第5代WiFi开启“智慧家庭”之门

　　智慧家庭是上世纪90年代提出的一个概念，但由于多种配套技术不够成熟，这个概念至今没能真正走入人们的实际生活。不过，许多当年并不成熟的技术现今已经取得不少突破性进展，比如IEEE802.11ac标准的制定与第5代WiFi(5G WiFi)的产品化，就为家庭网络提供了更高的带宽、更快的传输速度，也更加稳定，有力地支持了智慧家庭概念的实现。而智慧家庭一旦真正得以实现也必将为WiFi等无线互联技术带来更多的商业机会。

　　第5代WiFi适应智慧家庭新需求

　　802.11ac作为第5代WiFi网络标准，可以提供更高的带宽、更快的传输速度，也更加稳定。

　　智慧家庭描述的是一个通过先进的通信技术、微处理器技术，配合感知技术，集成与控制家中的电子电器产品如计算机、照明系统、厨房设备、保安系统等，使家庭变得更加舒适、安全、高效和节能。然而，这套系统要想得以顺畅实现，在技术上必须有强大的云计算、物联网以及支持大数据量传输的宽带网络进行支撑。特别是网络技术，必须满足大数据量、复杂环境下的传输要求。在日前召开的2012亚洲通信展上，思科公司相关工作人员向记者介绍，根据其公司的监测，目前家庭中对各种视频内容的消费正使网络流量呈爆发式增长，1990年以来到现在移动数据的年均复合增长率超过100%，现在网络中传输的数据流以视频流为主。支持智慧家庭实现的网络技术必须具备网络带宽大，连接稳定可靠，以及安装简单、使用方便、维护省心、扩展随心等特点。

　　历数目前在家庭中应用的无线技术，主要包括红外技术、WiFi、Wimax、蓝牙和ZigBee技术等。其中射频技术已经很成熟，它的成本低廉、穿透性较好，但抗干扰性差、安全性差，且目前绝大部分应用只能单向通信;红外技术也比较成熟，但必须直线视距连接，限制太大;ZigBee技术和蓝牙技术都属于IEEE802.15协议，蓝牙更适合于语音业务及需要更高数据量的业务，ZigBee更适合于家庭自动化、安全保障系统等。

　　面对未来智慧家庭全面接入Internet，全面引入“云”服务概念，上述无线技术难以满足要求，唯有WiFi技术(Wimax从传输带宽上来说，无法像WiFi般提供如此大的带宽，此外WiFi在成本上相比Wimax也有优势。)能够全面应对家居控制和多媒体应用及各种在线服务要求。

　　博通公司无线互联组合芯片部接入与无线娱乐业务部高级总监Dino Bekis告诉记者，此前市场上主要应用的是支持IEEE802.11n的WiFi产品，当接入设备数目比较少的时候，是可以满足需求的。但智慧家庭理念的实施，需要WiFi连接入网的设备种类将越来越丰富，需要更加高速、高效的网络支持，802.11n就不能满足上述需求了。而802.11ac作为第5代WiFi网络标准，可以提供更高的带宽、更快的传输速度，也更加稳定，表现在：首先，802.11ac的网络吞吐量相比802.11n提高了3倍以上，达到千兆无线数据传输能力。其次，802.11ac可以使得更多设备同时连接至网络，连接状况也更加稳定。再次，802.11ac提高了网络的覆盖范围，同时有效地减少网络死角。最后，与现有的802.11n产品相比，802.11ac可以延长电池寿命6倍以上。这些高性能均可有力地促进智慧家庭概念的实现。

　　芯片大佬布局第5代WiFi步入产品化阶段

　　今年随着主要芯片厂商解决方案不断被推出，5G WiFi已逐步进入产品化阶段。

　　802.11ac标准早在2008年就开始着手制定，今年随着主要芯片厂商解决方案不断被推出，已逐步进入产品化阶段。比如近日博通公司就发布了支持家庭路由器和网关的BCM4708x系列产品。该产品网络带宽达到千兆，可顺畅、无间断地播放流视频及下载高带宽应用程序，比现有网络增速10倍;集成两个ARMCortex-A9的处理器内核，处理能力得到大幅提升，同时拥有更高的CPU容量扩充空间，足以支持包括云服务在内的多种新应用等。特别是该产品已进入产品化阶段，现已开始提供样品，预计将于2012年下半年开始批量供货，第5代WiFi将真正进入市场。

