萬物互聯(lián)時(shí)代,高通的網(wǎng)狀WiFi能干啥?
9月21日上午,高通于北京舉辦了消費(fèi)類物聯(lián)網(wǎng)、音頻及Wi-Fi技術(shù)媒體溝通會(huì),為我們展示了其在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)方面的成就。中國物聯(lián)網(wǎng)未來的市場廣闊,本次溝通會(huì)旨在分享其通過技術(shù)和解決方案,幫助高通在中國的合作伙伴、整個(gè)生態(tài)系統(tǒng),以及全球范圍內(nèi)各個(gè)行業(yè)更好地把握物聯(lián)網(wǎng)這一契機(jī)。
高通市場營銷總監(jiān)Ignacio Contreras表示,高通一直在引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新,為世界連接、計(jì)算和溝通方式帶來改變。在諸如手機(jī)、WiFi等移動(dòng)領(lǐng)域,高通擁有著強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力,但高通并未只深耕于移動(dòng)領(lǐng)域的深耕,它同時(shí)也把技術(shù)運(yùn)用到諸如智能家居、自動(dòng)駕駛等全新的領(lǐng)域。
高通獲得的成績斐然——每天出貨超過一百萬顆物聯(lián)網(wǎng)芯片,預(yù)計(jì)本財(cái)年在物聯(lián)網(wǎng)的營收將超過10億美元;在諸如WiFi、藍(lán)牙音頻份額等物聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域已處于領(lǐng)導(dǎo)地位,基于其在移動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位,高通在連接、安全、計(jì)算三大方面推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
目前其技術(shù)和解決方案已經(jīng)應(yīng)用到諸多細(xì)分領(lǐng)域,并在在網(wǎng)絡(luò)和連接設(shè)備領(lǐng)域保持了強(qiáng)勁勢頭,包括網(wǎng)絡(luò)、可穿戴設(shè)備、機(jī)器人與無人機(jī)、聯(lián)網(wǎng)攝像頭、小型基站、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、家庭娛樂、家居控制與自動(dòng)化、語音與音樂。
搭建網(wǎng)狀優(yōu)質(zhì)WiFi網(wǎng)絡(luò)連接 高通讓智能家居擁有感知能力
溝通會(huì)上,產(chǎn)品管理副總裁Gopi Sirineni進(jìn)行了關(guān)于高通智能家居的演講。他表示,每個(gè)家庭中的聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量在逐年上升,數(shù)據(jù)和多媒體消費(fèi)進(jìn)入了井噴時(shí)期,但近60%的中國用戶認(rèn)為他們家庭網(wǎng)絡(luò)中的路由器存在問題。
為了實(shí)現(xiàn)無縫用戶體驗(yàn)并驅(qū)動(dòng)智能家居的發(fā)展,高通從連接、感知、交互、安全四大方面入手,并以此提出Wi-Fi SON概念,即網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
顧名思義,網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是指在家中擺放一套三件裝、四件裝,甚至六件裝的多臺(tái)Wi-Fi組網(wǎng)設(shè)備,從而搭建一個(gè)WiFi射頻網(wǎng)。其中一臺(tái)可以連接到上行網(wǎng)絡(luò),其他幾臺(tái)會(huì)自動(dòng)組織成一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),家中的終端會(huì)就近連接一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢也是比較明顯的:終端可以連接一個(gè)信號更強(qiáng)、干擾更少的路由器,不僅可以讓終端設(shè)備獲得的網(wǎng)絡(luò)更好,而且也減少了毗鄰網(wǎng)絡(luò)之間的互相干擾;不同的網(wǎng)絡(luò)擁有不同特性,可以滿足不同得需求,多路由器允許了多重特性的并存;擁有強(qiáng)大的自修復(fù)功能,當(dāng)其中一個(gè)路由器損壞時(shí)不會(huì)導(dǎo)致無線網(wǎng)的癱瘓。
網(wǎng)狀WiFi網(wǎng)絡(luò)為智能家居不僅提供了可以滿足各種要求的網(wǎng)絡(luò)通道,而且為智能家居的無縫銜接提供了基礎(chǔ)。比如基于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的Wi-Fi覆蓋,同時(shí)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上連接智能音箱還有矩陣麥克風(fēng),語音打斷或語音穿插的功能,即使智能音箱或其他終端正在播放音樂且音量很高,系統(tǒng)依然可以識別用戶說出的關(guān)鍵詞或者發(fā)布的指令,并進(jìn)行交互,這就是基于6–8個(gè)麥克風(fēng)回音消除和噪聲抑制的遠(yuǎn)場語音技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí),用戶來源追蹤可以讓隨用戶所處位置的變化而發(fā)生改變,從而為用戶提供全位置全時(shí)段的服務(wù)。
