未來WiFi技術新方向：傳輸、覆蓋、能耗

據TechRadar 網站報導，WiFi何時開始讓人感到困惑？WiFi已開始轉向5GHz頻譜，但LTE-U的到來將會使這種情況更加惡化。HaLow、802.11ad、802.11ax、802.11ay、WiGig、LPWAN和MU-MIMO又是什麼東東？為什麼英特爾、Peraso和高通都致力於開發802.11ad？

這些新技術的主要目的是效率、覆蓋範圍和能耗方面的提升。本文將闡述Wi-Fi的變化，以及它們對IT和物聯網的影響。

WiFi當前的趨勢
IEEE 802.11系列局域網標準被稱作WiFi。最近，WiFi路由器已經由802.11n標準升級到最新的802.11ac標準。

最近數年市場上出現了採用WiFi Direct標準的印表機、相機和智慧家居設備，峰值資料傳輸速率是250Mbps。WiFi路由器的最新進展是可以選擇2.4GHz和5GHz頻譜，前者被稱作“2G”，後者被稱作“5G”，2G通道比較擁擠，但覆蓋範圍大於5G，後者覆蓋範圍小，但資料傳輸速率更快。

因此，在距離路由器較遠的情況下適合使用2G，在距離路由器較近、下載電影時使用5G。同時提供2G和5G通道的路由器比比皆是，但WiFi的未來還有許多因素。

AC5400、AC5300、MU-MIMO和802.11ax是什麼東東？
2016年市場上出現了數款所謂的“三頻段千兆”802.11ac WiFi路由器，儘管它們承諾資料傳輸速率為5300 Mbps-5400 Mbps——因此它們有兩個非正式名稱:AC5300或AC5400，它們實際上只是普通雙頻段路由器增加了一個5GHz頻段。

TechRadar表示，這一創新的目的是提高現有技術的方便性，而非全新技術。即將推出的型號包括Linksys EA9500 Max-Stream和華碩RT-AC5300，這兩款機型都包含MU-MIMO——代表著多用戶、多輸入和多輸出。

現代家庭中通常有多款設備，它們會爭奪頻寬——尤其是串流視頻，MU-MIMO平等地分享頻寬，預計將成為未來WiFi路由器的缺省特性。

更加令人激動的是支援802.11ax標準的WiFi路由器的前景。802.11ax標準目前正在開發中，計畫2019年發佈，資料傳輸速率能達到10Gbps，仍然使用5GHz頻段。市場研究公司ABI Research預測，到2021年，802.11ax將占到WiFi晶片組銷量的57%。因此，802.11ax將成為WiFi路由器的“新標準”。

什麼是802.11ad和WiGig標準？
這些都是相同的技術。WiGig(Wireless Gigabit(無線千兆)的縮寫)是高端WiFi，利用無需牌照的60GHz頻譜，通過4個2.16GHz頻段獲得至高7Gbps的超高資料傳輸速率。由WiGig提供的千兆WiFi非常適合5G時代——屆時用戶可以通過智慧手機制作、上傳全高清和4K視頻。

雖然廠商已經在進行試驗，與5G的聯繫意味著WiGig未來數年不會問世。普聯、網件和宜麗客在2016年國際消費電子展上展示了WiGig路由器，Peraso最近在2016年臺北國際電腦展上展示了其首款WiGig USB設備。預計WiGig接入點、網路介面卡、平板電腦、智慧手機和筆記本最終將會上市銷售。

ABI Research估計，到2018年，WiGig晶片年銷量將超過6億塊。正在開發中的802.11ay是WiGig的增強標準，工作頻譜為60GHz，資料傳輸速率可高達20Gbps，只是資料傳輸距離較短。

什麼是WiFi HaLow？
窄頻帶的物聯網設備推動著WiFi和連接方面的新創新。儘管許多智慧家居和工業聯網設備可以使用藍牙或WiFi，它們需要更高的資料傳輸能力、更遠的傳輸距離。HaLow基於IEEE 802.11ah標準，使用900MHz頻段，資料傳輸距離更遠，能耗不高。

HaLow的不足之處是，其資料傳輸速率為150KB-18Mbps，對於只需要傳輸少量資料的智慧家居設備來說，這影響不大。HaLow信號穿牆能力相當強。預計HaLow標準的三頻段路由器將於2018年上市銷售。

什麼是LPWAN？
HaLow是一種經過WiFi聯盟批准的LPWAN(低功耗廣域網路)技術，在WiFi路由器上運行。LPWAN也是一種低頻寬連接技術，適合物聯網設備，它與WiFi相比的關鍵優勢是更低的功耗。

LPWAN也被稱作Sigfox、LoRa、HyperCat和Weightless，被稱作是智慧型儀器表、智慧城市等需要長距離、低能耗通信的物聯網設備中“遺失的一環”。

TechRadar稱，由於能耗比WiFi更低，LPWAN更適合應用在智慧農場，以及其他使用環境感測器和運動感測器的廣域應用中，但是，HaLow使得LPWAN在能使用WiFi路由器的地方失去用武之地——例如智能家居和智能建築中。

什麼是LTE-U？
這裡的“U”意指無需牌照，高通的LTE-U也被稱作LTE-LAA (LTE輔助授權接入)。LTE-U目標是增加LTE移動網路容量，使用部分不需要牌照的頻譜——通常是WiFi路由器使用的5GHz頻譜。不同國家和地區情況有所差別，部分頻段可能已經被員警、醫院或工廠用於短距離無線信號傳輸。

LTE-U可以在必要的時間和地點擴充LTE移動網路，甚至能為手機提供千兆級網速。但業內人士擔憂，如果移動運營商大力部署LTE-U，現有的WiFi網路可能會受到擠壓。WiFi聯盟反對使用LTE-U，監管機構也在“消極怠工”。

ABI Research估計，2016-2021年期間WiFi晶片組銷量將超過200億塊，但有一點是確定的，隨著移動設備數量激增和物聯網設備流行，對更快、覆蓋範圍更廣泛和更好WiFi的渴望不會停止。

引用來源