Wi-Fi的起源和作用,你知道嗎?

2023.02.04

Wi-Fi的起源和作用,你知道嗎?

作為典型的技術,最早的Wi-Fi版本更為有限。如今,我們使用大量支持Wi-Fi的設備,包括電腦、智能手機、遊戲機和健康/健身設備,以提高生產力、組織、娛樂、健康甚至安全。

自25年前問世以來,Wi-Fi在幫助我們在家、工作和公共場所保持聯繫方面發揮了至關重要的作用。如今的我們無論走到哪裡都希望有標準的連接水平,即使是在公園和棒球場這樣的大型戶外空間。

作為典型的技術,最早的Wi-Fi版本更為有限。如今,我們使用大量支持wi-fi的設備,包括電腦、智能手機、遊戲機和健康/健身設備,以提高生產力、組織、娛樂、健康甚至安全。

Wi-Fi的起源

Wi-Fi的起源可以追溯到1985年美國聯邦通信委員會的一項裁決,該裁決發布了900兆赫(MHz)、2.4千兆赫茲(GHz)和5.8GHz的無線電頻譜頻帶,供任何人無許可使用。科技企業建立無線網絡和設備,以利用新可用的無線電頻譜,但由於製造商的設備很少兼容,缺乏共同的技術標準導致了碎片化。

1997年,IEEESA發布了開創性的IEEE802.11™Wi-Fi首次引入市場時的技術標準,該標准允許使用未經許可的2.4GHz無線電頻譜以高達2Mbit/s的速度進行無線數據傳輸。

IEEE802.11Wi-Fi標準的發展至今仍在繼續,提供更快的數據傳輸速率、更遠的範圍以及更可靠和安全的連接。所有IEEE802.11標準修正案都是以這樣的方式開發的,即根據其規範操作的設備將與早期版本向後兼容,這使得任何基於IEEE802.11的現代設備都能夠與舊產品通信。

2023年預測

Wi-Fi7:Wi-Fi的下一步發展

更快、更好的Wi-Fi有許多市場驅動因素,包括物聯網的快速增長和採用,越來越多的設備通過連接擴展其功能。嵌入物聯網設備的傳感器技術繼續變得更便宜、更先進、更廣泛。反過來,可用性和成本效益推動了新傳感器應用的創新,包括大規模監測和檢測。

在家庭中,每天都有越來越多的普通物品轉變為聯網設備。現代智能家居包括物聯網恆溫器、報警系統、智能電視、健身和家庭醫療監視器,以及其他設備,如游戲系統和需要速度和低延遲的無線揚聲器。消費者將從用於遊戲、AV/VR和視頻應用以及智能家居服務的Wi-Fi7中受益。

對於企業來說,Wi-Fi7將有利於物聯網和工業物聯網應用,如工業自動化、監控、遠程控制、AV/VR和其他基於視頻的應用。此外,Wi-Fi7為企業進行數字化轉型帶來了更多的靈活性和功能。

Wi-Fi7基于IEEEP802.11be™修订草案中定义的功能。Wi-Fi7是Wi-Fi技术的一个重大发展里程碑,它将提供四倍更快的数据速率(约40Gbit/s)和两倍的带宽(320MHz信道,而Wi-Fi6为160MHz信道)。Wi-Fi7还通过多波段/多通道聚合,和其他手段支持更有效和可靠地使用可用和连续的频谱。该标准对多输入多输出(MIMO)协议进行了大量增强,并对现有Wi-Fi功能进行了许多其他改进。

Wi-Fi7还将使Wi-Fi6的8个独立数据流翻倍,达到16个空间流。它使用协调多用户MIMO(CMU-MIMO),这是对多用户多输入多输出的显著改进。

新的Wi-Fi7规范还使用了多用户资源单元(MRU)来避免干扰,允许对频谱的重叠部分进行选择性打孔,以使数据仅在清晰的频率上流动。它可以帮助在拥挤的Wi-Fi环境中提高数据速率和可靠性,例如在公寓楼或大型办公环境中。

从用户的角度来看,Wi-Fi7将更快,延迟更低,支持更多的设备,在拥挤的Wi-Fi空间和Wi-Fi网络重叠的地方表现更好。当然,为了利用这些优势,用户需要服务提供商提供更快的网速。

展望未来:针对新兴Wi-Fi用例的IEEE802.11标准

IEEEP802.11be,以及用于Wi-Fi6的IEEE802.11ax标准和IEEE802.11标准的未来迭代,也可以支持下一代Wi-Fi应用。IEEE802.11工作组已经建立了几个专门的兴趣小组来调查其中的许多问题。下面是一些例子:

AIMLTIG专注于描述802.11系统中人工智能/机器学习适用性的用例,并研究支持AI/ML功能的技术可行性。通过无线网络的AI/ML协议的开发人员,和部署人员预计将受益于对交换AI/ML相关数据交换的更优化和高效的支持,例如减少开销和延迟。预计WLAN用户、OEM和网络运营商将从改善的用户体验、更高的资源效率和改进的网络性能中受益。

而AMPTIG正在描述支持802.11环境电源的物联网设备的使用案例,并调查功能的技术可行性,以支持支持环境电源的IoT设备的802.11WLAN。无电池物联网技术有望大幅减少物联网网络和设备的维护工作量,并扩展更环保、更安全的应用场景。这项技术将应用于农业、智能电网、采矿、制造、物流、智能家居、交通等垂直领域。

超高可靠性研究小组正在研究可以提高WLAN连接可靠性、减少延迟、提高可管理性、提高吞吐量,包括不同信噪比级别以及降低设备级功耗的技术。由于元宇宙和AR/VR通信的重要性日益增加,对更高吞吐量/数据速率的需求也在不断发展。