WiFi聯(lián)盟一聲”HaLow”讓你尖叫不已?

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作者:吳雙力

2016-01-18 17:20:39

摘自:新華網(wǎng)

由此可見,802 11ah為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開展了大量優(yōu)化和長期工作。中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心吳雙力認(rèn)為802 11ah應(yīng)該是與其他低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)配合構(gòu)成完整物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

2016年一開始WiFi聯(lián)盟就發(fā)布了“HaLow”這個商標(biāo)。沒錯就是一個商標(biāo)。然后,國內(nèi)外眾多網(wǎng)站、個人紛紛轉(zhuǎn)發(fā),說WiFi聯(lián)盟發(fā)布了低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的新標(biāo)準(zhǔn)。電子產(chǎn)業(yè)、芯片產(chǎn)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)人士無不奔走相告,或感到振奮,或感到威脅,或感到好玩??傊?,WiFi聯(lián)盟一聲吼,產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)尖叫不已了。然而,“HaLow”是什么,好像也沒誰說清楚了,弄明白了。尖叫之后大家腦子還是一片空白。那到底是什么讓我們尖叫?

  

WiFi certified商標(biāo)

首先是WiFi聯(lián)盟的影響力。“WiFi”代表一種技術(shù)體驗(yàn),也是一個商標(biāo)是一個聯(lián)盟,但WiFi本身并不是標(biāo)準(zhǔn)。WiFi的所有標(biāo)準(zhǔn)都是IEEE成員制定的,這些標(biāo)準(zhǔn)包括:802.11a/b/g/n/ac/i/e/s ……,WiFi聯(lián)盟在這些標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上開展WiFi認(rèn)證,從而保證不同品牌的供應(yīng)商的產(chǎn)品能夠互操作,并有一致的體驗(yàn)。WiFi聯(lián)盟在802.11系列標(biāo)準(zhǔn)和WiFi認(rèn)證基礎(chǔ)上使用WiFi certified等系列商標(biāo)推廣無線局域網(wǎng)絡(luò)。WiFi聯(lián)盟有超過600個成員,認(rèn)證了25000個以上的產(chǎn)品,在全球有19個測試實(shí)驗(yàn)室。WiFi聯(lián)盟是當(dāng)今最有影響力的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟之一,所以WiFi聯(lián)盟一發(fā)聲,大家還沒搞清楚它說的是什么的時候,科技媒體、愛好者們都跟著尖叫,可見WiFi聯(lián)盟影響力之大。

其次是低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)的誘人前景。低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的概念近兩年提出以后,獲得產(chǎn)業(yè)界一致認(rèn)可,迅速形成熱點(diǎn)。各種標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)百家爭鳴,業(yè)內(nèi)為之振奮。物聯(lián)網(wǎng)的概念提出這么多年,一直缺少一種低功耗、遠(yuǎn)距離、低成本的連接技術(shù),這也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣并不順利的原因之一。低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),使業(yè)內(nèi)重新確認(rèn)了物聯(lián)網(wǎng)2025年連接1000億個物品的愿景。中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心吳雙力認(rèn)為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)成為物聯(lián)網(wǎng)愿景達(dá)成的關(guān)鍵因素。所以,所有低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的消息,大家都很關(guān)注。迅速傳播也就不奇怪了。