　　除博通公司外，联发科也于日前宣布推出支持802.11ac的同步双频家用WiFi路由器解决方案MT7620A+MT7610E。该路由器产品同时支持最新的1T1R 802.11ac(433Mbps)和2T2R 802.11n (300Mbps)标准，可让用户建立总传输速度达733Mbps的同步双频家庭无线网络环境。高通公司旗下的联网和连接技术子公司高通创锐讯也在日前召开的台北国际电脑展上展示了适用于平板电脑和笔记本电脑的集成802.11ac WiFi与蓝牙4.0连接功能的解决方案，可在移动、计算机、消费电子及网络产品中实现千兆的无线连接。除芯片厂商之外，Netgear、Buffalo以及中国的腾达等路由器厂商也纷纷推出支持11ac的无线路由器。台湾电脑厂商华硕更是在台北国际电脑展上，推出了一款支持802.11ac的无线上网笔记本电脑。

　　由此可以预计，未来集成802.11ac无线网卡的个人电脑、数字电视和智能手机将不断出现。在5G WiFi促进智慧家庭实现的同时，智慧家庭也为WiFi等无线互联技术带来全新的产业机会。根据IDC最新研究报告显示，2012年第一季度，消费者和全球企业无线局域网(WLAN)市场收入同比增长13.9%。在运营商市场，IDC预计，运营商WiFi市场的市场规模将从2011年的3亿美元增长到2016年的28亿美元，复合年增长率高达56.8%。

　　移动终端将成WiFi网络主要接入设备

　　目前用户使用网络的习惯正在悄然发生改变，超过一半的流量是通过各种移动终端产生的。

　　随着视频流量的不断增长，新一代WiFi网络的推进，智慧家庭的发展趋势必将走向融合：网络的融合、设备的融合。对此，中移动公司的相关人员向记者介绍，目前用户使用网络的习惯正在悄然发生改变，几年前网络中超过90%的流量是通过台式机或者笔记本电脑消耗的，现今只有45%的网络流量是来自于PC，超过一半的流量是通过各种移动终端产生的。此外WiFi的覆盖范围及其接入设备的种类也在不断增加，2008年的时候，通过WiFi连接入网的设备主要是电脑，现在通过WiFi连接入网的设备已越来越多。

　　这就需要不同网络间的融合、不同设备间的融合，只有这样才能使人们得以实现更加快速的交流。而802.11ac提供了一个非常好的互动传输平台，为不同接入设备之间进行相互切换、进行传输时提供非常宽大的通道，通过这种通道有效促进了多种网络设备间的融合。

　　IC观察：莫错过第5代WiFi商机

　　万林

　　新一代IEEE 802.11ac标准自提出后经过多年讨论现已逐步进入落实阶段，被业界认为是第5代WiFi(5G WiFi)已经呼之欲出。由于其具备更高的带宽、更快的传输速度以及更加稳定等优点，因此有望在市场上得到更广泛的应用。在此过程中也必然引起无线网络市场一系列的变化。

　　首先，5G WiFi在市场中广泛应用必将与其他技术相结合，比如与4G/LTE结合就是必不可少的。目前，运营商正不断加快4G/LTE无线网络的建设，可面对日益增长的手机视频流量需求，蜂窝网络必会面临挑战。而随着城市中无线WiFi热点建设的加快，今后用户就可以使用无线WiFi观看视频。这样一方面减轻了4G/LTE网络的流量负担，另一方面，也更节省用户的流量费用。

　　其次，5G WiFi将与移动终端更紧密地进行整合。目前智能手机呈现爆发式增长，根据In-Stat的数据，2011年～2015年间智能手机市场的年复合增长率(CAGR)达到23%，比整个手机市场的增长速度快4倍。ABI Research的数据显示，2015年手机平台的市场总规模超过250亿美元。5G WiFi走向市场后，必将被整合到智能手机之中，甚至有人预测明年第一季度开始市场上就会推出支持802.11ac的手机，2014年会有越来越多的手机具备5G WiFi功能。

　　最后，将带动更多新的应用形式。高速、稳定的网络系统，将促进以往无法有效实现的应用得到实施。比如WiFi显示，通过5G WiFi进行无线连接，可以让电视显示电脑、手机中的内容，播放的视频画面更加震撼，让电视成为你的超大显示器。

　　既然802.11ac的产品化进程正在不断加速，我国企业也应抓住这个机遇，加快支持5G WiFi网络的路由、电脑、TV、手机等产品的开发与推广。

　　博通公司移动与无线集团移动组合管理部副总裁Craig Ochikubo：

　　2013年5G WiFi登陆手机平台

　　智慧家庭概念的实现有三个非常关键的要素：首先是家庭中各种电子设备，如手机、电脑、电视、冰箱、洗衣机等的互联，不仅是连接到公共网络之上，家庭中各电子产品的内部互联也十分重要。其次是在联网的基础上集成多种实用性的应用，如IPTV、OTT、NFC等。再次，强调用户的体验，最好是实现傻瓜式的操作。

