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WiFi

IEEE802.11系列标准由Wi-Fi联盟负责推广,使用IEEE802.11系列协议的局域网就被称为Wi-Fi。

Why

What

关于Wi-Fi 6,十问十答

2020/2/25 来源:三伍微公众号

2月13日,小米创始人、董事长兼CEO雷军正式发布年度旗舰小米10,介绍小米10搭载Wi-Fi 6技术,并一起发布了首款支持Wi-Fi 6的小米AIoT路由器AX3600,定价599元。

我不知道小米10火没火,但我知道Wi-Fi 6被雷布斯带火了。

Wi-Fi 6 FEM的研发路上,我们砥砺前行,不曾抬头看天,只管埋头赶路。不料,最近电话常常,询问不断。是惊,是喜,也是鼓励。索性写篇文章,解答相关问题。

  1. 什么是Wi-Fi 6?

802.11ax也就是Wi-Fi 6,将实现更高阶的调制方式(1024-QAM)、更高的频宽(160M频宽)、更完善的MU-MIMO(多用户多进多出),使得理论带宽达到9607.8M。最新的Wi-Fi 6标准可以同时工作在2.4G和5G频段下,未来可以取代之前的WiFi4和WiFi5标准。

  1. 有了5G,还需要Wi-Fi 6吗?

答案是肯定的:需要。最生动的解释:5G主外,Wi-Fi 6主内。
Wi-Fi 6具有天然企业局域网特性,具备网络安全所要求的防御属性,通过千兆光纤到户连接Wi-Fi 6,具有低成本优势。
而5G要覆盖室内,微基站成本是个很大的问题,其次现实中微基站上可否加入管理控制设备还是一个疑问。即便技术上可以实现,电信运营商是否愿意将管理权限下放也是问题。以外还有接入安全问题,企业内用户与访客如何分流,每一个5G接入点就是一个外网出口,内部安全如何保障。

  1. Wi-Fi 6 比Wi-Fi 5 好在哪里?

WiFi6最显著的两个特点:更快更广。

1、Wi-Fi 6的理论速度和吞吐量是Wi-Fi 5的2.7倍;
2、信号可覆盖两个足球场那么大面积;
3、拥有唤醒功能,能耗节省7倍,省电;
4、Wi-Fi 6可以更好地实现多设备容纳,可将每台设备的速度至少提升4倍。

Wi-Fi 6下OFDMA和MU-MIMO的效果可以叠加。两者呈现出一种互补关系,OFDMA适用于小数据包的并行传输提高信道利用率和传输效率。而MU-MIMO则适用于大数据包的并行传输,提高单用户的有效带宽,同样能减少时延。

  1. 我们现在需要Wi-Fi 6吗?

Wi-Fi 6有助于解决机场、医院、商场、体育场和公共交通站等公共场所的网络设备连接挑战,但它暂时很难给家庭用户带来直接而有意义的好处,如果家里是100M带宽,那么Wi-Fi 6对家庭用户只是摆设。

Wi-Fi 6有望达到10,000 Mbps的速度。听起来真的很快,但10,000 Mbps并不是使用手机或笔记本电脑的速度,而是连接到该路由器的所有设备的总数据量。播放一个4K高清视频,只需20 Mbps,即便四台设备同时播放4K电影,也只需80Mbps,远远低于10,000Mbps。虽然Wi-Fi 6在单个手机上的速度有望高达1Gbps,但前提是家庭用户需要非常靠近路由器,大约在4.5米内,中间不能有墙壁或家具阻隔。

  1. WI-FI 6路由器先上,还是WI-FI 6终端先上?

个人觉得Wi-Fi 6路由器应该先上。Wi-Fi 6可以后向兼容,原来的802.11ac/802.11n设备仍然可以正常工作。
路由器不支持,终端Wi-Fi 6没法用;终端都不支持,路由器支持Wi-Fi 6也没用。Wi-Fi 6究竟是路由器先普及还是终端上先支持,小米给出了答案。但现实是,11ac标准下单频段的1733Mbps的无线速率,终端尚且跑不满。Wi-Fi 6要想普及,预计至少还需三年时间。

  1. WI-FI 6来了,只支持2.4G的WI-FI 4会不会被淘汰?

个人认为,即使Wi-Fi 6普及了,只支持2.4G的Wi-Fi 4也不会被淘汰。
事实证明:applewatch支持Wi-Fi,但只支持2.4G网络。2.4G Wi-Fi 4的存在有几个理由:

1、2.4G Wi-Fi 4相对经济性更好,成本低很多,空间占用也小。
2、2.4G Wi-Fi 4应用成熟,满足当下大部分物联网应用,目前Wi-Fi 5的物联网应用都不多,更不需要160M带宽的Wi-Fi 6。
3、2.4G频段干扰多,但穿墙能力强,接收距离远。Wi-Fi 4下的2.4G相比Wi-Fi 6协议下的2.4G受到的干扰相对也要小一些。

  1. 做WI-FI 6芯片的厂家有哪些?

