什么是物联网

什么是物联网,第1张

物联网(英语:InternetofThings,缩写IoT)是互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络

物联网指嵌入式物理设备,如:汽车、家用电器等,具有计算机化系统,如软件、传感器等,通过智能感知、识别技术与计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

在这项技术中,每一个设备都能自动工作,根据环境变化自动响应,与其他或多个设备交换数据,不需要人为参与。整个系统由无线网络和互联网的完美结合而构建。物联网的主要目的是提高设备的效率和准确性,为人们节省金钱和时间。

物联网包括智能手机、耳机、汽车、灯泡、冰箱、咖啡机、安全系统、警报系统还有许多其他家庭和移动设备。

通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制,也可以对家庭设备、汽车进行遥控,以及搜索位置、防止物品被盗等,类似自动化 *** 控系统,同时透过收集这些小事的数据。

最后可以聚集成大数据,包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等等社会的重大改变,实现物和物相联。

扩展资料:

一、应用领域

智能家居、智慧交通、智能医疗、智能电网、智能物流、智能农业、智能电力、智能安防、智慧城市、智能汽车、智能建筑、智能水务、商业智能、智能工业、平安城市

二、应用案例

1、物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感器节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前,上海世博会也与无锡传感网中心签下订单,购买防入侵微纳传感网1500万元产品。

2、ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。

3、智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心,利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术,实现对交通的实时控制与指挥管理。

交通信息采集被认为是ITS的关键子系统,是发展ITS的基础,成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统,都涉及交通动态信息的采集,交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。

-物联网

-物联网概念

应邀回答本行业问题。

这个问题,其实是好多个问题的结合体。第一个:5G会不会大规模商用?第二个:4G不会不会淘汰?第三个:为什么3G淘汰的这么快?

5G一定会大规模商用的,这个是必然的。

5G,是一个新的移动通信制式。每当一个新的移动通信制式出现的时候,都会有各种声音表示反对,但是最终都被打脸。

谁能阻止移动通信制式的迭代?专家不行,认为新的移动通信制式没有必要的个人用户也不行。非常有意思的是,到了下一次移动通信制式的迭代的时候,还会有新的群体去维护这个当初被认为是"没有必要的老的移动通信制式"。

4G来临的时候,不是也有很多人认为4G没有必要吗?现在是不是"真香"呢?

5G商用的背后,不仅仅是移动通信制式的改革,还有国家意志。

5G,是中国2025制造的基础,这背后是国家意志的体现,所有阻碍5G制式的,都会被强大的国家意志打败。

5G最关键的地方并不是让你个人用户上网快一点儿,而是支持行业应用,这是和以往的移动通信制式最不同的地方。

4G不会被淘汰,4G也会持续存在。

4G相比之下,也是一个非常成熟的移动通信制式。就现在来看,工信部依然在要求三大运营商进一步的扩大4G基站的覆盖率,要求达到98%的农村行政村覆盖。

就这一点就决定了4G不会被轻易的淘汰。要知道,三大运营商之中,仅仅是中国移动就投入了超过5000亿的人民币,三大运营商总体的4G投资超过1万亿,这么多投资,才使用了短短的几年,还远没有到可以被淘汰的时候。

4G,未来将是物联网承载的基础网络、语音承载的基础网络,5G上行覆盖的补充网络,个人应用的数据分流网络,以及2/3/4G组网的核心,是不会那么容易被淘汰掉的。

到了5G时代,2/3G逐步的被淘汰倒是 历史 发展的必然,2/3G的制式现在已经开始落后了。

3G被淘汰的快,可以说高通在里边的作用很大,而且还有比较复杂的其他问题。

3G时代,是高通的时代。高通掌握了CDMA的核心专利,面向全通信业收取巨额的专利费,也导致了这个制式的价格在当年是比较昂贵的。

再有就是欧美等发达国家在3G频谱拍卖的价格过于昂贵,也让运营商缺少了建设的资金。另外,3G时代的经济危机爆发,也加大了这点。

3G在2000年开始缓慢组网,一直到了苹果手机出现,智能手机时代来临,才开始比较大规模的组网发展。

而中国部分,这里也有3G制式的选择问题,中国在3G时代的TD-SCDMA自主标准的存在,也让中国的3G牌照发放的晚了一些。

可以说,全球的3G时代,都比较短,4G就来了。

总而言之,中国的5G商用一定会大规模的应用的,只是普及时间可能要更长一些而已。4G,不会很快被淘汰,会持续的和5G一起存在。

个人认为5G正式大范围商用,绝对是爆发式的的,虽然现在基础设施还在建设中,但在一两年之内,绝对会爆发。

5G也绝不会成为下一个3G,说到3G,那就要进行分析下:

