中国Wi-Fi物联网正在起飞,29%年复合增长
作者 | 物联传媒2022-02-14

据外媒报道,欧盟委员会已经决定扩大可用于5G应用的频段范围。研究表明,随着5G和WiFi需求的增加,这两种服务都面临着可用频谱的短缺。对运营商和消费者来说,频段越多,5G推出的成本就越低,但相比之下,Wi-Fi往往提供更稳定的连接。

5G和WiFi就像是两条跑道上的竞速者,从2G到5G,从WiFi第一代到WiFi 6,现在两者已是相辅相成的关系。此前也有人怀疑过,G时代来临,WiFi会进入冷静期,但WiFi现在已然是一层和5G交织的网,愈演愈烈。

29%年复合增长,中国Wi-Fi物联网正在起飞

疾跑的WiFi物联网

近年来全球人口增速放缓,以手机为代表的传统的移动互联网设备正趋于饱和且增长缓慢。物联网作为互联网的延伸,正带来新一轮联网设备的爆发,设备连接 数量本身也蕴含着海量的上升空间。全球技术情报市场公司 ABI Research 预测,全球 Wi-Fi 物联网市场将从 2021 年的约 23 亿个连接增长到 2026 年的 67 个亿连接。中国 Wi-Fi 物联网市场将继续以 29% 的复合年增长率增长,从 2021 年的 2.52 亿个连接增长到 2026 年的 9.166 亿个

以为会进入冷静期的WiFi为何在物联网起飞?

WiFi 技术不断进行升级换代,在移动设备联网中的占比在2019年末达到56.1%,占据市场主流地位。WiFi 在智能手机和笔记本电脑中的配置率已经接近 100%,WiFi 正在快速扩展到创新性消费类电子设备、车辆及其他物联网。

我们平时所说的WiFi是对应802.11协议的一种,不同的协议支持不同的频段,引入的技术上也有迭代区分。目前几乎所有市面上的WiFi设备都可以支持2.4 GHz频段,部分路由设备则可以同时支持2.4 GHz和5 GHz频段,而802.11目前衍生的协议版本也非常多,针对不同的场景也有补充协议。

WiFi协议、运行频率与通道宽度对照表

WiFi协议、运行频率与通道宽度对照表

比如802.11ad-2012超高吞吐协议利用了60GHz频段;802.11af-2014 电视空白频段协议,利用未被利用的VHF和UHF频段;802.11ah-2016超低频段协议工作在755MHz-928MHz,以获得更大的传输距离,更低的能耗,其使用MIMO-OFDM技术,带宽16MHz,最高可以达到347Mbps的速率等等。

随着视频会议、无线互动VR、移动教学、智慧家庭等业务应用越来越丰富,单一WiFi网络下的设备正变得越来越拥挤。因此WiFi网络仍需要不断提升速度,能够接入更多的终端,适应不断扩大的客户端设备数量以及不同应用的用户体验需求。

现在WiFi 4产品逐步退出、WiFi 5 高速化、WiFi 6(E)加速启动,2019年华为发布释放WiFi潜能:2019—2023企业级WiFi6产业发展与展望白皮书》表示:企业WiFi经过了近20年的发展,取得了巨大的成功,WiFi的最大贡献是将人们从传统的有线网络里解放出来,为个人用户、企业及运营商提供了各种服务。在全球范围内,WiFi承载了超过一半的数据流量。

在中国,这14 亿人口约占全球 Wi-Fi 物联网市场的 40%。这表明中国 Wi-Fi 生态系统前景广阔,其中支持 Wi-Fi 的应用程序和服务将受到物联网激增的推动。

WiFi细分赛道

WiFi已经存在超过20年的时间了,虽然现在WiFi无处不在,但物联网的快速增长让我们对传统WiFi有了新的思考。WiFi目前主要分为两大类,一类是高性能WiFi,比如WiFi 5、WiFi 6,一类是低功耗WiFi,比如WiFi HaLow。

高性能WiFi的特点是低时延、速度快、续航强。现在几乎每个家庭需要连接WiFi的设备越来越多,且观看视频的设备几乎每个家庭都拥有,在大量设备接入同一个WiFi网络时,会造成网络卡顿,而高性能WiFi则引入了MU-MIMO技术提高网络总吞吐量和总容量,将终端上网速度大幅提升。

2020年是5G元年,也是WiFi 6元年。WiFi 6的出现体现出了更高更安全的性能,同时该项技术的出现也被认为是拉动整个Wi-Fi产业进一步发展的一个关键点。而国内外厂商也迅速推出了相关技术的产品,比如华为发布了支持WiFi 6+技术的路由器;高通发布了全新的WiFi 6E解决方案等。未来教育、医疗、政务系统都会搭上万物互联这趟快车,这类高性能WiFi将会是企业的明智选择。

Wi-Fi

相较于WiFi 6在室内场景的物联网连接及应用,在当今越来越多物联网与机器之间(M2M)应用对远程连接和低功耗要求推动着另一种WiFi的需求。WiFi HaLow作为低功耗解决方案的代表,填补了这片区域的空白。

低功耗WiFi的特点是距离远、功耗低、容量大。WiFi HaLow是802.11ah协议,是802.11协议族中物联网场景的一个专项协议。802.11ah工作在Sub-1GHz频段的ISM信道上。802.11ah虽然在商业上不是很成功,但在大类型连接上已然取得成功。

面向传感器网络连接场景,一是节点数多,二是传感器通常使用电池供电,节能要求苛刻,Wi-Fi HaLow 标准独特地结合了能效、远程连接、低延迟、高清视频质量数据速率、安全功能和原生 IP 支持,使其成为无线连接、电池供电的物联网设备的理想协议选择。

Wi-Fi HaLow具有比2.4GHz Wi-Fi更好更远的网络覆盖,可以实现Wi-Fi实现不了的一些用例。Wi-Fi HaLow也为其他免许可频段的设备提供了新的选项或补充。Wi-Fi HaLow的认证也确保了设备的互操作性、安全性,促进了Wi-Fi HaLow产业化发展。

写在最后

2019 年 5G、WiFi 6 进入商用元年,蜂窝通信技术从 4G 到 5G 全面升级、WiFi 6 成为 5G 时代的标配,从目前物联网的连接数来看,得益于低成本的特点,在物联网连接数保持高复合增速的情况下,WiFi将是物联网市场中率先受益的产业,市场前景广阔。

5G标准的下一个版本,即第16版,将优先考虑以IoT为中心的功能,例如低于4毫秒的延迟和非常高的可用性,以支持URLLC(超可靠的低延迟通信)类别中的新兴情况。而WiFi也在等待6G频谱的优先分配,已在喊话:搞快点啦!

参考资料:

知乎Sanity:《WiFi深入理解(六):802.11协议族》

WiFi研习者:《802.11ah(HaLow)协议解析1:协议简介》

道合顺大数据Infinigo:《知识分享!Wi-Fi HaLow 和传统 Wi-Fi 的区别》


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2022-02-14