溝通會(huì)上還提到了一項(xiàng)基于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)十分炫酷的功能——空間AI感知技術(shù)。通過WiFi射頻覆蓋獲得的信號反饋,即可讓系統(tǒng)感知覆蓋范圍內(nèi)發(fā)生的空間變化。由于WiFi射頻擁有較好的穿透性,所以比以往的光學(xué)視覺監(jiān)控更加安全。
WiFi技術(shù)方面,802.11ax技術(shù)讓將網(wǎng)絡(luò)效率提高4倍以上,對用戶體驗(yàn)的提升主要體現(xiàn)在如下三個(gè)方面,一是減少節(jié)點(diǎn)之間的干擾,二是增加網(wǎng)絡(luò)的容量,三是在有多種不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的情況下,擁有不同數(shù)據(jù)類型的終端將更好地融合在一起來應(yīng)用。
aptX Adaptive技術(shù)旨在取消有線 高品質(zhì)藍(lán)牙音樂或成主流
高通產(chǎn)品市場總監(jiān)劉俊勇表示,目前高通音頻分個(gè)人音頻市場和音箱市場,而高品質(zhì)的無線連接恰恰是該市場受眾大多所期待的,
高通之前發(fā)布的三大系列產(chǎn)品,可以同時(shí)支持兩種真無線技術(shù),一種是TrueWireless Stereo,即音頻信號由手機(jī)傳到主耳機(jī),再由主耳機(jī)傳到副耳機(jī)。另外一種是TrueWireless Stereo Plus。在使用過程中,耳機(jī)會(huì)與手機(jī)進(jìn)行通信,并判斷手機(jī)支持哪種技術(shù)。如果手機(jī)是基于驍龍845、670、710移動(dòng)平臺(tái),耳機(jī)會(huì)切換到TrueWireless Stereo Plus技術(shù)——會(huì)有兩路獨(dú)立的音頻流從手機(jī)直接傳輸?shù)絻蓚€(gè)不同的耳機(jī)。
如果耳機(jī)跟手機(jī)通信過程中,檢測到手機(jī)不支持TrueWireless Stereo Plus技術(shù),耳機(jī)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到TrueWireless Stereo模式。由于TrueWireless Stereo Plus耳機(jī)單獨(dú)提供信號,不需要耳機(jī)作為中繼器,可極大節(jié)省功耗,延長用戶時(shí)長。
溝通會(huì)上對支持動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的新一代音頻編解碼器aptX Adaptive進(jìn)行了講解。aptX系統(tǒng)生態(tài)就已經(jīng)比較完善,已經(jīng)有了aptX和aptX HD、aptX低延時(shí)三個(gè)版本。而相比于aptX系統(tǒng),aptX Adaptive擁有會(huì)根據(jù)外界的射頻傳輸環(huán)境動(dòng)態(tài)調(diào)整性能、根據(jù)消費(fèi)內(nèi)容來自動(dòng)調(diào)節(jié)性能的特性。aptX Adaptive不需要用戶去控制,一切都是自適應(yīng)來完成的,這極大地提高了用戶體驗(yàn)。
aptX Adaptive還有一個(gè)重要的特性就是高音質(zhì)。在420kbps傳輸速率下,它可以達(dá)到aptX HD的傳輸品質(zhì)。aptX HD的傳輸速率是576kbps,我們最新的技術(shù)aptX Adaptive在420kbps傳輸速率的情況下可以達(dá)到aptX HD在576kbps的音質(zhì)。在音質(zhì)提升的情況下,連接的穩(wěn)定性會(huì)進(jìn)一步提升。
aptX Adaptive技術(shù)里面特別強(qiáng)調(diào)低時(shí)延的應(yīng)用場景,因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)50-80毫秒的傳輸時(shí)延,這就大大滿足了游戲玩家對無線音頻傳輸速度的要求。另外,aptX Adaptive也支持兩種剛才提到的真無線技術(shù)。
會(huì)后,高通產(chǎn)品管理副總裁Gopi Sirineni、高通產(chǎn)品管理總監(jiān) Jason Tao接受了媒體訪問,并對相關(guān)WiFi問題進(jìn)行了一一解答。下面我們就來摘取幾個(gè)主要問題,來看看高通的負(fù)責(zé)人是怎么回答——
問題一:很多人認(rèn)為5G到來之后Wi-Fi使用范圍或重要性會(huì)大大下降,很多時(shí)候完全不用Wi-Fi、只用5G。在5G時(shí)代,網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)Wi-Fi和5G大概是什么樣的關(guān)系?
