標簽：嵌入式 WiFi
智慧家庭是上世紀90年代提出的一個概念，但由于多種配套技術不夠成熟，這個概念至今沒能真正走入人們的實際生活。不過，許多當年并不成熟的技術現(xiàn)今已經取得不少突破性進展，比如IEEE802.11ac標準的制定與第5代WiFi(5G WiFi)的產品化，就為家庭網絡提供了更高的帶寬、更快的傳輸速度，也更加穩(wěn)定，有力地支持了智慧家庭概念的實現(xiàn)。
而智慧家庭一旦真正得以實現(xiàn)也必將為WiFi等無線互聯(lián)技術帶來更多的商業(yè)機會。
第5代WiFi適應智慧家庭新需求
802.11ac作為第5代WiFi網絡標準，可以提供更高的帶寬、更快的傳輸速度，也更加穩(wěn)定。
智慧家庭描述的是一個通過先進的通信技術、微處理器技術，配合感知技術，集成與控制家中的電子電器產品如計算機、照明系統(tǒng)、廚房設備、保安系統(tǒng)等，使家庭變得更加舒適、安全、高效和節(jié)能。
然而，這套系統(tǒng)要想得以順暢實現(xiàn)，在技術上必須有強大的云計算、物聯(lián)網以及支持大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膶拵ЬW絡進行支撐。特別是網絡技術，必須滿足大數(shù)據(jù)量、復雜環(huán)境下的傳輸要求。
在日前召開的2012亞洲通信展上，思科公司相關工作人員向記者介紹，根據(jù)其公司的監(jiān)測，目前家庭中對各種視頻內容的消費正使網絡流量呈爆發(fā)式增長，1990年以來到現(xiàn)在移動數(shù)據(jù)的年均復合增長率超過100%，現(xiàn)在網絡中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流以視頻流為主。
支持智慧家庭實現(xiàn)的網絡技術必須具備網絡帶寬大，連接穩(wěn)定可靠，以及安裝簡單、使用方便、維護省心、擴展隨心等特點。
歷數(shù)目前在家庭中應用的無線技術，主要包括紅外技術、WiFi、Wimax、藍牙和ZigBee技術等。其中射頻技術已經很成熟，它的成本低廉、穿透性較好，但抗干擾性差、安全性差，且目前絕大部分應用只能單向通信;紅外技術也比較成熟，但必須直線視距連接，限制太大;ZigBee技術和藍牙技術都屬于IEEE802.15協(xié)議，藍牙更適合于語音業(yè)務及需要更高數(shù)據(jù)量的業(yè)務，ZigBee更適合于家庭自動化、安全保障系統(tǒng)等。
面對未來智慧家庭全面接入Internet，全面引入“云”服務概念，上述無線技術難以滿足要求，唯有WiFi技術(Wimax從傳輸帶寬上來說，無法像WiFi般提供如此大的帶寬，此外WiFi在成本上相比Wimax也有優(yōu)勢。)能夠全面應對家居控制和多媒體應用及各種在線服務要求。
博通公司無線互聯(lián)組合芯片部接入與無線娛樂業(yè)務部高級總監(jiān)Dino Bekis告訴記者，此前市場上主要應用的是支持IEEE802.11n的WiFi產品，當接入設備數(shù)目比較少的時候，是可以滿足需求的。但智慧家庭理念的實施，需要WiFi連接入網的設備種類將越來越豐富，需要更加高速、高效的網絡支持，802.11n就不能滿足上述需求了。
而802.11ac作為第5代WiFi網絡標準，可以提供更高的帶寬、更快的傳輸速度，也更加穩(wěn)定，表現(xiàn)在：
首先，802.11ac的網絡吞吐量相比802.11n提高了3倍以上，達到千兆無線數(shù)據(jù)傳輸能力。其次，802.11ac可以使得更多設備同時連接至網絡，連接狀況也更加穩(wěn)定。
再次，802.11ac提高了網絡的覆蓋范圍，同時有效地減少網絡死角。最后，與現(xiàn)有的802.11n產品相比，802.11ac可以延長電池壽命6倍以上。這些高性能均可有力地促進智慧家庭概念的實現(xiàn)。
芯片大佬布局第5代WiFi步入產品化階段
今年隨著主要芯片廠商解決方案不斷被推出，5G WiFi已逐步進入產品化階段。
802.11ac標準早在2008年就開始著手制定，今年隨著主要芯片廠商解決方案不斷被推出，已逐步進入產品化階段。比如近日博通公司就發(fā)布了支持家庭路由器和網關的BCM4708x系列產品。該產品網絡帶寬達到千兆，可順暢、無間斷地播放流視頻及下載高帶寬應用程序，比現(xiàn)有網絡增速10倍;