那這聲“HaLow”到底意味著什么?“HaLow”是WiFi聯(lián)盟為IEEE802.11ah標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證和推廣發(fā)布的商標(biāo)。技術(shù)內(nèi)容都在802.11ah標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)。802.11ah在2010年11月已經(jīng)正式啟動,截止2015年12月已經(jīng)完成5版草案。預(yù)計2016年會發(fā)布正式標(biāo)準(zhǔn)。在物理層802.11ah主要是對802.11ah進(jìn)行降頻。一方面載波頻率由2.4GHz、5GHz降低到1GHz以內(nèi)(具體頻段不同國家因?yàn)闊o線電管理分配政策會有不同)。利用1GHz頻段更好的傳輸特性,增加傳輸距離和覆蓋能力。另一方面物理層時鐘頻率降為802.11ac的1/10。與此對應(yīng),使用的頻率帶寬也變?yōu)?MHz,2 MHz, 4 MHz, 8 MHz和16 MHz 。傳輸模式上2Mhz(含)帶寬的傳輸模式仍然沿用802.11ac的正交頻分復(fù)用(OFDM)和多輸入多輸出(MIMO)。只是時鐘頻率變?yōu)?02.11ac的1/10。1Mhz帶寬的傳輸參數(shù)有所變化,其數(shù)據(jù)子載波并不是2Mhz的一半,而是使用兩個相鄰子載波承載一個符號從而提高傳輸可靠性,增加傳輸距離。在介質(zhì)訪問(MAC)層,802.11ah改進(jìn)了現(xiàn)有協(xié)議的節(jié)點(diǎn)容量、功耗、介質(zhì)訪問機(jī)制、吞吐量。最大節(jié)點(diǎn)容量擴(kuò)展到8192個,并分級為頁、塊、子塊、節(jié)點(diǎn)。通過分頁并引入非傳輸指示消息(non-TIM)節(jié)點(diǎn),降低節(jié)點(diǎn)功耗。通過引入目標(biāo)喚醒消息單元(TWT IE)和受限訪問窗口(RAW)等機(jī)制,降低大量節(jié)點(diǎn)之間的競爭風(fēng)險,避免競爭信道導(dǎo)致的延遲和沖突。通過大幅度壓縮多種包格式提高了數(shù)據(jù)吞吐率。

由此可見,802.11ah為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開展了大量優(yōu)化和長期工作。筆者認(rèn)為在此基礎(chǔ)上一聲“HaLow”一鳴驚人、一呼百應(yīng)也還是有道理的。只是很多人只聽其聲不見其人,甚是遺憾。

不過,我們也不必“尖叫”太早。802.11ah標(biāo)準(zhǔn)即使2016年發(fā)布,還需要業(yè)界研發(fā)相應(yīng)接入點(diǎn)(AP)、節(jié)點(diǎn)(station)和應(yīng)用產(chǎn)品。真正商用正如WiFi聯(lián)盟所說,會在2018年之后。相對于有些低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)還是略微滯后了。不過比3GPP最近才達(dá)成共識的NB-IoT還是會更早商用。802.11ah厚積薄發(fā),以后在低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的角色值得期待??梢灶A(yù)計802.11ah將會在速率要求較高的物聯(lián)網(wǎng)場景、其他傳感網(wǎng)絡(luò)的后傳鏈路、遠(yuǎn)距離無線局域網(wǎng)等場景得到應(yīng)用。然而,由于802.11ah自身的傳輸模式(OFDM和MIMO)導(dǎo)致收發(fā)機(jī)效率不高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、處理算法復(fù)雜。其相對于LoRa等低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并不會有很大優(yōu)勢。同時其傳輸距離也只有1000米左右,所以802.11ah不會走的更“遠(yuǎn)”。中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心吳雙力認(rèn)為802.11ah應(yīng)該是與其他低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)配合構(gòu)成完整物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

正如之前所說,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)喊的早,做的多,聲音大。然而以混亂“尖叫”并無信息的“噪音”為主,實(shí)際上核心技術(shù)缺乏,這些年積累有限。“HaLow”的一鳴驚人也給我們很多啟示:核心技術(shù)是長期專注研發(fā)的結(jié)果;產(chǎn)業(yè)體系的形成是共同貢獻(xiàn)和分工的結(jié)果;話語權(quán)的獲得是技術(shù)領(lǐng)先和產(chǎn)業(yè)鏈合作的結(jié)果。中國技術(shù)和產(chǎn)業(yè)界在這方面臨淵羨魚不如退而結(jié)網(wǎng)。如果這個過程中要用到中國智慧的話,不妨個人和公司就學(xué)習(xí)曾國藩“結(jié)硬寨,打呆帳”——練好內(nèi)功,步步為營;行業(yè)和組織就學(xué)習(xí)儒家“求和合,尚大同”——積極貢獻(xiàn),有所取舍,打造競爭和活躍的產(chǎn)業(yè)鏈,真正以產(chǎn)業(yè)的視角為社會貢獻(xiàn)產(chǎn)品。

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