线性调频扩频技术,非蜂窝广域网络的“活力之水”

线性调频扩频技术,非蜂窝广域网络的“活力之水”,第1张

​Chirp,中文译名啁啾(读音:“周纠”),是一种编码脉冲技术。CSS是英文Chirp Spread Spectrum的缩写,中文意为啁啾扩频,又称线性调频扩频,是数字通信中的一种扩频技术。CSS技术能够提升无线通信的性能和距离,实现比FSK(Frequency Shift Keying,频移键控)等调制技术距离更远的无线通信,这非常有助于非蜂窝广域网络规模化的组网应用。本文就从CSS技术、市场、射频收发器等方面做简要阐述。

CSS扩频技术传输性能优异  实现更远距离的无线通信

CSS技术并非是一种新的技术。在自然界里,Chirp脉冲就为海豚和蝙蝠等生物所用。20世纪40年代Hüttmann教授发明了雷达应用专利,后由Sidney Darlington进一步将CSS技术引入雷达系统创造性地开发了脉冲压缩(Chirp)雷达。自1997年以来人们开始研究将CSS技术应用于商业的无线数据传输。后来,IEEE 802154标准将CSS指定为了一种用于低速率无线个人局域网(LR-WPAN)的技术,实现了数据速率可扩展性、远距离、更低功耗和成本,其与差分相移键控调制(DPSK)等技术相结合,可以实现更好的通信性能。CSS技术使用了其全部分配带宽来广播信号,从而使其对信道噪声具有一定的鲁棒性。CSS技术在非常低的功率下也能够抵抗多径衰落,非常适用于要求低功耗和较低数据速率的应用场景。CSS技术的低成本、低功耗、远距离以及数据速率的可扩展性等特性为产品商业化应用提供了现实的可能。

从CSS技术应用情况来看,德国Nanotron公司使用CSS技术在24GHz频段上实现了570米的距离通信。美国Semtech公司的LoRa产品使用CSS技术在Sub-1GHz频段上实现了几公里,甚至几十公里的距离通信。

CSS技术通信距离远可以在一定范围内实现更大规模的无线连接,大大降低无线接入和组网的成本,组建经济高效的无线广域网络,有助于物联网络规模化部署应用。CSS技术的普及应用将为新兴的非蜂窝广域网络市场的发展注入了新的活力,将会有力地推动行业应用的发展。

非蜂窝广域网络方兴未艾 物联网发展步入规模化应用阶段

低功耗广域网络(Low-Power Wide Area Network, LPWAN)大致可以分为蜂窝和非蜂窝广域网络。蜂窝广域网络是指由运营商建设的基于蜂窝技术的网络,一般是指3GPP主导的物联网标准,代表技术有NB-IoT、LTE-M(eMTC)和EC-GSM-IoT等;非蜂窝广域网络主要是指由企业自主建设使用免许可频段组建的网络,代表技术有SIGFOX、LoRaWAN、ZETA等。也有的提出0G网络,是相对于1G/2G/3G/4G而言,在通信领域一般是指蜂窝移动电话之前的移动电话技术,如无线电话。在物联网领域,0G指的是一个低带宽的无线网络,没有SIM卡、没有流量、低成本接入、远距离通信、传输少量数据的网络,也就是非蜂窝广域网络。非蜂窝广域网络的发展是源于对数据大规模采集和大量设备管理等的需求,并借助互联网技术和平台提升了基于数据的智能化管理水平。物联网市场发展步入规模化应用阶段。目前,非蜂窝广域网络主要应用于市政、园区、水务、消防、物流、家居、电力、社区、工厂、农业、环境等领域。

