更好的推广WIFI技术,将比较专业化、不亲民的IEEE 80211的命名规则进行了改变,改成了WIFI 1到WIFI 6这样更容易让人记住的名字,IEEE 80211ax也就变成了WIFI 6,上一代的IEEE 80211ac也就变成了WIFI 5。
WIFI是局域网技术,不能提高整个网络(终端到互联网)的速度,而是提高的无线局域网内部的无线数据传送速度,这点是需要注意的地方。
举个例子:家庭内部,无线局域网的数据传送指的是从手机到无线路由器这段的速度。

就极限速度而言,WIFI 5(IEEE 80211ac)支持最高69Gbps的传输速度(88 MIMO,160Mhz带宽),而WIFI 6(IEEE 80211ax)可以支持最高96Gbps的传输速度(88MIMO,160Mhz带宽)。

就可以实现的最大速度来看,WIFI 6可以近乎和5G这个移动通信制式对等网速。
现在的WIFI 6无线路由器,可以提供160Mhz的带宽,但是由于手机芯片跟不上,很多手机搭配的WIFI 6芯片只能支持最大80Mhz的带宽,所以支持12Gbps的传输速度。
华为的支持WIFI 6的手机,搭载自家麒麟W650芯片,可以支持最高160Mhz带宽,实现22 MIMO下最大24Gbps的传输速度。
常规的WIFI 5手机,以支持最大867Mbps的传输速度为主。华为的支持WIFI 5的手机,依然有可以支持160Mhz的带宽的,可以实现最大1733Mbps的数据传输速度。

从这个角度来看,不管是大部分的WIFI 6手机支持的12Gbps,还是华为的WIFI 6手机支持的24Gbps,都要比这个867Mbps要快一些。

但是如果和华为的支持1733Mbps的WIFI 5手机来看,市场上目前的其他WIFI 6手机,依然没有达到这个速度。

就现在我们家庭来说,普及化的是百兆宽带,目前只有少部分家庭开始有了千兆光纤入户。就500M以下的宽带而言,WIFI的最终接入速度还是受制于宽带的签约带宽,所以大部分家庭目前购买WIFI 6路由器,和以前的WIFI 5路由器相比,也可能不会有实际接入互联网速度的提升。
传统的无线路由器,主要是使用的时分模式,所以如果有多个终端同时接入无线路由器的话,每个终端都会因为需要排队,而时延增加。时延的大小,对于小数据包业务感知影响比较大,一些时候我们上网觉得卡,其实是时延过大造成的,而不是数据传输速度不足。
WIFI 6路由器支持上下行MU-MIMO,在连接用户多的情况下,可以降低接入时延,给用户更好的使用体验。
而且,由于WIFI 6采用了干扰着色技术,可以有效的规避部分干扰,这个技术也可以让用户有更好的使用体验。

此外,WIFI 6还增加了部分对于物联网设备的支持,比如可以容纳更多的终端接入,支持终端唤醒(这样可以降低一些物联网设备的耗电)。

WIFI 6可以比WIFI 5路由器有一定的覆盖增强,这个主要是WIFI 6引入了天线的波束赋形技术。
传统的路由器的天线辐射是全向的,波束赋形可以让能力发射更集中,所以增强了信号的覆盖。

顺便说一下,波束赋形技术是4G 5G之中重要的天线技术,在移动通信领域得到了广泛的应用。
华为还有一个动态窄频宽技术,可以增强弱覆盖区域的WIFI覆盖。
但是这是一个华为的私有化协议,必须要华为的路由器芯片配合华为的终端芯片才能实现。
总而言之,WIFI 6主要的优点在于抗干扰、接入数量多、覆盖更好、接入速度也会更快,但是对于现在的500M以下的宽带家庭来看,也可能不会有速度的提升,和运营商的签约带宽就限制了终端接入互联网的速度。

有WiFi6就一定有WiFi5,每一代协议的升级,一定做了不少的精进,本质目的只有一个,为用户提供更多优质的无线网络服务,

所以,我们不烦换个角度来回答这个问题,WiFi5遗留了哪些问题到了WiFi6很好的解决了?