据了解,博通、高通、Marvell、英特尔、赛普拉斯等芯片厂商已经推出了Wi-Fi 6主芯片,联发科技和瑞昱也表示将会在2020年量产Wi-Fi 6主芯片。
路由器Wi-Fi 6芯片跟物联网Wi-Fi 6芯片区别很大,区别在性能规格要求和底层协议。目前在路由器市场推出Wi-Fi 6主芯片的有三家:高通、博通、英特尔。手机上的Wi-Fi 6由手机主芯片集成。

Wi-Fi 6 FEM( Front End Module)量产芯片厂商:SKY、Qovor
Wi-Fi 6 FEM 在研的国内厂商:三伍微、台湾立积(Richwave)、康希、雷讯科、芯百特、飞骧科技、Vanchip、展锐等。

  1. WI-FI 6芯片未来市场会很大吗?

Wi-Fi 6 芯片市场看起来未来空间很大,主要集中在几个市场:Wi-Fi 6路由器市场、企业AP、5G CPE和视频相关设备市场。
据Dell’Oro预测,2019年,Wi-Fi 6 AP将占室内AP市场出货量的10%,2023年达到90%,预计90%企业将部署Wi-Fi 6。2020年全球出货量将约3亿套,到2022年超越20亿套。Wi-Fi 6路由器产值预计以CAGR114%于2023年达到52.2亿美元。
Wi-Fi 6 FEM芯片未来需求取决于路由器基带芯片是否会集成,什么时候集成。

  1. WI-FI 6路由器贵在哪里?何时起量?

Wi-Fi 6路由器的平均价格比同类Wi-Fi 5(802.11ac)路由器普遍高出600-800元左右,而实际成本,Wi-Fi 6路由器是Wi-Fi 5路由器的两倍多。贵在哪里?主要贵在主芯片和Wi-Fi FEM芯片,例如首款支持Wi-Fi 6的小米AIoT路由器AX3600,多了6颗Wi-Fi 6 FEM,而Wi-Fi 5的小米AIoT路由器不外加Wi-Fi FEM。

据行业信息,2020年国内Wi-Fi 6路由器出货预计1000万台,2021年预计3000万台。而Wi-Fi 6路由器的普及取决于价格。据统计,路由器购买最多的价格区间是200元左右,要到这个价格区间,Wi-Fi 6 FEM就不得不被集成。

  1. 国内主要WI-FI 6路由器厂家有哪些?

路由器厂商可以分三类:运营商市场厂家、公开市场厂家、ODM厂家
运营商市场厂家:华为、中兴、贝尔、烽火、天邑、星网锐捷、瑞斯康达、友华
公开市场厂家:TP-LINK、腾达、新华三、海信
ODM厂家:共进、剑桥、华工正源、卓翼、双翼、磊科、特发东智

5G来了,Wi-Fi 6也就不远了。蜂窝移动网络和Wi-Fi网络,相伴走过了很多年,各自成长,继续前行,在无线通讯的世界里,再起风云。

WiFi到底是什么

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的,这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。

无线通讯就如同人说话一样,人说话是声波传播,那么无线通讯就是电磁波传播。人说话需要嘴巴和耳朵,这些发射和接受的器官;同样,无线通讯也需要发射和接受的设备。

有了发射和接受设备,还需要标准和协议,就如同不同的语言,

不是。前面我们说过,Wi-Fi这个商标属于Wi-Fi联盟所有,Wi-Fi联盟的前身是叫无线以太网兼容性联盟(WECA),它的出现同一种无线通讯协议IEEE802.11有关

电气和电子工程师协会( IEEE,全称是Institute of Electrical and Electronics Engineers),是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会,是目前全球最大的非营利性专业技术学会,其会员人数超过40万人,遍布160多个国家。IEEE致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究,在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等领域已制定了900多个行业标准,现已发展成为具有较大影响力的国际学术组织。

其中IEEE 802.11就是一个用于无线通讯用的标准。但是IEEE只是制定了标准,但不负责其他的事情,因此众多企业制造的号称符合IEEE 802.11 标准的设备,在相互通讯是出现了问题。在此情况下,1999年,一些企业和组织成立了WECA,无线以太网兼容性联盟,负责产品的认证,凡是通过认证的产品,都可以打上认证标记,标明可以相互通讯。

WECA成立之后,为了协调和推广IEEE 802.11协议的无线产品,因此决心要起个更容易记忆和理解的名字,他们找了著名的起名公司 Interbrand,这家著名的案例包括给IBM起名。果然,他们一口气推出了13个名字,然后WECA开始来个内部投票选择,初选结果第一名是Trapeze(秋千),第二名是Dragonfly(蜻蜓)。结果领导来了一看,靠,这是什么鬼,重新选。当领导们看到类似阴阳图案的Wi-Fi标记后,觉得这个不错,于是定下了Wi-Fi的推广名字。