不同网络技术示意图

实际上,非蜂窝广域网络和蜂窝广域网络相互之间是一种相互依存互为补充的关系。一般地,非蜂窝广域网络都是通过网关(或称为集中器,或称为基站)连接到互联网,而网关连接到互联网的方式一般是有线或蜂窝网络等公网,最终还是要走公网的管道,毕竟有线和蜂窝网络是广泛存在的基础性网络。另一方面,传感器或设备多是基于微控制器(MCU)的,受其资源限制,仅可运行轻量的简单通信协议或定制化通信协议,通过网关转换成互联网协议(IP),网关起到了非蜂窝广域网络和互联网连接器的作用。非蜂窝广域网络更是蜂窝网络的拓展延伸。非蜂窝广域网络不同的无线接入技术可以满足物联网实际部署中各种各样无线连接的应用需求,为传感器网络或设备联网提供了灵活的无线接入方式和便捷的网络部署。

非蜂窝和蜂窝技术也可以相互融合。最近有报道称,在手机上集成了无线通信技术,可以在没有蜂窝网络的情况下,实现两机或多机的无线远距离相互通信,并可以实现自组网、定位等功能,这也为非蜂窝广域网络的应用提供了新的应用场景。

同时,非蜂窝网络也在国家电网方面具有非常强劲的发展势头。据最近流传的国家电网《电力设备无线传感器网络节点组网协议》显示,针对电力设备无线传感器网络的组网和传感器接入应用,在物理层协议规范中有对CSS物理层进行了定义,”CSS物理层:工作在470-510MHz或者2400-24835MHz频段,采用线性调频扩频(CSS)调制。线性调频扩频(CSS)调制应符合LoRaWAN™ 11 Specification 和IEEE Std 802154TM-2015物理层的规定”。随着泛在电力物联网的建设发展,非蜂窝广域网络在泛在电力物联网中将会有着更为广阔的应用场景。除电力市场之外,其他抄表类市场应用,如:水表、气表、燃气表等,也是非蜂窝广域网络重要的典型应用市场。

另外,在一些重要的应用领域里,考虑到数据和安全等方面的因素,需要非蜂窝网络技术将设备接入到专网上,以保障私域网络的数据隐私和安全性。非蜂窝无线技术以其独特的优势在物联网络应用中发挥着重要的作用。

非蜂窝广域网络可以组建无线传感网络,连接和管理一定范围内大量传感器或设备等,也可以成为一种网络基础设施,由专门公司来提供网络服务,或者说是一种物联网络运营服务。在国外物联网运营模式已开始发展,如Sigfox等。而国内情况还处于探索发展阶段,目前主要还是以提供解决方案为主。

低功耗广域网络市场发展前景看好  非蜂窝广域网络预期规模增速明显

根据IHS Markit预测,2017年全球LPWAN连接数量为87537万个,预计到2023年可达1716984万个,2017-2023年复合增长率(CAGR)为64%。其中,除NB-IoT和LTE-M等蜂窝连接之外,非蜂窝广域网络连接数量2017年为81248万个,2023年预计可达844436万个,2017-2023年复合增长率(CAGR)为48%。到2023年非蜂窝广域网络连接规模占比约为50%,非蜂窝广域网络市场未来具有很大的发展潜力。

射频收发器受市场关注   Sub-1GHz频段更受青睐

一个完整的应用非蜂窝技术的应用图包括感知层、网络层和应用层。其中感知层中的射频收发器主要用于传感器和网关之间的信息交互。

非蜂窝技术系统应用框图

射频收发器是非蜂窝技术组网应用的关键器件,随着非蜂窝广域网络的发展,射频收发器产品越来越受到市场关注。从业界目前非蜂窝广域网络技术应用情况来看, 采用的都是国外半导体公司的射频收发器产品,这些厂商有Semtech、ST、Silicon Labs、TI、NXP、ON等,鲜有国内半导体公司的产品。Semtech公司的LoRa产品在中国市场上得到了很多公司的支持,国内少数公司通过IP授权的方式获得了LoRa IP,提供本地化产品,这些厂商有翱捷(ASR)、国民技术、华普等公司。随着射频收发器市场需求的发展,国内的一些芯片设计公司也开始研究和开发射频收发器产品。最近有报道称,国内上海磐启微电子有限公司推出了基于CSS技术的Chirp-IOT芯片PAN3028,融合了多维信号调制技术解决了频率不连续对射频的影响,提高了接收灵敏度,在射频收发器领域实现了新的技术突破。Chirp-IOT产品的国产化也填补了中国非蜂窝广域网络市场的空白。