集成兩個ARMCortex-A9的處理器內核，處理能力得到大幅提升，同時擁有更高的CPU容量擴充空間，足以支持包括云服務在內的多種新應用等。特別是該產品已進入產品化階段，現(xiàn)已開始提供樣品，預計將于2012年下半年開始批量供貨，第5代WiFi將真正進入市場。
除博通公司外，聯(lián)發(fā)科也于日前宣布推出支持802.11ac的同步雙頻家用WiFi路由器解決方案MT7620A+MT7610E。該路由器產品同時支持最新的1T1R 802.11ac(433Mbps)和2T2R 802.11n (300Mbps)標準，可讓用戶建立總傳輸速度達733Mbps的同步雙頻家庭無線網絡環(huán)境。
高通公司旗下的聯(lián)網和連接技術子公司高通創(chuàng)銳訊也在日前召開的臺北國際電腦展上展示了適用于平板電腦和筆記本電腦的集成802.11ac WiFi與藍牙4.0連接功能的解決方案，可在移動、計算機、消費電子及網絡產品中實現(xiàn)千兆的無線連接。
除芯片廠商之外，Netgear、Buffalo以及中國的騰達等路由器廠商也紛紛推出支持11ac的無線路由器。臺灣電腦廠商華碩更是在臺北國際電腦展上，推出了一款支持802.11ac的無線上網筆記本電腦。
由此可以預計，未來集成802.11ac無線網卡的個人電腦、數(shù)字電視和智能手機將不斷出現(xiàn)。在5G WiFi促進智慧家庭實現(xiàn)的同時，智慧家庭也為WiFi等無線互聯(lián)技術帶來全新的產業(yè)機會。
根據(jù)IDC最新研究報告顯示，2012年第一季度，消費者和全球企業(yè)無線局域網(WLAN)市場收入同比增長13.9%。在運營商市場，IDC預計，運營商WiFi市場的市場規(guī)模將從2011年的3億美元增長到2016年的28億美元，復合年增長率高達56.8%。
移動終端將成WiFi網絡主要接入設備
目前用戶使用網絡的習慣正在悄然發(fā)生改變，超過一半的流量是通過各種移動終端產生的。
隨著視頻流量的不斷增長，新一代WiFi網絡的推進，智慧家庭的發(fā)展趨勢必將走向融合：網絡的融合、設備的融合。對此，中移動公司的相關人員向記者介紹，目前用戶使用網絡的習慣正在悄然發(fā)生改變，幾年前網絡中超過90%的流量是通過臺式機或者筆記本電腦消耗的，現(xiàn)今只有45%的網絡流量是來自于PC，超過一半的流量是通過各種移動終端產生的。
此外WiFi的覆蓋范圍及其接入設備的種類也在不斷增加，2008年的時候，通過WiFi連接入網的設備主要是電腦，現(xiàn)在通過WiFi連接入網的設備已越來越多。
這就需要不同網絡間的融合、不同設備間的融合，只有這樣才能使人們得以實現(xiàn)更加快速的交流。而802.11ac提供了一個非常好的互動傳輸平臺，為不同接入設備之間進行相互切換、進行傳輸時提供非常寬大的通道，通過這種通道有效促進了多種網絡設備間的融合。
觀察：莫錯過第5代WiFi商機
新一代IEEE 802.11ac標準自提出后經過多年討論現(xiàn)已逐步進入落實階段，被業(yè)界認為是第5代WiFi(5G WiFi)已經呼之欲出。由于其具備更高的帶寬、更快的傳輸速度以及更加穩(wěn)定等優(yōu)點，因此有望在市場上得到更廣泛的應用。在此過程中也必然引起無線網絡市場一系列的變化。
首先，5G WiFi在市場中廣泛應用必將與其他技術相結合，比如與4G/LTE結合就是必不可少的。目前，運營商正不斷加快4G/LTE無線網絡的建設，可面對日益增長的手機視頻流量需求，蜂窩網絡必會面臨挑戰(zhàn)。而隨著城市中無線WiFi熱點建設的加快，今后用戶就可以使用無線WiFi觀看視頻。這樣一方面減輕了4G/LTE網絡的流量負擔，另一方面，也更節(jié)省用戶的流量費用。
其次，5G WiFi將與移動終端更緊密地進行整合。目前智能手機呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，根據(jù)In-Stat的數(shù)據(jù)，2011年～2015年間智能手機市場的年復合增長率(CAGR)達到23%，比整個手機市場的增長速度快4倍。