5G的形势跟当年的3G相比,有三点不同

1、5G时代,全球第一次统一了标准,产业链力量集中,力出一孔!

在3G时代,力量分散得很,斗得不可开交。

大PK:3GPP的WCDMA标准与3GPP2组织搞的CDMA2000 在世纪大PK

中国又搞出了TD-SCDMA,北美后来又提出了WIMAX(人称35G)

4G时代,中国发的是有更多话语权的TDD-LTE牌照,全球主流是FDD-LTE牌照两者的标准都由3GPP统一制定,芯片厂在定义规格的时候,也是一步到位两种技术都支持。

5G时代,全球第一次真正的统一了标准美国、欧洲、亚太三方在利益上达成了妥协控制信道用华为建议的Polar,数据信道用高通建议的LDPC。

未来的5G时代,全球共同努力,力出一孔!

2、3G改变人类沟通方式后,就是老百姓的自然流量增长养肥了4G,也能养活5G。

热点地区,4G的容量马上就不够了,5G正好顶上。这和当年3G的流量空淌有天壤之别。中国是09年初发的3G牌照,四年后,在2013年底又发4G牌照了!

很多人质疑:3G好不容易成熟了,为什么又要上4G,不是投资浪费吗 我们也看不到什么非用4G不可的业务啊

当时中国移动积极建设4G,中国联通和电信步骤慢了一步,结果很多用户跳槽了。

流量需求的迅速增长,远远超过了我们大家即使最激进的设想。

东亚的人口密集,大家对智能手机的喜爱也远远超过了西方人,从一两岁的小BB开始

短短四五年,中国悍然建设了400万个4G基站,全球一共是700万个(美国20万个)也就是说,中国超过了全球其他国家的总和。

5G基站可以和4G基站同站址建设,共用基础设施如机房、铁塔和传输。如果4G基站已经非常密集,那么5G网络新增的站址是很有限的。

进入5G之后,2C的消费领域有几个发展趋势:大屏高清(纤毫毕现)、双向互动虚拟现实(可以与老师面对面)、增强现实(AR)。

3、5G的卓越能力进一步推广到人和物、物与物的连接,为智能物联网AIoT等新业务提供承载,大概率又是一场改变世界的革命!

5G很可能会成为不少国家的国家级战略,不仅要讲商业利益,还要讲 社会 效益。

综合以上分析,个人认为5G只是开始,也远不是结束。在未来的生活场景中,5G也必将扮演着主要角色,5G并不仅是在人与人的联网,而更是在人与物、物与物的联网,万物互联时代即将开始。自动驾驶、虚拟现实等技术的高速发展,必将带动整个产业的高速发展,5G可期。

5g不可能大规模推广,除非一夜之间技术突然,天翻地覆,耗能小,覆盖完美,不然5g的结果是烂尾,21世纪的最大烂尾工程,最近的wifi6,堪称5g完美杀手,在很多方面虽然没5g好,但费用低,这才是最重要的,如果5g月包超过200,那么老百姓会远离毒品一样,最后运营商会投降给用户,大家在家用wifi!这里华为最害怕wifi,从老任这段话,可以看出端倪!

5G已经商用一年多了吧,主要也是用在一些工业场景,我们现实生活中用起来作用并不大,大部分4G也够用了,工业互联网主要是依靠5G的快速实现零延迟,就像无人驾驶和集装箱货运码头就要依靠5G来实现了,我们平时刷网页小视频,4G完全够用了,我个人觉得4G会一直和5G并存下去吧,就是现在也还有234g网络存在一样,也是会在一段长时间的存在下去一样,场景不同,应用就不同,更何况现在的5G应用还未做出来一样,这背后涉及到多方利益关系,不过主要也是要依靠国家的扶持和推动,只有这样才会得到 健康 的发展,避免恶性循环,现在国家也在大力的向高速互联网方向发展,最终达到互联互通,万物互联,这是离不开高速率网络的配置了,其实说到底还是资费问题,只要资费流量费用降下来了,就肯定会有爆发式的用户数增长,其次就是5G手机的普及上下功夫!