由于射频收发器在Sub-1GHz频段上具有良好的无线传输特性,传输距离远、障碍物穿透能力强等,非蜂窝广域网络基本都是采用Sub-1GHz射频收发器组建网络。下面是关于Sub-1GHz射频收发器主要的厂商:

Sub-1GHz射频收发器厂商

万物智联市场快速发展需求大  集成电路设计国产化迎新机遇

中国市场规模大,对集成电路的需求也大,而目前还较多地依赖于集成电路的进口。根据海关统计,2018年中国进口集成电路有4170亿块,进口金额达3107亿美元。据国家统计局的统计显示,我国2018年集成电路产量173947亿个,国产集成电路产量不足进口量一半。近些年,国家不断加大对集成电路产业的政策扶持力度,出现了一大批新的集成电路设计公司,集成电路技术水平也在逐步提升。加之近两年中美贸易环境的变化,加速了集成电路国产化的速度。在涉及到国家核心重要应用领域,仍然是强调国产自主可控。这是中国集成电路设计公司一个重要的发展契机,也是非蜂窝广域网络行业一个发展机会。随着万物智联市场的快速发展,中国集成电路设计也将会迎来一波新的发展机遇。

根据半导体行业协会的统计,2018年中国集成电路设计产值为25193亿人民币,同比增长215%,2009到2018年中国集成电路设计产值年复合增长率(CAGR)为287%,集成电路设计产业保持了较高的发展速度。

结语

CSS技术在无线通信方面具有显著的优势,有助于非蜂窝广域网络实现大范围的组网应用。随着物联网市场无线连接需求的不断增长,射频收发器产品越来越受到芯片公司的关注。而国内射频收发器产品厂商少,行业发展还比较薄弱,需要更多的国内射频收发器厂商共同的参与,助力非蜂窝广域网络行业的发展,赋能非蜂窝广域网无线超连接,创新更多的物联网应用。

未来,随着集成电路技术的不断发展,或许会出现更多的新技术、新产品,这也将会大大丰富非蜂窝广域网络生态。“独木不成林”。需要各行各业共同的参与,建立共建共享共荣的良性发展生态。

物联网的应用如下:
1、智能仓库。物联网一个很好的应用。它能准确的提供仓库管理各个环节数据的真实性,对于生产企业,可以根据这个数据合理的把控库存量,调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能,可以准确提供货物库存位置,这就大大提高了仓库管理的效率。
2、智能物流。运用条形码、传感器、射频识别技术、全球定位等先进的物联网通信技术,实现物流业运输、仓储、配送、装卸等各个环节的智能化。不仅货物运输更加的自动化,而且作出的全面分析还能及时的处理问题对物流过程作出调整,优化了管理。大大提高了物流行业的服务水平,还节约了成本。
3、智能医疗。利用物联网技术,实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动,实现医疗智能化。物联网医疗设备中的传感器与移动设备可以对患者的生理状态进行捕捉,把生命指数记录到电子健康文件中,不仅自己可以查看,也方便了医生的查阅,实现远程的医疗看病。很好的解决当前的医疗资源分布不均,看病难的问题。
4、智能家庭。物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机,就可以 *** 作家里大多数的电器,查看它们的运行状态。寒冷的冬天,我们可以提前打开家里的空调,回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置,你再也不用担心孩子跑的找不见人,省心省力。
5、智能农业。物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度,监视土壤酸碱度,查看家禽的状态。在这些数据的支持下,农户就可以合理进行科学评估,安排施肥,灌溉。监测到的天气情况比如降水,风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量,降低了减产风险。
6、智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确的收集到交通车流量信息,通过信号灯等设备进行流量的控制,这个技术的运用,会让堵车成为历史。管理人员利用这个技术能将道路、车辆的情况掌握的一清二楚,驾驶违章无处可逃,交通事故也能及时的得到处理。人们的出行得到了很大的方便。
7、智能电力。电力工程是一项重大的民生工程,对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例,因为物联网的运用,使得自动化计量系统开始启动,使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。