PS:我这里是从企业级WiFi的角度来解答这个问题

这一期先答复一半,欲知后事如何,且听下期分解。

问题1:WIFI速率一直在提升,体验却没有多少改善?
问题2:大家都交一样的钱,为什么我的网络这么差?
问题3:明明信号满格,为什么还是连不上?
问题4:要WiFi也要IoT,二者可不可以兼得?
问题5:人少的时候体验好,为什么人一多就不行?
先来回答第1个问题:WiFi速率一直在提升,体验却没有多少改善。

是的,从第一代的WiFi协议开始,每一代的WiFi协议都在不断的宣称速率的提升,或者在那些年,速率实在是太低了,终端也比较low。一直到了WiFi6,标准制定者们才缓过神来,速率搞得太高,好像没啥用,根本用不上那么高的速率啊,所以速率不再是唯一的追求,在终端高密度情况下的稳定体验反而比那些不切实际的极限速率来得实在。
讲技术太生硬了,我这里举个例子吧。蓝色的小车代表正常的数据报文,橙色的小车代表的是来自附近的ap的干扰,的小车代表像微波炉这样的干扰。在WiFi5时代,蓝色小车比较轴,路面那么宽,就偏偏认准了中轴线,所以一旦有干扰源进来,要么就是等,要么就是换另一条路走,切换过程中有可能造成“意外事故”。到了WiFi6时代,蓝色小车开始意识到,道路资源太浪费了,明明可以并行两排甚至更多车子,何乐而不为呢?于是,你将看到蓝色小车和橙色小车很和谐的在一起,互不干扰。

还没用过这种,不过我看来WIFL6 速度应该比以前的版本的快很多吧,毕竟一分钱一分货
WiFi可以看作是IEEE 80211b的别称,从1999年发展至今一共经历了五代。到了2018年第六代的IEEE 80211ax发布时,命名规则不再以80211+字母来命名,而是改为WiFi 6,这样更简单易记。之前的80211n 也就改名为WiFi 4,第五代的80211ac改名为WiFi 5。

Wi-Fi 6使用了名为MU-MIMO(多用户多入多出)的技术,该技术允许路由器同时与多个设备通信,而不是依次进行通信。MU-MIMO允许路由器一次与四个设备通信,Wi-Fi 6将允许与多达8个设备通信。Wi-Fi 6还利用其他技术,如OFDMA(正交频分多址)和发射波束成形,两者的作用分别提高效率和网络容量。Wi-Fi 6速度是96 Gbps。
Wi-Fi 6 到底好不好,是进步还是商家套路?
从各项Wi-Fi 6路由产品实际测试来看, 综合性能相比较上代有明显的提升。 但具体是否购买,还要看你使用的电子设备是否支持Wi-Fi 6, 如果不支持,还不如使用之前的老路由。
最新一代WiFi6(80211ax)的传输速率最高可达96Gbps,也就是说理论传输速度达到了12GB/s的传输速度,比上一代快了40%,不仅如此,还能够提升多台设备接入后每台设备的传输速率。目前已有iPhone 11、三星S10等多款手机,以及部分笔记本、无线网卡支持WiFi6标准。可是,光有终端支持还是不够的,一部支持WiFi6标准的无线路由器才是关键。

不过普及WIFI6最大的障碍就是价格,由于关键芯片原因,市场上随便一个WIFI6路由器的售价都两三千。在这种情况下,TP-Link出手推出了一款TL-XDR3020路由器,和其他品牌动辄几千元的售价不同,TP-Link直接把价格定在了399元。也就是说不到400元就能用上WIFI6,和最贵的路由器相比还不到对方价格的十分之一,把WiFi6路由卖出白菜价,只能说不愧是路由器界的价格杀手。

一、第六代无线技术(80211ax),速度快延迟低大容量。TL-XDR3020采用新一代Wi-Fi6标准,双频并发,无线速率高达2976Mbps!根据实验数据测试,发现支持Wi-Fi6标准的iPhone11系列、三星Galaxy Note10系列配合TL-XDR3020无线路由器,在近距离相比支持Wi-Fi5标准的路由器无线峰值速率最高可提升673%。



另外,尚未支持WIFI6技术的手机电脑等终端设备,但支持WIFI5技术下160MHZ频宽工作模式的,在近距离相比支持Wi-Fi5标准的路由器无线峰值速率最高可提升659%。TL-XDR3020无线路由器不仅让支持WIFI6手机电脑有用武之地,同时也让支持160MHZ频宽Wi-Fi5的手机电脑性能得以充分展现。

二、引入多址多用户(OFDMA)技术,多终端设备连接无延迟不卡顿。TL-XDR3020WIFI6路由引入OFDMA(正交频分复用多址)技术,可以进一步的将每条数据流划分为多个小组同时和不同的无线终端通信,同时通信的无线终端数量最多增加到16倍。在多用户上网环境时,大幅改善每位用户的平均传输率,平均网络延时降低75%,网络效率明显提升。尤其是多人手游场景,网络延时降低对 游戏 体验有明显改善。

