29%年復合增長,中國WiFi物聯網正在起飛
據外媒報道,歐盟委員會已經決定擴大可用于5G應用的頻段范圍。研究表明,隨著5G和WiFi需求的增加,這兩種服務都面臨著可用頻譜的短缺。對運營商和消費者來說,頻段越多,5G推出的成本就越低,但相比之下,Wi-Fi往往提供更穩定的連接。
5G和WiFi就像是兩條跑道上的競速者,從2G到5G,從WiFi第一代到WiFi 6,現在兩者已是相輔相成的關系。此前也有人懷疑過,G時代來臨,WiFi會進入冷靜期,但WiFi現在已然是一層和5G交織的網,愈演愈烈。
疾跑的WiFi物聯網
近年來全球人口增速放緩,以手機為代表的傳統的移動互聯網設備正趨于飽和且增長緩慢。物聯網作為互聯網的延伸,正帶來新一輪聯網設備的爆發,設備連接 數量本身也蘊含著海量的上升空間。全球技術情報市場公司 ABI Research 預測,全球 Wi-Fi 物聯網市場將從 2021 年的約 23 億個連接增長到 2026 年的 67 個億連接。中國 Wi-Fi 物聯網市場將繼續以 29% 的復合年增長率增長,從 2021 年的 2.52 億個連接增長到 2026 年的 9.166 億個。
以為會進入冷靜期的WiFi為何在物聯網起飛?
WiFi 技術不斷進行升級換代,在移動設備聯網中的占比在2019年末達到56.1%,占據市場主流地位。WiFi 在智能手機和筆記本電腦中的配置率已經接近 100%,WiFi 正在快速擴展到創新性消費類電子設備、車輛及其他物聯網。
我們平時所說的WiFi是對應802.11協議的一種,不同的協議支持不同的頻段,引入的技術上也有迭代區分。目前幾乎所有市面上的WiFi設備都可以支持2.4 GHz頻段,部分路由設備則可以同時支持2.4 GHz和5 GHz頻段,而802.11目前衍生的協議版本也非常多,針對不同的場景也有補充協議。
WiFi協議、運行頻率與通道寬度對照表
比如802.11ad-2012超高吞吐協議利用了60GHz頻段;802.11af-2014 電視空白頻段協議,利用未被利用的VHF和UHF頻段;802.11ah-2016超低頻段協議工作在755MHz-928MHz,以獲得更大的傳輸距離,更低的能耗,其使用MIMO-OFDM技術,帶寬16MHz,最高可以達到347Mbps的速率等等。
隨著視頻會議、無線互動VR、移動教學、智慧家庭等業務應用越來越豐富,單一WiFi網絡下的設備正變得越來越擁擠。因此WiFi網絡仍需要不斷提升速度,能夠接入更多的終端,適應不斷擴大的客戶端設備數量以及不同應用的用戶體驗需求。
現在WiFi 4產品逐步退出、WiFi 5 高速化、WiFi 6(E)加速啟動,2019年華為發布釋放WiFi潛能:2019—2023企業級WiFi6產業發展與展望白皮書》表示:企業WiFi經過了近20年的發展,取得了巨大的成功,WiFi的最大貢獻是將人們從傳統的有線網絡里解放出來,為個人用戶、企業及運營商提供了各種服務。在全球范圍內,WiFi承載了超過一半的數據流量。
在中國,這14 億人口約占全球 Wi-Fi 物聯網市場的 40%。這表明中國 Wi-Fi 生態系統前景廣闊,其中支持 Wi-Fi 的應用程序和服務將受到物聯網激增的推動。
WiFi細分賽道
WiFi已經存在超過20年的時間了,雖然現在WiFi無處不在,但物聯網的快速增長讓我們對傳統WiFi有了新的思考。WiFi目前主要分為兩大類,一類是高性能WiFi,比如WiFi 5、WiFi 6,一類是低功耗WiFi,比如WiFi HaLow。
高性能WiFi的特點是低時延、速度快、續航強。現在幾乎每個家庭需要連接WiFi的設備越來越多,且觀看視頻的設備幾乎每個家庭都擁有,在大量設備接入同一個WiFi網絡時,會造成網絡卡頓,而高性能WiFi則引入了MU-MIMO技術提高網絡總吞吐量和總容量,將終端上網速度大幅提升。
2020年是5G元年,也是WiFi 6元年。WiFi 6的出現體現出了更高更安全的性能,同時該項技術的出現也被認為是拉動整個Wi-Fi產業進一步發展的一個關鍵點。而國內外廠商也迅速推出了相關技術的產品,比如華為發布了支持WiFi 6+技術的路由器;高通發布了全新的WiFi 6E解決方案等。未來教育、醫療、政務系統都會搭上萬物互聯這趟快車,這類高性能WiFi將會是企業的明智選擇。
相較于WiFi 6在室內場景的物聯網連接及應用,在當今越來越多物聯網與機器之間(M2M)應用對遠程連接和低功耗要求推動著另一種WiFi的需求。WiFi HaLow作為低功耗解決方案的代表,填補了這片區域的空白。
低功耗WiFi的特點是距離遠、功耗低、容量大。WiFi HaLow是802.11ah協議,是802.11協議族中物聯網場景的一個專項協議。802.11ah工作在Sub-1GHz頻段的ISM信道上。802.11ah雖然在商業上不是很成功,但在大類型連接上已然取得成功。
面向傳感器網絡連接場景,一是節點數多,二是傳感器通常使用電池供電,節能要求苛刻,Wi-Fi HaLow 標準獨特地結合了能效、遠程連接、低延遲、高清視頻質量數據速率、安全功能和原生 IP 支持,使其成為無線連接、電池供電的物聯網設備的理想協議選擇。
Wi-Fi HaLow具有比2.4GHz Wi-Fi更好更遠的網絡覆蓋,可以實現Wi-Fi實現不了的一些用例。Wi-Fi HaLow也為其他免許可頻段的設備提供了新的選項或補充。Wi-Fi HaLow的認證也確保了設備的互操作性、安全性,促進了Wi-Fi HaLow產業化發展。
寫在最后
2019 年 5G、WiFi 6 進入商用元年,蜂窩通信技術從 4G 到 5G 全面升級、WiFi 6 成為 5G 時代的標配,從目前物聯網的連接數來看,得益于低成本的特點,在物聯網連接數保持高復合增速的情況下,WiFi將是物聯網市場中率先受益的產業,市場前景廣闊。
5G標準的下一個版本,即第16版,將優先考慮以IoT為中心的功能,例如低于4毫秒的延遲和非常高的可用性,以支持URLLC(超可靠的低延遲通信)類別中的新興情況。而WiFi也在等待6G頻譜的優先分配,已在喊話:搞快點啦!