5G大范围商用后,4G并不会被市场淘汰,在相当长一段时间内4G和5G将处于并存的状态

每一个通信时代都有那个时代网络的特性,而当随着 社会 的进步, 科技 的变化,移动通信快速的改朝换代,每个用户都是能够体会到的,那么都有一个共同点,像更优秀的网络转化,4G网络出来,2,3G并没有被取代,而现今的5G也是如此!

虽然5G网络只允许支持5G的手机使用,但是并不代表4G就会被其取代,虽然是5G但是也还是支持4G,3G的,换句话说运营商们不可能会去关掉4G,因为从巨大的成本建设上来看的话基站建设的成本不可能不回本就去做其他的,这只能是一个亏本的买卖!

回想当初4G网络刚刚出来的时候也一样,到处的信号都不稳,我们还我用着3G网络,一个月开5块钱30M的流量到月底还用不完,那4G的出现还调侃如果一晚上不关网第二天房子要去一半的玩笑,所以很多事并不是我们想象的那么美好

所以目前的5G也一样,虽然三大运营商在国家会议中心共同启动了5G商用,但是这并不代表5G现在已经在我们生活中普及覆盖了,所以我们的4G至少在用个四五年都是正常的,不管是5G还是多少G他都是向下兼容,能够兼容自身以下网络制式,所以我们完全不用担心这些问题

国内5G手机在中兴的天机10 Pro 5G版和华为的mate20 x(5G)带动下,除了苹果今年不会有5G手机,其它国内厂商、三星也都在陆续推出多款5G手机。很显然到年底开始5G时代就要开始爆发,那么很多消费者就要问了4G还能活多久?4G手机还能用多久?会不会想当年3G一样很快就要过气了?下面咱们来看看到底什么情况。

先来看看5G主要特点

以上是5G网络优于4G网络的一些主要特点,很多性能指标是4G网络无法达到的。而未来20年是物联网、人工智能的时代,这是一个数十万亿美元以上级别的大市场。

未来物联网、人工智能时代必须5G作为基础的需求

综上可见,5G确实是未来世界需要的。那么随着5G时代的到来,是不是4G将被替换而很快退出 历史 ?答案是否定的,我们已经看到上面列举的需要5G的一些产业需求,而我们的工作、生活对网络的需求远远不止于上述内容。

看看未来4G仍可以提供的服务

而SA方式建设5G投资很大,周期很长,短期内运营商会以NSA为主,先实现快速覆盖重要区域,才会加大SA方式组网。

但5G基站覆盖范围比原4G基站覆盖范围要小,因此NSA组网不能实现全覆盖,还必须增加密度。在实现了基本覆盖后,部分NSA会逐步用SA替换掉,这个过程会很久。 另一部分NSA组网的地区,如果没有特别的5G需求可以一直保持4G+NSA 5G用下去。在全部以SA组网替换NSA之前,4G网络都是必须的。

5G网络建设周期,一般覆盖也得3-5年左右实现,全覆盖很困难也没必要,特别是偏远地区、农村,可以继续使用4G网络。而且局限于5G覆盖能力的弱点, 未来很可能会出现很多5G覆盖主要核心地区,4G辅助其它区域的方式。

结论和建议

至少5年内,4G网络和服务肯定没有问题,都可以正常使用。 5年以后,很多地方也还是离不开4G网络的,但是个别区域,特别是城市、核心区域等,5G覆盖非常好了,4G就会可有可无。但是参考现在2G、3G、4G、5G共存的现象, 以后5-10年4G网络大概率还是会在的。

所以结论就很清楚了。3-5年内都可以放心购买4G手机,肯定会有网络服务,肯定能让您的手机本身用到不能用。 当然了随着5G手机快速普及,2-3年以后单独的4G手机估计很少了。