当然,故事没有结束,当联盟开始推广的时候,也不知道那个白痴/天才在 Wi-Fi的 logo下面加了这么一句。“The Standard for Wireless Fidelity”:无线保真标准。

这个想法的出发点据说是为了向用户更好的推广,在家庭使用的音频和视频方面,Hi-Fi这个词已经深入人心,那么“The Standard for Wireless Fidelity”,大概就是为了解释和推广Wi-Fi,说白了,就是想沾点Hi-Fi的光。

也许还多多少少真沾了点光,要不怎么现在百度百科还在写“无线保真”,不过WECA很快就后悔了,因为首先,Wi-Fi并不是标准,他们也无意去和IEEE争夺标准。他们只是在做IEEE 802.11标准的产品认证而已。当然,Wi-Fi这个名字不错,于是WECA在2000年的时候更名为Wi-Fi联盟。而2000年底之前,已经从所有的宣传资料里拿掉了“The Standard for Wireless Fidelity”这句,也再也不提Wireless Fidelity(无线保真)。

Wi-Fi不是标准,只是个认证标识了?

答:是的,它只是符合 IEEE 802.11 无线通讯标准的产品的认证标识而已,是由Wi-Fi联盟认证的。换句话说,有Wi-Fi标识的产品,应该都是符合IEEE 802.11 无线通讯标准,并通过Wi-Fi联盟认证的产品。从另外的意义讲,就是使用IEEE 802.11 无线通讯标准进行无线通讯。

但是正如前面说的,由于它的影响和应用范围很大,几乎现在所有的电脑、手机、平板的无线通讯都使用的是Wi-Fi认证的无线部件,实际上使用IEEE802.11无线通讯协议通讯,所以Wi-Fi在人们心中成了无线通讯的代名词。

不过那个口吃鸟 IEEE赚大了吧,搞了个标准出来,听说搞个标准就可以到处收钱,比收路边摊的保护费强多了,还很高大上的样子。而且肯定就是米国的,不管是软的还是通的,都可以赚上一笔

的确,我们吃了不少专利的亏,不过螳螂捕蝉黄雀在后,习惯吸金的米国人这回却被琢了一口,不,是被袋鼠拳打晕了。

关于这段故事,照例也是众说纷纭,虎哥我也道听途说来一番,仅供参考,虽然我也鸟文看了半天头昏脑涨。这种事,自然是缘起专利了,有专利才能收费啊。

要说无线网络,自然是米国人先搞起来的,各种技术、各种设备、然后其他国的人自然也来研究,这就包括了澳大利亚的CSIRO:联邦科学与工业研究组织,是澳大利亚最大的国家级科技研究机构,然后有个Dr John O’Sullivan领导者一帮研究生,也搞了一套无线局域网的东西,然后去米国申请了专利,那是1993年的11月23日,然后就没了下文,这一等就是2年啊,等到1996年1月23日,也不知道怎么就居然被批准了。

哦,米国也有昏头的时候,不过批准就批准了,不用就是了

恩,是这么回事,不过现实却不是这样。有一种传说是这样的:1997年的时候某个大学的D教授和大的同事N创建了 R公司,他们从CSIRO那里拿到了非独家授权,可以使用这项专利来研发。 此时IEEE在制定8802.11的规范,CSIRO并没有参与,但是D教授确在其中代表R公司在其中非常活跃,结果最后就变成了,哎呀,我们的标准要用到CSIRO的专利了。(R公司后来被思科和博通投了巨资,思科最后还买入了R公司,嘿嘿,你懂的)

于是IEEE的当值主席给CSIRO写了封信,说:嗨,哥们,我们要用下你的专利。CSIRO回复说:哦,我知道了,你们要是实在没辙的话就用吧,只要不是干坏事,当然了……

然后美国人的无线局域网,就是我们俗称的Wi-Fi就红红火火的搞起来了,虽然其中经受了2000年互联网泡沫破灭的冲击,不过到2005年左右的时候,Wi-Fi产品的应用已经很广了。

这时候CSIRO来了。

CSIRO来收专利费来了,官司开打,其间各种故事曲折不断,直到2009年,惠普公司首个与CSIRO达成和解协议,然后就是微软、富士、华硕、戴尔、英特尔、…….众多公司。到2010年,AT&T/Verison/T-mobile这些电信业的巨头也与CSIRO签署了和解协议,顺利达成了收钱的目的。而CSIRO也被米国人民称为专利恶霸,澳洲人到美国来收WiFi税。但其实这项税是全世界人来付的,包括中国在内的最终消费者为此买单。截止到2012年6月12日,CSIRO从中获得了了4.3亿美元的收入。