LoRa

LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。

LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。

Wi-Fi

Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。

大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac,速度甚至可以超过13Gb/s。

一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。

80211ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。

针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee

ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。

虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。

ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

NB-IoT

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

蓝牙50

蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。

物联网卡主要是由移动、电信、联通等移动通运营商提供的针对物联网、特别是M2M领域的SIM卡,按物理形态分类可分为插拔式MP卡和贴片式MS卡。物联网卡外观和普通的SIM卡基本一样,但与之不同的是,物联网卡主要针对企业开发生产,主要用来研发开发设备上,没有语音功能,且主要是面向企业用户,一般不对普通消费者开放。

近年来我国物联网卡得到了良好的发展,蜂窝物联网终端用户不断增长。我国三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户达13亿户。物联网卡市场良好发展得益于下游市场的发展。目前我国物联网卡主要应用在智慧公共事业、智能制造、智慧交通。

具体来看:

(1)智慧公共事业是基于物联网技术的智慧应用,主要集中于服务于民生领域的供水、供电、供气、供热、公共安全、环保、交通等领域。近年来受益于智慧城市的快速发展而得到了良好的发展,市场呈现不断增长态势。

(2)智能制造是基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征,旨在提高制造业质量、效益和核心竞争力的先进生产方式。

(3)智慧交通主要是指在交通智能调度系统的基础上,融入物联网、云计算、大数据、移动互联等IT技术,通过信息技术对交通信息的汇集和处理,提供实时交通数据服务。

面对市面上五花八门的物联卡公司,需要辨别、筛选出稳定性强的物联卡公司。

(1)最简单直接从三大运营商的官方渠道购买,比如中国电信物联网卡,中国联通物联网卡,中国移动物联网卡;

(2)通过官网、公众号或者其他网站直观的了解公司的经营现状,对于注册时间比较临近的,经营显示异常的这些公司,大家在选择此类物联卡公司合作的时候需酌情对待,这种一般实力不强,容易出问题。

(3)有实力、有规模且稳定的物联卡公司一般都会重视品牌宣传、产品介绍等信息,因此查看一家物联卡公司稳不稳定可以在公司官网、抖音、公众号以及其他官方宣传账号了解一下公司近况的更新。

(4)物联网卡属于长期使用的产品,其在使用过程中需流量查询、机卡绑定、充值续费、卡号重置、激活等问题,就需要有长期售后、技术人员的及时响应与解答,考量一家物联卡代理商是否稳定,还要看是否有售后人员提供咨询服务。

物联网的功能组件:

设备。包括现有常用的设备,例如智能仪表或车辆,这些连接组件已集成到产品设计中。也包括由于物联网技术而出现的新设备,例如宠物追踪器。这样的设备必须具有传感器、通信功能,还将具有其他元素(例如,电源)。另外,根据设备的类型,它可能具有HMI。

传感器和执行器已连接的设备。传感器能够从环境中捕获数据(例如,温度)。执行器响应指令并进行更改设备状态(例如,调节恒温器的温度)。执行器的指令可以来自同一设备上的传感器,也可以来自其他来源(例如,房主回家时,可以通过移动电话激活恒温器)。设备可以同时具有传感器,执行器两类功能。

通信硬件使设备能够连接到网络,以将数据从传感器发送到后端系统。包括用于通过蓝牙,Wi-Fi,ZigBee,LoRa,蜂窝网络(例如GSM,5G,NB-IoT,LTE-M)或多种专有技术进行无线连接或通过固定网络进行无线连接的硬件。有些设备将具有连接到多种类型网络的硬件。

–连接网络(可以是蜂窝网络,固定网络或卫星网络)可以通过Internet或专用网络将来自传感器的数据传递到用户的后端系统。

此外,可以将各种不同的应用软件为最终用户提供附加价值。

–服务端软件包括用于收集和分析来自传感器和其他来源的数据(例如,天气预报数据)的服务器。这些服务端系统可以在公共或私有云或本地硬件中找到。对于非常简单的系统,服务端软件可以是标准PC。

