5G时代,解决智慧家庭联网痛点还得靠它!

原创 2019-12-09
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▲ 网络覆盖问题依然是智慧家庭发展痛点 (来源:网络)

Wi-Fi是目前全球实现家庭网络覆盖的主流技术,近期一次针对中国家庭消费者的调查结果显示,接近60%的用户都对家中的网络体验感到不满:

房子太大(120mm以上的那种,或多层复式)存在Wi-Fi信号死角
在高峰使用时间,网络连接的性能会变得非常差
● 在自家的Wi-Fi网络上接入新增智能终端遇到了困难

当消费者兴致勃勃地购入各种智能终端新品时,家庭网络如何满足物联网应用的复杂考验?更有甚者,5G大带宽、高容量、低延时的特性将有效解决4K/8K超高清视频内容传输难题,Wi-Fi智能机顶盒、4K/8K智能电视、VR头盔又如何满足高数据吞吐量的新挑战?

5G全面替代Wi-Fi?

在各国政府的积极推动之下,5G技术在2019年发展迅猛,中国的运营商已经推出了多个地区的5G基站部署与商用服务。针对上述问题,可能不少人第一时间都会想到:“既然Wi-Fi毛病不少,直接用5G技术替代不就完了?”
答案是否定的。

第一,从技术原理来看,虽然5G速度已经达到了Gbit/s级别,覆盖广泛,但覆盖面积更小。2G时代,一个基站可以覆盖5公里以上范围;4G时代,这一范围降低到1-3公里左右;而到了5G时代,一个5G微基站只能覆盖100米到300米。

并且,由于5G采用的是毫米波技术,频率更高,“穿墙”能力更弱、抗干扰能力更差,稳定性也不及WiFi。即便每家每户安装一个微基站(并不现实),在室内穿墙时会依然面临较大的损耗问题,假使安装在客厅,进入卧室信号就变3G、2G了。

第二,从应用成本来看,Wi-Fi仍然是一个相对轻量化的普及连接技术,成本远低于5G。路由器等设备的成本也远低于5G,不需要运营商推动亦可。即便未来运营商下决心用5G取代光纤,服务家庭“最后100米”,家庭内部组网部分依然很难完全取代Wi-Fi,极有可能是“5G CPE+Wi-Fi”组合。

相反地, 5G时代,随着超高清视频、智慧家庭应用的快速发展,家庭Wi-Fi不仅不会消亡,反而会迎来更大的发展机遇。
 
▲ Wi-Fi技术演进路线 (来源:紫光展锐)

“虽然2G/3G/4G/5G的带宽速率在不断提升,但是用Wi-Fi进行数据传输反而在增加。这是因为数据量每年在翻倍,无线通讯的传输通道不够,大量数据依然需要通过Wi-Fi传输。2G时代用Wi-Fi进行数据传输的比例大约是20%、3G时代约30%、4G时代是40%,但5G时代将达到空前的70%。” 紫光展锐执行副总裁王泷在接受《智慧产品圈》记者采访时表示。
 
Mesh组网+高吞吐量满足智慧家庭

正是看好智慧家庭市场的巨大前景,紫光展锐于日前正式发布第三代Wi-Fi 5 (11ac) 无线连接解决方案—春藤5623。这是一款高集成、低功耗、高性能的系统单芯片,支持IEEE 802.11ac 2x2 Wi-Fi 5 ,MU-MIMO以及蓝牙5.1,内置Arm Cortex -M33,工作频率高达416 MHz,是全球首款采用该架构的Wi-Fi/BT Combo连接芯片。

 

▲ 5623尤其适合智能机顶盒、4K/8KTV、VR头盔等高数据吞吐量场景 (来源:紫光展锐)

王泷表示,针对室内环境下无线覆盖不足、稳定性差的痛点,行业最早的解决方案是用子母路由,在这种模式中,增强放大器是点对点传输,经过一个节点后信号衰减非常明显。随后有部分Wi-Fi芯片公司做了自定义的mesh组网,覆盖效果显著提升,其缺点是只能在使用自有芯片的设备之间实现组网。作为第三代Mesh组网方案,春藤5623基于Wi-Fi联盟标准协议,可以支持各种Wi-Fi Mesh协议,在联盟内实现跨芯片品牌的灵活组网。