第一,5G的方案是基于許可頻譜,這要產(chǎn)生額外的費(fèi)用;Wi-Fi一直是在未許可頻譜上進(jìn)行工作。5G的部署和發(fā)展對于Wi-Fi來說更多是協(xié)同發(fā)展而不是取代Wi-Fi。
第二,隨著5G部署的擴(kuò)大,Wi-Fi的需求會(huì)增加。特別是在室內(nèi), 5G蜂窩可以作為上行和回傳的技術(shù),使無線接入到家庭也可以提升到Gbps以上的速度。光纖入網(wǎng)以后可以通過5G入戶,入戶以后隨著家庭中應(yīng)用的增加和接入設(shè)備數(shù)量的增加,帶寬需求相應(yīng)增加,而且住戶對Wi-Fi本身的需求也會(huì)相應(yīng)提升。
第三,NB-IoT也是使用授權(quán)頻譜,在使用場景和費(fèi)用方面與Wi-Fi方案具有互補(bǔ)性。高通認(rèn)為這些技術(shù)是互補(bǔ)的,可以協(xié)同發(fā)展。
在中國市場,很多運(yùn)營商已經(jīng)在光纖部署上投入很多,但是其可以作為5G網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充;有些運(yùn)營商在新區(qū)域布線很可能會(huì)采用5G作為接入方式,再通過Wi-Fi實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋。
問題二:射頻偵測的技術(shù)是不是可以理解為在某一方面可以取代傳統(tǒng)的攝像頭監(jiān)控的功能?這個(gè)技術(shù)在具體的商用和產(chǎn)品落地方面有沒有比較詳細(xì)的時(shí)間點(diǎn)?
射頻偵測識別的不是面部信息,更多是識別個(gè)體生物紋路特性,比如人或?qū)櫸锏鹊耐庑巍?dòng)作(走路、奔跑、跳躍)的習(xí)慣特性,從而判斷個(gè)體的身份。
Wi-Fi射頻偵測與視頻攝像頭相比較,具有一個(gè)很明顯的優(yōu)點(diǎn),更好的靈活性:通過視頻進(jìn)行臉部識別時(shí),人或采集目標(biāo)需要站在特定的位置;Wi-Fi的射頻偵測無此要求,無論目標(biāo)是人、寵物或其他物體,他們都可以處于家中的任何位置,可以依照平時(shí)的活動(dòng)范圍和生活習(xí)慣自由移動(dòng),Wi-Fi可以實(shí)時(shí)進(jìn)行射頻偵測和識別。
此外,射頻偵測還可以更好地保護(hù)隱私。因?yàn)榧抑械陌卜罃z像頭通常都是對著門口、外面,或者針對某些位置的,如果在家中進(jìn)行大范圍的視頻監(jiān)測,用戶會(huì)擔(dān)心數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫撕蟊恍孤?,可能家里所有人的一舉一動(dòng)都會(huì)被別人看到。但是射頻偵測避免了隱私方面的擔(dān)憂,因?yàn)槠渲辉陉P(guān)鍵動(dòng)作或者關(guān)鍵指令的部分有交互,其他的部分不會(huì)有任何成像,用戶無需擔(dān)心家人的一舉一動(dòng)被遠(yuǎn)程監(jiān)視。
關(guān)于商用的時(shí)間表,預(yù)計(jì)第一批應(yīng)用在家庭安全、安防的產(chǎn)品將在2019年初面市。另外一個(gè)例子,音樂、電視的播放能夠跟隨著主人從家中一個(gè)房間移動(dòng)到其他房間,這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品預(yù)計(jì)能夠在明年年中左右的時(shí)間發(fā)布。
問題三:未來802.11ax Wi-Fi的熱點(diǎn)能承受多少的客戶端?