–设备管理,安全性和数据分析等软件平台可确保IoT设备正常运行。这样的平台还包括用于分析数据并改善业务流程的数据分析软件,以及用于存储数据的数据库。

–应用软件还包括计费和客户支持等服务。

物联网价值链还包括设计,构建和管理物联网服务的系统集成商(SI)或开发人员。物理设备通常需要安装和维护。

天工测控主要面对安防,车载,物联网,无人机,机器人,智能家居一类生产企业,提供核心模块技术和方案。其中就包含提供位置信号的定位模块及基于位置信号的应用方案,比如我们的GPS模块、北斗模块、组合导航模块和蓝牙室内定位方案、室内外无缝定位方案、UWB测距应用等;然后把各种信息连接起来,服务于我们智能生活中的无线模块及应用方案,比如WiFi模块、BLE蓝牙模块、组合模块和智能插座方案、无线图传方案、智能照明方案、智能门锁等智能家居类应用方案,为我们的生活提供更多便利,营造一个更安全、舒适的家居环境。

在互联网时代,Wi-Fi如同我们生活中的氧气一般无处不在。它是当今使用最广泛的无线网络传输协议,承载了全球一半以上的流量。Wi-Fi是一个包罗万象的术语,用于描述不断发展的80211协议家族。


而Wi-Fi联盟是推动Wi-Fi发展的组织,他们通过数字命名法简化了Wi-Fi名称,例如Wi-Fi 6对应80211ax、Wi-Fi 5则是80211ac、Wi-Fi 4为80211n。



5G的到来,开启了万物互联的时代,像自动驾驶、智慧城市、远程医疗、智能可穿戴等,都是物联网的应用场景。 为了能够更好地满足这类市场的需求,Wi-Fi联盟推出了覆盖距离更广、功耗更低的Wi-Fi HaLow认证方案。


Wi-Fi HaLow是基于IEEE 80211ah技术的认证标准,同时也是针对IoT市场量身打造的低功耗Wi-Fi技术。



众所周知,适用于物联网的低功耗传输标准,还包括ZigBee、Z-Wave、蓝牙以及Thread。ZigBee和Z-Wave的缺点在于频宽较低,并且两者在设定时的d性较弱。以ZigBee为例,它无法进行跳频,在网络布建时容易受到干扰。因此,ZigBee不太适合射频环境不稳定的物联网或M2M应用(基于特定行业的终端)。 而Wi-Fi HaLow单个节点最多连接设备超过8000个,同时还具备一定的抗干扰能力和墙壁穿透性。


至于蓝牙,它的缺点在于通讯距离,一般不会超过10米。 而Wi-Fi HaLow的最大传输距离达到了1000米。




作为远距离无线传输技术的一种,Wi-Fi HaLow低功耗、长距离的特性,除了适用于工业物联网、无人机、安防监控等领域外,还可以用于智能可穿戴设备。


目前,主流的智能可穿戴设备大致可分为三大类:TWS、智能手表和智能眼镜。 首先是TWS, 消费者在选购TWS耳机前,通常会比较在意耳机的音质、降噪以及续航能力。


为了更好的便携性,TWS耳机的体积基本上做得都比较小,大概只有一根大拇指那么大。在有限的体积下,TWS耳机内部需要塞入很多元器件,包括音频单元、降噪芯片、电池等。



现在,市面上绝大多数TWS耳机,单次使用时间基本都能达到5~8个小时。想要进一步提升TWS耳机的续航能力,厂商的做法有两种:一种是增大电池容量;另一种则是引入快充技术。


虽然增大电池容量并不难,但是这种简单粗暴的方法存在很多问题,比如随着电池容量的增加,电池的体积也会增大,这样一来,耳机腔体部分也会变大、变重,不仅牺牲了部分便携属性,还会影响耳机的佩戴舒适度。而且,在TWS上加入更多的功能,也会加快电池消耗的速度。