5G大范围商用了,大家觉得4G会不会昙花一现呢?我们了解下。

我们必须要知道,5G虽然在目前看来,有很多的优势,网络速度快,并且它的时延比较低,对于未来的物联网技术有着绝对性的作用。

因此,一旦5G得以全面普及,我们所知道的4G一定是颇受影响的。但是,离4G被取消还需要多久呢?这个问题很值得我们 探索 。实际上,4G在近期是不可能被取消的,甚至于4G会在相当长的时间内和5G网络会同时存在,这种情况的持续时间可能会相当久。

我们也知道目前5G根据专家提到,5G网络建设需要约600万基站,基站成本在12万亿至15万亿元,全国5G网络覆盖从2019年计算,可能需要6-7年时间。

这么看,你想要5G完全的覆盖我国,基本上还有相当长的一段时间。这个时间很长,而这时候4G网络还是可以继续使用,并且在最开始我国实行的是4G和5G联合组网的模式,NSA组网,这种组网方式确实能够让5G迅速铺线,但是却也不会让4G迅速退出。

未来的4G确实可以被5G向下兼容,但是随着技术的革新,用户对于网络要求的提升,我们可以确认5G只会越来越普及,因此4G虽然会存在一段不短的时间,但是绝对不会立即消失,昙花一现。

这个问题的回答,首先要从4G和5G应用场景来回答:

1、4G的核心是人与人之间的通信,人余人之间通信是移动通信的核心

2、5G的通信的核心是万物互联

3、5G是在4G的基础上发展起来的第五代移动通信技术

当你了解了以上三个问题后,答案就已经呼之欲出了。

1、3G和4G以前基本是解决了移动通信的基础问题,就是能够移动漫游,只是解决了基本的个人间的通话难题。

2、到了4G时代,又向前更近了一步,不仅解决了个人之间的电话通话,还加入了互联网解决方案,从乔布斯发明苹果手机之后,手机才开始进入真正的4G时代,进入了移动互联时代,苹果手机把移动通信和互联网真正的联系到了一起,由此,世界才打开了移动互联的时代,但是也只是解决了移动通信和互联网的联通问题。

3、正是由于移动互联网 科技 的发展,全球才进入了移动互联网时代,移动互联网的发展更是让一些网络 科技 公司如鱼得水,得以真正地发展,才造就了facbook、twiteer,阿里巴巴、腾讯等网络巨头。但也仅仅是因为互联网技术的发展,解决了部分难题,比如远程医疗、自动驾驶、vr技术等等,因为有时间延迟,在自动驾驶等远程控制领域不尽人意。上述所述都是基本上解决了人与人之间、人与互联网之间的难题,至于万物互联基本上就是一个梦想。

那么,5G时代是个什么时代呢,毫不客气的说5G已经进入了万物互联时代,人与人之间、人与机器之间、机器与机器之间、人与万物之间都进入了前所未有的时代,世界变化如此之快,也许是5G太超前了,让人们有些应接不暇,甚至是不知所措。

我们就来说说在此时此地4G和5G区别

1、有人说5G更快,更聪明,5G设备的传输速率更快达到10GBPS,是4G的上百倍,下载一部的时间只有2秒,那么5G大规模普及后,由于5G向下兼容性,4G仍然可以使用,如果真的做到大规模普及,人人都用上5G估计要到5年以后,但是人就是这样,随着生活水平越来越高,攀比之风日盛,为什么有2秒就能下载的手机非要用10分钟才能搞定的手机呢,更何况4G手机接收不到5G型号,我想到那时,除了上点岁数的大爷大妈之外,没有人会用4G手机了。

2、延迟速率更低,5G设备的传输速率延迟1ms,4G的延迟是50ms

3、5G的数据吞吐量是4G的上百倍

4、5G带来的应用首先是物联网,给万物互联提供了更高的可能性,智慧城市和智能家居就有可能实现,它带来的首先是万物互联,世界上所有的人、所有的设备、所有的网络,都可以智能交互,之所以说5G更聪明,正是因为5G给万物赋予了生命,世界万物也变得更赋有生命了。