　　要实现上述三个关键点，需要有更强的处理能力与更高网络带宽的技术支撑。而WiFi可以提供一个基础网络，把不同的电子设备连接起来，使存储于这些设备间的数据相互传输，以满足不同消费者的需求。5G WiFi不仅能够提供更高的带宽，更大的数据传输量，还可以无缝兼融现有的802.11n等WiFi技术，可使用户更加容易地把5G WiFi技术集成到现有网络中去。通过这些集成，运营商可以更好地对网络进行控制，也为运营商进行一些新的商业模式探索提供了更大的可能。

　　目前，博通发布了5G WiFi的解决方案，很多路由器厂商也已推出了5G WiFi的路由器。我们还将继续推出新的产品，使其应用在PC、平板电脑、智能手机、游戏控制手柄等产品之中。PC、平板电脑、智能手机等产品的无线网卡解决方案预计2012年下半年至2013年将会陆续发布，并量产发货。 (陈炳欣)

上海庆科信息技术有限公司技术总监沈建华：

　　嵌入式WiFi应重视软件效率优化

　　5G Wi-Fi只是频段的不一样，这个频段里面目前还比较干净，受到的干扰比较小。但是在嵌入式Wi-Fi的应用中，带宽并不是一个重要指标，因为基于MCU的嵌入式应用，一般有效数据带宽不会超过1Mb。目前，802.11.b/g/n可以满足实际应用需求，而且现在大部分AP都是2.4G的。

　　无线 Wi-Fi应注重安全、速度和功耗。在嵌入式应用中，功耗是非常重要的。我们通过许多研究、实践证明，功耗主要取决于所用芯片和软件优化技术。

　　当前，业界还是很看重软件效率的优化，方向是正确的。80年代，大家比较追求软件效率。后来随着PC系统的发展，软件效率似乎逐渐被淡化了，软件效率这么多年都不太重视。其实对于嵌入式系统而言，由于资源的有限性，软件优化是非常重要的，甚至可以说是决定成败的。很多国内的公司只能购买整体解决方案、第三方的软件包、平台，然后做产品。我们的IT看上去很热闹，其实很多都是高平台上的组装，下层的东西没做扎实，主要是静不下心来做。所以，关键还是要积累。

　　嵌入式Wi-Fi的应用已经到了一个拐点。2009年、2010年给客户推荐软件优化的Wi-Fi方案时，客户都很难理解、接受;但最近2年，会有很多客户来询问。软件算法、代码的优化设计，永远是有价值的。只要技术水平、完善程度、市场需求都到了一定的程度，那么软件优化的价值就会体现出来。总的来说，现在我们已经形成了嵌入式Wi-Fi设计、制造、应用一条链，这将是很好的时机点。

　　嵌入式Wi-Fi的需求多种多样，软件和硬件的定制化要求很多。通用模块可以满足一些简单、无特殊要求的应用。但还有很多应用，有自己的特点、或自己的数据接口协议，就不能用通用模块，需要定制。比如家电企业、医疗产品企业、电力企业等，其应用模式不一样，有些要求高速、功耗没问题，那就需要把模块的带宽调高;有些可能需要功耗做得最小，就需要进行相应的优化。而且有些采用标准协议、有些要使用私有应用层协议，这些都是与传统的Wi-Fi的不同之处。嵌入式Wi-Fi的应用无所不在，要根据具体应用进行细化。

　　庆科的嵌入式Wi-Fi技术经过10年的积累、优化，性能、功能各方面都已经很完善，可以根据客户需求，快速完成定制。目前已有近百个用户，产品出口海外。2012年6月，庆科和海尔建立了战略合作关系，未来三年，嵌入式Wi-Fi技术将会对物联网家电市场有一个方向性的引导作用，并在能源管理、智能交通、医疗服务等领域都会有一个推动。电表的嵌入式Wi-Fi应用在欧美电力领域已经得到联盟和电力公司的认可。我国也正在试验，在一定时间内，Wi-Fi也将会作为电力终端和设备无线接入的方案之一。

　　最后100米的无线接入是物联网技术竞争的焦点，Wi-Fi是其中之一，NFC(近场通信)、ZigBee、BTLE(蓝牙低功耗)也将应用于不同的领域。Wi-Fi的最大优势在于技术成熟、直接联网。