至于引入快充技术,并不能从根本上解决TWS耳机的续航问题,因为用户需要将耳机放入充电盒,等待5分钟后,才可以继续使用1小时。 而Wi-Fi HaLow低功耗的特性有助于改善TWS耳机的续航能力,尽管不难带来质的提升,但是最起码要比以前更好一些。



其次是智能手表。 以Apple Watch为例,它可以通过e-SIM功能脱离手机独立运作,而且拥有专门的应用商店,用户可以根据自身需求下载对应的App,这些 *** 作均离不开移动蜂窝数据和Wi-Fi。


传统Wi-Fi最大的瓶颈在于功耗问题。Wi-Fi HaLow在功耗表现方面,由于采用了700~900更低的频率,以及更窄的频道占用宽度,使得功耗与蓝牙、ZigBee等短距离无线传输技术处于同一水平线上。


也就是说,无论是下载安装应用还是长时间使用需要联网的App,支持Wi-Fi HaLow标准的智能手表功耗表现会更低,与之对应的就是续航能力的提升。



最后是智能眼镜。 现在,市面上比较常见的智能眼镜有家用或户外使用两种类型,前者主要用来影音 娱乐 ,比如看**、玩 游戏 等;后者则更倾向于接打电话和听歌。


而Wi-Fi HaLow除了低功耗的特性外,还支持远距离传输、多设备连接、更好的穿墙能力以及更强的抗干扰性。 对于家用型智能眼镜,如果路由器位于客厅,在房间内使用时,WiFi连接性会变差。再加上如果家里不止你一人,路由器又不支持Wi-Fi 6的情况下,使用智能眼镜可能会因为网络拥堵问题影响用户体验。如果家用型智能眼镜支持Wi-Fi HaLow标准,上述问题或许都能得到解决。


对于像华为Eyewear这类户外使用的智能眼镜而言,其最大的问题在于网络连接的稳定性。 举个例子,在地铁、公交等信号复杂的应用场景下,使用户外型智能眼镜听歌时,可能会受到外界信号的干扰,导致设备经常断连。相比传统Wi-Fi和蓝牙,Wi-Fi HaLow拥有更强的信号抗干扰能力,可以大幅降低外接信号对智能眼镜的干扰性。




其实,相比智能可穿戴设备,Wi-Fi HaLow更多的作用在于布局AIoT市场。比如智能安防,由于Wi-Fi HaLow最大传输距离为1000米,并支持最多1万台设备同时接入同一连接点,大型商场只需要在一个位置搭建Wi-Fi HaLow的接入点,即可覆盖一公里以内所有支持该标准的监控摄像头。对于商家来说,布局安防监控成本会更低。


而且Wi-Fi HaLow有助于提升智能家居的使用体验,现阶段的智能家居,体验上都不是太好,不是经常断连,就是受到家里其他设备的信号干扰,导致实际使用起来延迟偏高。如果智能家居全部支持Wi-Fi HaLow标准,那么这些问题可能都会得到解决。



事实上,Wi-Fi HaLow并不是什么新技术,早在2016年,Wi-Fi联盟就已经公布了这项标准,只是没有厂商愿意去跟进, 直到2020年,国内珠海泰芯半导体才推出了全球首款基于Wi-Fi Halow标准的量产芯片,但应用场景与普通消费者没有太多联系。


说实话,Wi-Fi HaLow在定位上,与Wi-Fi 6多少有些重叠,毕竟室内应用场景,两者区别并不大。相较之下,Wi-Fi HaLow更适合户外场景。很显然,Wi-Fi联盟在这个时间节点再次宣布该标准,是一个很正确的决定。


不过,考虑到之前该标准从公布到芯片量产再到商用的进度,厂商们可能没有那么跟进并推出相关产品。虽然加入Wi-Fi联盟的厂商不在少数,包括上游芯片厂商英特尔、高通等,下游终端品牌厂商包括微软、苹果、华为等,但是Wi-Fi HaLow标准是否会应用于智能可穿戴领域,最终还要看厂商们愿不愿意,毕竟已经有了“前车之鉴”。


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