在上一代WIFI5中该技术名为OFDM,即每一帧数据一次只能服务一个用户。而新技术下,即OFDMA每一帧数据一次可同时服务多个用户,这样就降低了网络堵塞,让网络数据从低效率的排队通过,变成了高效的齐头并进。

三、Long OFDM symbol发送机制,增强WIFI覆盖,降低丢包率。TL-XDR3020WIFI6路由通过Long OFDM symbol该技术优化数据发送机制,将每个信号的载波发送时间从WIFI5(80211ac)的32us提升到128us,使WIFI6(80211ax)能达到更高的信号传输范围,数据信号传输加强,有效降低丢包率和重传率,使传输更加稳定。

四、支持TWT技术,更安全更省电提高设备电池寿命。WIFI6(80211ax)支持TWT技术,路由器可以统一调度无线终端休眠和数据传输的时间,不仅可以唤醒协调无线终端发送、接收数据的时机,减少多设备无序竞争信道的情况,还可以将无线终端分组到不同的TWT周期,增加睡眠时间,提高设备电池寿命。
wifi6是是第六代的wifi,即代码为80211ax的无线网网络协议新标准。wifi6和上一代的无线网络标准相比,不仅在速度方面有了明显的提升,性能方面也更加强大。这个最新的网络标准在2018年10月份的时候就已经公布了,截止到目前为止这也是最新的无线网络标准。这个网络标准出来了以后,在命名的方式方面也进行了一些改动,首次使用了数字序号。由于使用了数字序号,所以可以有效的区分最新的网络无线标准和以前的无线网络标准。当用户在使用一些设备的时候,用户也可以通过这个数字序号,来快速判断无线网络标准,能不能支持自己的设备。和上一代的无线网络标准相比,在功能方面也有了很多的改善,另外数据的吞吐量和以前相比有了更大的提升,和以前的无线网络标准相比,被允许的用户也变得更加多了。

随着5G时代的到来,无线技术也在往更高速发展,在今年,WIFI已经发展到第六代了。下面我们就来看看wifi6具有哪些优势吧。

wifi6有哪些优势

速度上:

最新的 Wi-Fi 6 标准提供了更快的数据传输速度。 如果您使用的是单一设备 Wi-Fi 路由器,则 Wi-Fi 6 的最大潜在速度应该会比 Wi-Fi 5 快出 40% 左右。

Wi-Fi 6 通过更有效的数据编码提高了吞吐量,主要的是,更多数据被打包到了相同的无线电波中,编码和解码这些信号的芯片也更加强大,还可以处理额外工作。

Wi-Fi 6 这一新标准甚至提高了 24GHz 网络速度。虽然业界已经转向 5GHz Wi-Fi 以减少干扰,但 24GHz 仍然不失为穿透固体物体的一大法宝。而且由于旧无绳电话和无线婴儿监视器等老旧设备已经相继退役,所以对 24GHz 的干扰也应该不太大了。

待机上:

WiFi 6具有TWT唤醒技术,使手机/笔记本等客户端,大幅缩短保持和捜多信号的时间,从而减少电池的消耗,延长电池使用寿命。

当接入点与设备(如智能手机)通讯时,它可以准确地「告知设备」何时将其 Wi-Fi 无线置于睡眠状态,以及何时将其唤醒以接收下一次传输。这样的工作模式可以在一定程度上节省 Wi-Fi 客户端电量,也意味着设备使用电池时的更长待命时间。

安全性上:

WiFi6支持新代WPA3安全协议,令黑客更加无从下手,增强了用户WiFi安全,保护用户隐私及用户银行财产安全。

总结如下:

未来的一段时间内,5G和wifi6将会一直存在,相互补充。长久以来蜂窝网络主要覆盖室外,wifi主要覆盖室内。5G网络在室内的穿墙能力不会变强,所以室内采用wifi6必然是对室内5G信号的一种良好补充。同时家庭宽带的资费也远远比5G要便宜的多。这里要提醒下各位,wifi6是一个标准,也就是说光路由器,或者光手机支持wifi6都没有用,要想真正用起来,必须二者都支持。如果张三买了个wifi6手机,那么同时也要配备一个支持wifi6的路由器。
WiFi6是由无线网网络标准的WiFi联盟提出的命名规则,将80211ax改为wifi6,于2019年发布,现在市面上的路由器都是80211ac,也就是WiFi5,是2014年WiFi联盟发布的,还有较早的80211n是2009年发布,就是WiFi第4代。wifi6更名,让购买路由器的我们可以明确选择标准,而不会被无良厂商忽悠,80211ac这种老命名太过于术语专业化,所以WiFi联盟才出了wifi6的标准。