并且,5623支持2.4G+5G双频,与单通道方案相比,双通道Wi-Fi可以连接更多的设备,有效解决网络拥堵和墙体干扰等问题,高通、联发科都推出了相应的解决方案,目前已经是中高端路由器设备的标配。而在国内的Wi-Fi芯片供应商中,紫光展锐是继华为海思之后,唯一一家可以提供2x2双通道Wi-Fi 5的厂家—— 这也从侧面反映了紫光展锐的技术实力。

除此之外,相比前两代产品,春藤5623采用了更加先进的制程工艺,Wi-Fi吞吐量提升了20%,且功耗降低了10%。同时它拥有丰富的外围接口,支持USB 2.0/3.0。“相对于国内厂商竞争比较激烈的MCU Wi-Fi 4来说,它更适合于智能机顶盒、4K/8K智能电视、VR头盔等需要更高数据吞吐量的无线场景,可以说专为智慧家庭娱乐应用打造。”他强调说。

据了解,紫光展锐一直在关注广电5G动态。在广电拿到5G牌照之后,作为3GPP成员的紫光展锐就已经开始密切地跟广电相关部门接触,包括广科院、规划局、国网等相关部门。在新规划的相关芯片规格上也紧密保持广电5G动态的跟踪,以满足广电在5G战略布局过程对芯片及系统级产品的需求。

2019并购频发只为Wi-Fi 6

▲ Wi-Fi标准的三个发展方向 (来源:紫光展锐)

Wi-Fi之所以能在5G时代发挥的价值,关键的原因就在于Wi-Fi技术与移动通信技术一样在不断地演进。

由上图可以看出,5G标准的三个演进方向分别对应了Wi-Fi标准的三个发展方向:eMMB方面,802.11ax即Wi-Fi 6可以提供更高的频段在2.4G和5G上。另外,可能会开放6G的频段,在频谱资源构建上可以进行更多的高速数据传输;mMTC方面,Wi-Fi的802.11az、802.11ba也正在探索物联网广连接;URLLC方面,Wi-Fi 802.11bb用可见光线传输,802.11bd目标是下一代车联网。

Wi-Fi 6标准吸纳了大量5G关键技术,如OFDMA、MU-MIMO、1024QAM等,优化了设备功耗和覆盖能力,完整适用于支持智慧家庭各种物联网应用。5G的理论下行速度为10Gbit/s,Wi-Fi6技术比上一代技术在速率上提升了40%,最高的速度甚至可以达到11Gbit/s。

在2019年5G就要全面展开的时候,市场上发生了三起重要的并购案:首先,在今年5月份,安森美半导体宣布以10.7亿美元收购Quantenna,随后恩智浦宣布以17.6亿美元现金收购Marvell Technology的无线连接业务,以及英飞凌宣布以100亿美金收购赛普拉斯。上述并购案都跟Wi-Fi相关。

王泷对此解读说:“安森美、NXP、英飞凌三家公司以前的业务几乎不涉及Wi-Fi和蓝牙,它们的大手笔并购,恰恰说明大家看好Wi-Fi 6。”
 
▲ 紫光展锐执行副总裁王泷

小 结

5G商用,对Wi-Fi发展带来巨大利好。不过另一方面,随着嵌入式Wi-Fi在物联网世界大行其道,远场通信和近场通信之间的边界日益模糊,越来越多的解决方案需要处理器与通讯技术、甚至是传感器技术高度融合。这个市场越来越变成了少数巨头的游戏,市场将构筑起更高的准入门槛,国内很快会有一波整合/淘汰的潮流,大多数独立的小公司将不复存在。

作为中国少数可以提供全场景通信能力的公司,紫光展锐的产品涵盖2G/3G/4G/5G移动通信基带芯片、物联网芯片、射频芯片、无线连接芯片、安全芯片、电视芯片等。在本轮物联网兴起+国产芯片替代的宏观大背景下,紫光展锐将交出一份怎样的答卷?值得期待。


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