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为什么802.11ax是物联网的理想选择

通过彼得Thornycroft阿鲁巴首席技术官办公室
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这是我关于802.11ax系列文章的第六篇。第一个博客探讨了802.11ax接入点和客户端设备的预期可用性。第二篇及后续的博客探讨了802.11ax的目标和特性以及它的新功能在不同场景下如何提高性能。

Wi-Fi的下一个进步,802.11ax,正在迅速逼近:我们试图再次提高第六代Wi-Fi的性能标准(Wi-Fi联盟现在称802.11ax为“Wi-Fi - 6”),在802.11n和802.11ac中使用的传统技术——更宽的RF信道、更多的MIMO天线、更高的QAM调制——已经被推到了极限,因此新标准纳入了一些思想,使其更适合新兴市场。

物联网(IoT)是一个具有新需求的重要新市场。它的范围从自动化工厂到自动驾驶汽车,智能城市等等,但在这篇博客中,我们将重点关注建筑内部企业的需求,因为HVAC控制、环境和占用传感器、安全摄像头,以及进入和安全系统越来越无线化。在这种环境中,物联网设备的重要指标是数据速率、范围、功耗、安全性、配置便捷性和规模。802.11ax具有改进所有这些性能维度的新特性,使Wi-Fi成为企业环境中连接物联网设备的更有吸引力的选择。

更多的设备,更长的距离

主流的Wi-Fi应用——向pc、平板电脑和智能手机传输高速互联网信号——要求在相对较短的距离内传输高数据率,而物联网通常可以使用低速连接,通常在亚兆位范围内。新的OFDMA(正交频分多址)特性允许子信道化,将较低的数据速率降低到2mbps以下,同时将一个接入点上可可靠支持的单个设备的数量扩展到数千台。这解决了企业物联网的数据速率和规模需求。

但是,这种连接还必须在较长的距离上工作,以确保整个建筑和建筑之外的覆盖具有良好的可靠性。802.11ax包含了一些扩展范围的特性,既可以通过在头关键部分的额外冗余来显式地扩展范围,也可以通过OFDMA这样的特性来隐式地扩展范围,后者可以在较低的数据速率下提高范围。

降压电源要求

与此同时,通常不可能或不方便将线缆连接到传感器位置,因此许多物联网设备都是由电池供电的,因此功耗是一个关键考虑因素。在这里,802.11ax有几个特性可以降低功耗要求。TWT(目标等待时间)允许客户端设备长时间休眠,设置在未来唤醒和联系接入点的时间。当物联网设备有很少的帧以很长的间隔发送和接收时,这很有用,满足了不频繁但可靠的通信需求。

此外,该规范中的几个新选项旨在推动针对物联网市场的小占用空间、有限功能芯片的新产品线,旨在实现满足物联网性能范围所需的最低功耗。

由于大多数物联网设备都是无头设备,没有键盘或显示器,因此快速、批量配置连接和安全性是重要的要求。虽然不是802.11ax标准的一部分,但Wi-Fi联盟有一个新的认证,“易连接”,在一个加密安全协议中包含qr码扫描和其他简单的标识符。

企业和智能建筑物联网市场仍在不断发展,传感器供应商尝试不同的系统方法,以确定哪种最适合企业需求。连通性是一个小但是整个物联网系统的重要组成部分,而这些变化在802.11 ax的目的是使新物联网应用,扩大物联网的用例,也让wi - fi更有吸引力的选择相比,企业应用程序中使用的其他的物联网无线协议:BLE(蓝牙Low-Energy)和Zigbee。

在今天的设备中,Wi-Fi已经提供了最高的数据速率和卓越的安全性,但其范围有限,配置复杂,而其他技术在实践中没有这么安全,但在传感器硬件中更便宜,最重要的是,它的功耗低到足以让按钮电池运行数月或数年。802.11ax允许Wi-Fi缩小系统包膜中的这些差距,扩大其在物联网生态系统中的适用性。

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