好处就是

Wi-Fi 6 将带来更高的吞吐量、更低的延迟。除了速度上的提升,Wi-Fi 6 在电池寿命以及安全性上也有了很大进步。

由于 Wi-Fi 6 引入了 TWT(Target Wake Time) 机制,它能够延长连接 WiFi 的设备电池寿命。TWT 机制是专门针对低速设备实行的,主要是面向对网络带宽要求不高的智能家居产品,例如只配置有 24GHz 频段、20MHz 频带的 WiFi 设备等。

当路由器与这些低速设备交换数据时,会同时生成一个唤醒时间表,只有到了需要唤醒时间,路由器才会唤醒设备进行数据交换。而且路由器也可以提前对不同的低速设备进行唤醒时间排序,避免同时唤醒多个设备引起网络堵塞,这也是一种优化网络带宽利用率的技术手段。

另外,在安全性能上,由于 Wi-Fi 6 采用的是新的安全协议——WPA3,这一安全协议不易被黑客侵入,并且,即使黑客侵入了,获得了一些数据,那么那些数据也就没有用了。

目前,多数设备和路由器可以支持 WPA3,但这一协议是可选择的。不过,Wi-Fi 6 设备要想获得 Wi-Fi Alliance 的认证,就必须采用 WPA3,因此,一旦认证项目启动,那么大多数 Wi-Fi 6 设备都将具备更高的安全性。

Wi-Fi 6 更适用于多设备的场景,例如智能家居、企业,或是其它设备密集型的场景。

网速快低延时容量大多终端同时上网不排队不等待,同时进行

wpa3更好。2018年,WiFi 联盟于本届拉斯维加斯CES展会上公布了 WiFi 加密协议 WPA2 的一套替代性方案——全新协议 WPA3,WPA3 将带来哪些变化 WPA2到 WPA3的转换及其相关解决方案又会给企业及最终用户带来怎样的影响
WPA2不再安全
长期作为标准无线网络安全协议的WPA2(WiFi Protected Access 2)协议在2017年10月16日遭受重大冲击,被曝存在一项严重安全漏洞,身陷“KRACK”密钥重装攻击旋涡。正如密钥重装攻击(KRACK)小组的麦西·凡霍夫当时所言,WPA2协议核心中的一系列错误有可能导致 WiFi 连接暴露在攻击活动中。攻击者利用漏洞能够接入该网站,窥探各接入点之间的全部往来流量,监听无线连接,并在无线流中注入数据,WPA2的时代被彻底终结。
该小组设计出一项概念性测试表明,破坏 WPA2 接入安全网络并不需要高昂的成本或复杂的技术。这项证明实际上给一切现代 WiFi 网络带来了挑战,包括绝大多数企业网络。关于WPA2此项安全漏洞被公布以来,包括 WiFi 联盟在内的各类相关机构一直在努力解决问题。
WPA3四大优势方便智能家居
根据开发者们所言,WPA3 将继续沿用基于WPA2 原则(配置、验证与加密)的四项新功能,WPA3将为其中一项功能提供更为强大的保护能力,甚至在用户选定了简单密码时还能建议用户增加密码复杂度。
另一项功能在于,WPA3 将简化显示接口受限,甚至包括不具备显示接口的设备的安全配置流程。即能够使用附近的WiFi设备作为其他设备的配置面板。例如,用户将能够使用手机、平板电脑来配置另一个没有屏幕的设备(如智能锁,智能灯泡等小型物联网设备)的WiFi WPA3选项。
第三项功能——“个性化数据加密”,旨在立足开放网络通过针对性数据加密技术帮助加强用户隐私。根据一部分专家的说法,这一目标可通过机会性无线加密(OWE,Opportunistic Wireless Encryption)来实现——这是一类无需验证的加密技术,将对每个设备与路由器或接入点之间的连接进行加密,加密适用范围较大。
最后,其将采用一套与美国国家安全系统委员会提出的商业国家安全算法套件(简称CNSA)相契合的192位安全套件,从而进一步保护政府、国防或其它高安全性要求行业内所使用的WiFi网络。

现在无线通读热了起来。三个最大的Wifi、ZigBee、蓝牙它们三个始终困惑着我。那么它们三个有什么区别呢

Zigbee 和蓝牙都是一项无线通信技术。ZigBee的传输距离视发射功率而定,有几百到几千米不等,不过传输率却只有250kps的,但是这个只是理论值。一般也就20-30kps而蓝牙的传输距离仅仅只有10米左右,传输速度是18M/s~21M/s,zigBee应用于智能家居的比较多,而蓝牙应用于特别短距离的文件传输。