接入點(diǎn)(AP)能夠支持多少客戶端是由幾方面的因素決定的:首先,AP的內(nèi)存大小直接影響了其支持的客戶端數(shù)量,因?yàn)槊總€(gè)客戶端的連接都需要占一部分緩存空間,要單獨(dú)建立一個(gè)不同的區(qū)域,存密碼或者狀態(tài)。因此,這和設(shè)備本身的硬件能力有關(guān)系,比如內(nèi)存有硬件限制,或芯片架構(gòu)有接入數(shù)的限制。
802.11ac這一代AP在最大系統(tǒng)配置的情況下可同時(shí)承接上千個(gè)客戶端。和11ac比起來,在相同或者更高的客戶端數(shù)量下,802.11ax的效率更高,可以保證更高的帶寬,創(chuàng)造更高的用戶體驗(yàn),這是11ax相比于11ac來說最主要的優(yōu)越性。
11ac里也有11ax的關(guān)鍵技術(shù)MU-MIMO,但11ac的MU-MIMO只有下行:在AP端發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包,幀(frame)可以同時(shí)傳給幾個(gè)客戶端,并且每個(gè)人收到的數(shù)據(jù)包是不一樣。傳統(tǒng)意義上的廣播形式是,發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包之后,所有人收到的都一樣,但在MU-MIMO的情況下,發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包之后,每個(gè)人收到的只是自己所需的數(shù)據(jù)包,相當(dāng)于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸,但是數(shù)據(jù)包是在同一個(gè)時(shí)間傳出去的,這是下行。但11ax同時(shí)可以支持上行,從客戶端往AP傳輸?shù)臅r(shí)候,可以同時(shí)給每個(gè)人發(fā)送不同的數(shù)據(jù)包,到達(dá)AP之后把這些數(shù)據(jù)包同時(shí)收進(jìn)來。以前在傳統(tǒng)技術(shù)下,這會(huì)造成沖撞,還得要重傳。在11ax的支持下,同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包,AP都可以解碼,所以效率就提高了幾倍。
此外,11ax還支持OFDMA,也就是把很多小數(shù)據(jù)包組成大數(shù)據(jù)包。以前,發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包后中間要停頓一些時(shí)間,才能再發(fā)一個(gè)小數(shù)據(jù)包,不然就會(huì)沖撞在一起,因此帶寬的利用密度很小。但是有了OFDMA之后,可以把數(shù)據(jù)包組在一起(LTE或5G也有類似的技術(shù)),11ax在支持幾百上千個(gè)客戶端時(shí)能夠讓每個(gè)承載的數(shù)據(jù)量更高,這并不是一個(gè)絕對數(shù)目的提高,而是同樣數(shù)目下服務(wù)質(zhì)量提高幾倍。
問題四:從上代ac到ax,標(biāo)準(zhǔn)確立花費(fèi)了4年時(shí)間,從ax發(fā)展到下一代標(biāo)準(zhǔn),是否會(huì)需要更長的時(shí)間?此外關(guān)于下一代的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn),目前市場上已經(jīng)有一些聲音,包括在2020年開始支持6GHz頻段,以及到2023年支持極高吞吐量(EHT),實(shí)現(xiàn)吞吐量的4倍提升。高通對于下一代標(biāo)準(zhǔn)有什么看法?
關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)間,盡管大家可能覺得11ax標(biāo)準(zhǔn)制定花了很長時(shí)間,但從我們參與標(biāo)準(zhǔn)化工作和產(chǎn)品研發(fā)的時(shí)間點(diǎn)來看,11ax標(biāo)準(zhǔn)化所花費(fèi)的時(shí)間也是在大概兩三年左右,跟之前幾代技術(shù)的時(shí)間大體相近。兩者之間差別存在的一個(gè)可能原因是11ax從標(biāo)準(zhǔn)化到真正產(chǎn)品落地之間的時(shí)延,實(shí)際上,隨著Wi-Fi技術(shù)的發(fā)展,其技術(shù)復(fù)雜度不斷增加,這確實(shí)會(huì)造成這種時(shí)延。同時(shí),隨著11ax基本技術(shù)規(guī)范的確立,目前業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的多家廠商都已經(jīng)在Wi-Fi Alliance(WFA)最終確立11ax落地細(xì)節(jié)前宣布推出11ax產(chǎn)品,像Qualcomm的11ax產(chǎn)品甚至已經(jīng)開始出貨。這些產(chǎn)品可以支持后向及前向兼容,并為用戶體驗(yàn)帶來即時(shí)的顯著提升。從這個(gè)產(chǎn)品時(shí)間點(diǎn)看,11ax技術(shù)發(fā)展的時(shí)間其實(shí)跟前代是差不多的。