5、自动驾驶,5G的低延时,使自动驾驶真正成为可能,现在自动驾驶最大的障碍就是网络的延迟,不能及时决定 汽车 的位置,如果没了延迟,一切都成为可能。

6、5G的低延时和机器人技术的发展,远程医疗、远程手术、VR技术就有了广阔的发展空间。

7、最重要的一点是,4G手机接收不到5G信号。5G驱使下的设备、经济都必将使用速度更快的5G网络,这是毋庸置疑的。

那么,相当长的时间内5G都是主流的存在,是不是就是说5G大规模普及后,4G就彻底灭亡了呢,答案是否定的,5G的兼容性一定是兼容4G的,从目前来看起码也要5年以上,4G网络才可能逐渐退出 历史 舞台,因此,在这期间,经济条件不好的,仍然会继续使用4G手机,久而久之,4G手机必然用的人越来越少,所以这是伪命题。

感谢您的阅读。

题主的意思其实可以分成两个问题,5G要多久才能大规模商用?4G是不是很快就要消失?

5G要多久才能大规模商用?

5G网络建设,就整个工程规模,复杂度,投资额度来讲,都是远超4G网络的普及,所以要回答这个问题,我们简单看一下4G的大规模商用是什么节奏。

4G从2010年开始局部普及,2013年开始商用,2015年开始大范围普及,但是4G套餐,手机产业链的真正成熟,4G被广泛消费者使用,应该是2016年左右。

所以整体看来5年左右的时间应该是要有的。

4G是不是很快就要消失?

这个问题的答案和上面问题答案息息相关,但是另外还有一个很重要的原因,就是5G的杀手锏应用何时出现?

5G的核心应用场景是在商业,对消费者来讲,到目前为止,并没有看到对4G网络造成毁灭性的应用,所以,如果这个问题不能解决,4G网络应该可以并存很长时间,毕竟4G网络服务更加便宜。

小结

5G网络应该还有很长时间,至少在3~5年,并且在很长一段时间4G要和5G并存了。

中国移动董事长杨杰:5g将和4g长期共存。

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

物联网就是物物相连的互联网。

这有两层意思:

其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;

其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

物联网的应用:

1、智能交通。物联网技术在道路交通方面的应用比较成熟。随着社会车辆越来越普及,交通拥堵甚至瘫痪已成为城市的一大问题。对道路交通状况实时监控并将信息及时传递给驾驶人,让驾驶人及时作出出行调整,有效缓解了交通压力。

2、智能家居。智能家居就是物联网在家庭中的基础应用,随着宽带业务的普及,智能家居产品涉及到方方面面。 家中无人,可利用手机等产品客户端远程 *** 作智能空调,调节室温。

3、公共安全。近年来全球气候异常情况频发,灾害的突发性和危害性进一步加大,网可以实时监测环境的不安全性,情况提前预防、实时预警、及时采取应对措施,降低灾害对人类生命财产的威胁。

物联网(The Internet of Things,简称IOT)是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体,它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。
物联网( IoT ,Internet of things )即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通[2] 。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网的基本特征从通信对象和过程来看,物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理[5] 。
整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。
可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合,将物体的信息实时、准确地传送,以便信息交流、分享。
智能处理—使用各种智能技术,对感知和传送到的数据、信息进行分析处理,实现监测与控制的智能化。根据物联网的以上特征,结合信息科学的观点,围绕信息的流动过程,可以归纳出物联网处理信息的功能:
(1)获取信息的功能。主要是信息的感知、识别,信息的感知是指对事物属性状态及其变化方式的知觉和敏感;信息的识别指能把所感受到的事物状态用一定方式表示出来。(2)传送信息的功能。主要是信息发送、传输、接收等环节,最后把获取的事物状态信息及其变化的方式从时间(或空间)上的一点传送到另一点的任务,这就是常说的通信过程。(3)处理信息的功能。是指信息的加工过程,利用已有的信息或感知的信息产生新的信息,实际是制定决策的过程。(4)施效信息的功能。指信息最终发挥效用的过程,有很多的表现形式,比较重要的是通过调节对象事物的状态及其变换方式,始终使对象处于预先设计的状态
希望我能帮助你解疑释惑。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/13311945.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-07-12
下一篇 2023-07-12

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存