ABI Research的數(shù)據(jù)顯示，2015年手機平臺的市場總規(guī)模超過250億美元。5G WiFi走向市場后，必將被整合到智能手機之中，甚至有人預測明年第一季度開始市場上就會推出支持802.11ac的手機，2014年會有越來越多的手機具備5G WiFi功能。
最后，將帶動更多新的應用形式。高速、穩(wěn)定的網絡系統(tǒng)，將促進以往無法有效實現(xiàn)的應用得到實施。比如WiFi顯示，通過5G WiFi進行無線連接，可以讓電視顯示電腦、手機中的內容，播放的視頻畫面更加震撼，讓電視成為你的超大顯示器。
既然802.11ac的產品化進程正在不斷加速，我國企業(yè)也應抓住這個機遇，加快支持5G WiFi網絡的路由、電腦、TV、手機等產品的開發(fā)與推廣。
博通公司移動與無線集團移動組合管理部副總裁Craig Ochikubo：
2013年5G WiFi登陸手機平臺
智慧家庭概念的實現(xiàn)有三個非常關鍵的要素：首先是家庭中各種電子設備，如手機、電腦、電視、冰箱、洗衣機等的互聯(lián)，不僅是連接到公共網絡之上，家庭中各電子產品的內部互聯(lián)也十分重要。其次是在聯(lián)網的基礎上集成多種實用性的應用，如IPTV、OTT、NFC等。再次，強調用戶的體驗，最好是實現(xiàn)傻瓜式的操作。
要實現(xiàn)上述三個關鍵點，需要有更強的處理能力與更高網絡帶寬的技術支撐。而WiFi可以提供一個基礎網絡，把不同的電子設備連接起來，使存儲于這些設備間的數(shù)據(jù)相互傳輸，以滿足不同消費者的需求。
5G WiFi不僅能夠提供更高的帶寬，更大的數(shù)據(jù)傳輸量，還可以無縫兼融現(xiàn)有的802.11n等WiFi技術，可使用戶更加容易地把5G WiFi技術集成到現(xiàn)有網絡中去。
通過這些集成，運營商可以更好地對網絡進行控制，也為運營商進行一些新的商業(yè)模式探索提供了更大的可能。
目前，博通發(fā)布了5G WiFi的解決方案，很多路由器廠商也已推出了5G WiFi的路由器。我們還將繼續(xù)推出新的產品，使其應用在PC、平板電腦、智能手機、游戲控制手柄等產品之中。PC、平板電腦、智能手機等產品的無線網卡解決方案預計2012年下半年至2013年將會陸續(xù)發(fā)布，并量產發(fā)貨。
上海慶科信息技術有限公司技術總監(jiān)沈建華：
嵌入式WiFi應重視軟件效率優(yōu)化
對嵌入式WiFi來說，5G WiFi只是一個頻段的不同，這個頻段比較干凈，受到的干擾比較小。在嵌入式WiFi的應用里，對于數(shù)據(jù)帶寬遠遠不需要那么高，尤其是后端通信的有效數(shù)據(jù)帶寬并不需要那么高，目前802.11b/g/n已可滿足實際應用。
在嵌入式WiFi的應用中更應注重安全、速度和低功耗等問題，此外軟件效率的優(yōu)化也非常重要。20世紀80年代，中國企業(yè)對軟件效率的優(yōu)化比較重視，可是后來就逐漸淡化了，對軟件效率的重視程度降低。以至現(xiàn)在很多國內公司只能購買總體解決方案，第三方的軟件包、平臺去做產品。我們的IP看上去很熱鬧，其實很多都是高平臺的組裝，下面的東西沒做扎實。
目前嵌入式WiFi的應用已經達到一個拐點，市場需求多種多樣。目前慶科信息在嵌入式WiFi技術上已和家電企業(yè)海爾建立了戰(zhàn)略合作關系。未來幾年中，嵌入式WiFi技術將在家電產品中的能源管理、智能化服務等方面發(fā)揮巨大作用，甚至有望對家電市場形成一定引導和推動作用。
除家電行業(yè)以外，嵌入式WiFi在智能電表中的應用也已經得到歐洲電力公司的認可，我國電力公司現(xiàn)在也在極力推廣。未來，WiFi有望成為電力終端和設備接入方案。
目前嵌入式WiFi的軟件和硬件的定制化程度都很高，因為很多應用現(xiàn)在還不能使用通用模塊，需要定制格式。比如家電企業(yè)、醫(yī)療器件企業(yè)、電力企業(yè)等的應用模式各不相同，有些要求高速，對功耗大小要求不高，企業(yè)就需要把模塊的帶寬調高;有些可能需要把功耗做到最小，企業(yè)又需進行相應的優(yōu)化。
總之，嵌入式WiFi的應用多種多樣，所以企業(yè)要有針對性地進行定制。
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