至于11ax往后的下一代技術(shù)演進(jìn),首先從WFA的層面看,11ax的技術(shù)規(guī)范其實(shí)還沒有完全鎖定。業(yè)界也已經(jīng)可以看到Wi-Fi技術(shù)的幾個(gè)演進(jìn)趨勢。第一是向6GHz頻段的拓展,我們知道現(xiàn)在的Wi-Fi基于2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段,未來我們期待Wi-Fi向后面從6GHz——具體而言是從5.9GHz至7.1GHz的范圍擴(kuò)展。這實(shí)際上還不是下一代技術(shù)的演進(jìn),還是會(huì)繼續(xù)基于11ax,只是帶寬變得更寬。進(jìn)一步擴(kuò)展帶寬的好處在于,隨著帶寬的擴(kuò)展,可用頻譜也會(huì)變得更寬,這樣會(huì)使得服務(wù)范圍變得更廣。無線技術(shù)都存在頻譜方面的物理局限,因此帶寬肯定是更寬越好。
尤其是技術(shù)發(fā)展到11ax這一代,已經(jīng)可以支持160MHz的單信道帶寬,以前11ac只能支持80MHz。但盡管技術(shù)上可以支持160MHz,從實(shí)際看,即便是在5GHz頻段中,可用的160MHz獨(dú)立信道也還是很少。這就像是以前在2.4GHz頻段,雖然理論上可以使用40MHz的信道,但實(shí)際使用之后信道干擾的問題是十分嚴(yán)重的。所以說,如果想真正把160MHz信道都用起來的話,只有5GHz頻段是不太夠,如果可以再加上6GHz頻段,就有更多產(chǎn)品可以支持160MHz。此外,將11ax拓展到6GHz頻段還可以帶來更高的靈活性,避免160MHz頻帶之間相互干擾和覆蓋。
此外還有在極高吞吐量(EHT)和其他方面的技術(shù)演進(jìn),Qualcomm也在積極參與并努力做出貢獻(xiàn)。比如在蜂窩和Wi-Fi之間,11ax就引入了OFDMA技術(shù)。因此,高通認(rèn)為在后續(xù)演進(jìn)中將看到更多的技術(shù)融合,特別是基于相似頻譜的技術(shù)有很多的演進(jìn)和融合。
問題五:其實(shí)未來在物聯(lián)網(wǎng)這一塊不只Wi-Fi,還有藍(lán)牙、ZigBee等等,這些協(xié)議各有各的特色,誰也沒有辦法代替誰?,F(xiàn)在通信模塊廠商都在推行多協(xié)議模塊或全協(xié)議模塊,這種模塊也有缺點(diǎn),比如體積更大和功耗更高,高通怎么看待這個(gè)問題?
這些技術(shù)正處于多元共存的階段,而且將會(huì)在未來很長一段時(shí)間內(nèi)共存下去,短期之內(nèi)不會(huì)互相替代。因?yàn)樗麄兏髯远加胁煌募夹g(shù)特性,一些甚至有其比較成熟的生態(tài)鏈。
高通會(huì)支持所有的技術(shù),包括在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的Wi-Fi平臺(tái)支持藍(lán)牙和ZigBee接入,不同的接入模式都可以通過網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)組成無縫的服務(wù)。比如以前只有一個(gè)小藍(lán)牙Hub的時(shí)候,智能燈泡在連接后只能在某一個(gè)房間內(nèi)使用,在另一個(gè)房間就無法控制。如果每一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都支持藍(lán)牙和ZigBee的話,就可以覆蓋到整個(gè)房間。
至于功耗方面,因?yàn)槎鄶?shù)時(shí)候有電源供電,從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上來講,功耗本身并不是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。從終端的節(jié)點(diǎn)來說,功耗是一個(gè)更靈活的問題。在終端節(jié)點(diǎn)上可能只需要藍(lán)牙或只需要ZigBee。多模式、全模式模塊或獨(dú)立模塊能夠滿足用戶的不同需求,都有其市場和生存空間。
另外從協(xié)議的協(xié)作和后續(xù)的演進(jìn)來講,隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,支持的協(xié)議越來越多,芯片也逐漸多樣化,但實(shí)際上有很多的共性。Qualcomm有把多種接口都集成進(jìn)同一芯片的方案,使其在支持多個(gè)技術(shù)的同時(shí),功耗無需成倍增加。因此用戶不需要擔(dān)心功耗問題。