Wi-Fi 7会成为智能家居的首选吗?

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电子发烧友网报道(文/黄山明)2019年,Wi-Fi 6技术被正式推出,到了今年,有机构统计,Wi-Fi 6、6E市占率将达到58%,正式超越Wi-Fi 5技术。不过就在Wi-Fi 6如日中天之际,多家厂商开始推出了Wi-Fi 7产品,开始为下一代通信技术做铺垫,而Wi-Fi 7的新特性也更契合如今智能家居时代。

新一代的Wi-Fi技术

对于一款通信技术,通常而言速度越快越好,Wi-Fi 7便是如此,仅从速度来看,Wi-Fi 7可达每秒46Gbits,是Wi-Fi 6最高9.6Gbits速率的四倍之多。并且Wi-Fi 7将引入CMU-MIMO技术,最多可支持16条数据流,比Wi-Fi 6的8车道扩展了一倍。并且Wi-Fi 7除了传统的2.4GHz与5GHz两个频段外,还将新增6GHz频段,三个频段能保持同时工作。
同时Wi-Fi 7还支持自适应连接,当频段有干扰时,可以通过自适应干扰打孔技术,绕过干扰频段,自动选择另外的最佳频段,当信号恢复正常后,再继续切回当前频段。这样的好处在于即便遇到干扰情况,也能保证网络不中断。
从应用上来看,Wi-Fi 7在更高传输速率、更多数据流、更大带宽以及更多的频段加持下,能够为用户带来更流畅的使用体验。
同时,随着智能家居渗透率的提升,家中联网的设备也在不断增多,Wi-Fi 7的出现也能满足家中各类设备对于大带宽、高速率、低延迟的使用需求。
有数据显示,美国家庭中平均联网终端总数达到了22个,涵盖种类丰富的智能家庭联网产品,如安防摄像头、智能音箱、智能门锁等设备。而中国的智能家居也呈现快速起量的趋势,小米财报显示,中国已有超过1000万人使用了5件以上的智能家居联网产品。
从时延来看,以高通所推出的Wi-Fi 7平台为例,其时延相比Wi-Fi 6降低了75%。在过去,Wi-Fi 6其实已经在时延上取得了巨大的进步,但随着如AR、VR等设备的普及,对于时延要求越来越高,即便是两位数的毫秒级延迟也成为了一个问题。
因此,需要AR的MTP延迟越低越好,而MTP指的是从AR中的运动到响应它的视觉变化的延迟运动到光子的延迟时间。Wi-Fi 7在时延的绝对数值上其实并没有大幅低于Wi-Fi 6,但Wi-Fi 7减少了最坏情况下的延迟现象。
利用协调波束成形与参数化空间重用等技术,可以大幅改善延迟可能有激增情况。加上使用上述的自适应连接技术,可以进一步降低使用Wi-Fi 7所遇到的时延,提升智能家居的使用体验。

Wi-Fi 7能否成为智能家居的最佳选择?

毫无疑问的是,目前在家庭网络当中,Wi-Fi已经成为绝对的主流,也是目前传输最快的无线技术。发展到如今的Wi-Fi 7,能否成为未来智能家居的最佳选择呢?
其实在早期,物联网设备主要依靠Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等技术来进行相互连接,Wi-Fi主要主打高速率传输,而蓝牙主打低成本低功耗,ZigBee则主打组网功能。但随着时代的发展,如今Wi-Fi、蓝牙都有了各自的Mesh网络,可以自行组网了。
而在普及率上,Wi-Fi几乎成为目前家中的必备产品,而蓝牙也可以在手机中进行操控,ZigBee由于需要额外组网,提高了使用门槛,加之早期的ZigBee由于标准不统一,让不同厂家之间不兼容,也阻碍了ZigBee的普及。
而ZigBee与蓝牙都存在穿墙性能弱、带宽相对较小,需要一个或多个分布式网关才能覆盖全屋。好处在于这两种通信协议可以点到点直联,无需联网,并且对于不插电使用的智能设备而言,功耗极低,控制模块的成本也较低。
相对而言,Wi-Fi由于功耗较高,需要配合常插电使用的设备,并且无法支持离线连接,一旦断网,Wi-Fi设备便可能陷入瘫痪状态。
不过回归到智能家居产品中,绝大多数的大型电器产品,如电视机、洗衣机、空调等,基本都采用了Wi-Fi协议,可以不需经过网关,并且稳定性也较好。
因此ZigBee与蓝牙Mesh通常用于小功率的设备,如灯具、开关、传感器等,以及其他电池供电产品。
所以悬念在于,如今Wi-Fi 7的出现,能否在智能家居的领域中取代ZigBee与蓝牙Mesh。还是以高通的Wi-Fi 7平台为例,其最新推出的产品主要有三个特点,一是支持更宽的带宽,同时支持4K QAM技术;二是支持多连接操作,可以同时利用2.4GHz、5GHz或6GHz多个频段,让设备连接拥有更高的吞吐量、连接数与更低的时延;三是通过自适应连接技术,获得更稳定的连接,避免因为信号中断而产生其他问题。
依靠这些特性,Wi-Fi 7能够在智能家居中的渗透率进一步提升,但高功耗与不可离线依然让蓝牙与ZigBee占据一席之地。或许未来随着Wi-Fi的进一步升级,拥有自适应带宽,支持被动唤醒和休眠,模块价格降低等,将让Wi-Fi技术在智能家居领域中大放异彩。
当然,随着智能家居越来越重视云网协同、大数据以及AI等技术带来的创新功能,未来Wi-Fi也将在智能家居中占据更重要的位置。

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