社会的不断发展,无线的优点已经逐步显现。如;无线通信覆盖范围大,几乎不受地理环境限制:无线通信可以随时架设,随时增加链路,安装、扩容方便;无线通信可以迅速(数十分钟内)组建起通信链路,实现临时,应急、抗灾通信的目的:而有线通信则有地埂的限制、较长的响应时间。无线通信在可靠性、可用性和抗毁性等方面走出了传统的有线通信方式,尤其在一些特殊的地理环境下,无线比有线方便得多。随着无线通讯的发展及成熟。在工业控制、医疗、汽车电子。都广泛的应用

ZigBee、Wi-Fi、蓝牙和几种无线技术的对比如下表所示:

1、WIFI,WIFI是目前应用最广泛的无线通信技术,传输距离在100-300M,速率可达300Mbps,功耗10-50mA。

2、Zigbee,传输距离50-300M,速率250kbps,功耗5mA,最大特点是可自组网,网络节点数最大可达65000个。

3、蓝牙,传输距离2-30M,速率1Mbps,功耗介于zigbee和WIFI之间。

这3种无线技术,从传输距离来说,是WIFI》ZigBee》蓝牙;从功耗来说,是WIFI》蓝牙》ZigBee,后两者仅靠电池供电即可;从传输速率来讲,是WIFI》ZigBee》蓝牙。

目前来说,WIFI的优势是应用广泛,已经普及到千家万户。ZigBee的优势是低功耗和自组网;电力载波的优势是传输速率;蓝牙的优势组网简单。然而,这3种技术,也都有各自的不足,没有一种技术能完全满足智能家居的全部要求。

ZigBee基于IEEE802154标准的低功耗局域网协议,是一个开放的无线网络状网络技术。与传统星型、点对点、网状网络采用最低成本节点为所有联网设备提供覆盖的架构不同,ZigBee采用动态、自主的路由协议,基于AODV的路由技术。在AODV中,一个节点需要连接时,则将广播一条路由请求报文,其他节点在路由表中查找,如果有到达目标节点的路由,则向源节点反馈,源节点挑选一条可靠、跳数最小的路线,并存储信息到本地路由表以便用于未来所需,如果一条路由线路失败,节点能够简单的选择另一条替代路由线路。如果源和目的地之间的最短线路由于墙壁或多径干扰而被阻塞,ZigBee能够自适应的找到一条更长但可用的路由线路。这种独特的架构使ZigBee拥有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率的特点。

ZigBee基于IEEE802154标准的低功耗局域网协议,是一个开放的无线网络状网络技术。与传统星型、点对点、网状网络采用最低成本节点为所有联网设备提供覆盖的架构不同,ZigBee采用动态、自主的路由协议,基于AODV的路由技术。在AODV中,一个节点需要连接时,则将广播一条路由请求报文,其他节点在路由表中查找,如果有到达目标节点的路由,则向源节点反馈,源节点挑选一条可靠、跳数最小的路线,并存储信息到本地路由表以便用于未来所需,如果一条路由线路失败,节点能够简单的选择另一条替代路由线路。如果源和目的地之间的最短线路由于墙壁或多径干扰而被阻塞,ZigBee能够自适应的找到一条更长但可用的路由线路。这种独特的架构使ZigBee拥有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率的特点。

正因为ZigBee这些特点,使其主要适用于自动控制以及远程控制领域,目的是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制,典型应用如无线传感网络,在家庭/商业自动化领域、智慧能源、健康医疗及零售等领域,ZigBee也被证明是可靠的无线网络解决方案。 在开发24 GHz ZigBee无线网络应用时,设计工程师通常会面临系统分割的选择:对ZigBee的连接性及网络处理解决方案而言,最佳的整合层级为何从效能、功耗及成本的角度来看,何者是最适合的选择——是将24 GHz无线收发器及处理核心整合为单芯片解决方案的ZigBee系统单芯片(SoC)比较好还是具有独立收发器及主处理器的离散式方案较佳

而随着ZigBee在自动化控制、移动互联网络、智能可穿戴设备领域越加频繁的应用,业内对于低耗能传感器及芯片在连通性和兼容性方面有着迫切的要求。对此,ZigBee联盟推出新协议920IP,该标准是全球首个基于互联网通讯协定第6版(IPv6)的无线网格网络(Mesh Networking)解决方案,未来将应用于低耗电量和低成本的家庭能源管理的网格网络及其相关设备中,提升物联网设备的能效和互通性。随着此协议的推出,ZigBee在物联网中的功能逐步完善,物联网设备效能将会极大提高。


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