Wi-Fi被澳洲媒体誉为澳洲有史以来最重要的科技发明,其发明人John O’Sullivan被澳洲媒体称为”Wi-Fi之父

无线路由器就是台小电脑,经过特殊处理后,可以截获通讯的信息,这样你的无线设备上的个人信息信息,包括银行卡密码、账号等就有可能被盗取。

即使是正规场所提供的免费Wi-Fi,也会由于商业利益的驱使,泄露部分信息。比如我就用了一次高铁的免费Wi-Fi,结果后来很多推销电话就来了。

如果家里用wifi上网的话,首先要同电信公司(中国电信、中国联通、中国移动,或则其他的不推荐)签订上网协议。然后电信会给一个猫,这个猫根据你家里的请看,或者同电话线连,或者同光纤连。然后猫同路由器连接,路由器可以发射无线信号,你的无线设备,手机啊,笔记本啊,平板啊,就可以通过无线连接路由器上网了。同时路由器还有局域网口,可以连接网线到你的电脑,有线连接,也可以上网。


为了安全,你需要设置无线通讯加密,建议密码包含数字和字母,长度在12位以上,同时不要使用常用的名词。当然,如果有时间记性好的话,定期更改密码也是个好方法。

对于无线设备的功率,国家也有无线入网检测的要求。大家可以到下面的国家网站来查询,正规的大公司、名牌公司如美国网件、联想等,都会将自己的产品送检 ,下面是查询地址

www.srrc.org.cn/Wp_Search.aspx

下图可以看到路由器的发射功率和辐射值是符合国家标准的。

同时,要注意保持无线同路由器的距离,最好在一米之外。因为无线信号在空气中的衰减是很快的,同距离成平方比,距离越远,衰减越大。

尽管如此,我们还是建议在晚上关闭无线,现在很多无线路由器都有定时开关无线的功能。

WI-FI 6 到底是什么?

随着家庭联网设备接入的越多,从之前的手机、电脑到如今摄像头、冰箱、扫地机器人、空调等等,此前的WI-FI标准渐渐开始无法承受如此多的设备接入,速度也开始相应下降。为了解决这个问题,国际电机电子工程学会(IEEE)推出了全新的 WI-FI 6 标准,其可以更好地同时处理网络上的大量设备。

WI-FI 6 是什么?

WI-FI 6 其实就是 802.11ax,也就是802.11ac的升级版标准。

只不过国际电机电子工程学会(IEEE)给它换了个更容易记的名字,称其为第六代 WI-FI 技术。相应的前几代,例如 802.11ac/n 也顺应更名为WI-FI 5/4。


WI-FI 标准更名后的图标样式,这将会出现在我们的手机、电脑等终端设备上

这就好比移动网络的升级——2G、3G、4G、5G,数字越大,代表的速度越快、性能越好。以后,我们在选择路由器的时候不需要再去研究n/ac/ax这些字母所代表的意思,只需要比下数字大小就可以了。

WI-FI 6 做了哪些升级?

主要有如下三点升级——

  1. 更高的传输速率

在MU-MIMO、160MHz信道带宽、8*8MIMO等技术的引入升级,WI-FI 6 的最高速率可达9.6Gbps,作为对比 WI-FI 5 为3.5 Gbps。

  1. 更多的设备接入且能够加快每台设备的速度

WI-FI 6 最为重要的一点改进是支持OFDMA技术,简单来说它允许一次向多个设备传输数据。这就好比送外卖,WI-FI 5上的OFDM技术仅支持一次送一单,而OFDMA技术允许多单同时接送。

放到实际网络环境中,这意味着路由器能够允许更多设备同时连接到网络。在连接相同数量设备的情况下,其速度是 WI-FI 5 的近4倍。​


连接相同数量设备的情况下,速度是 WI-FI 5 的近4倍。

  1. 降低终端设备的电池消耗

WI-FI 6 采用了一项名为TWT(目标唤醒时间)的功能,其允许终端设备在不进行数据传输时进入休眠状态,减少了持续传输以及搜索信号所需要的时间,这也就意味着电池的消耗将会减少。

Wi-Fi与WLAN:我们不一样

随着手机、电脑的普及,人们的日常生活越来越离不开无线网络。很多人也有随之而来的疑惑:平时都说连Wi-Fi,其实就是连接无线网络,但无论是手机还是电脑上,连接网络那一栏显示的却是WLAN,而不是Wi-Fi。这两者难道不一样吗?它们又有什么区别呢?

WLAN全称Wireless Local Area Network,中文名称无线局域网,是利用无线通信技术在局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。

WLAN以无线多址信道为传输介质,提供传统有线局域网(LAN)的功能,使网络的连接不再是单纯的缆线连接,能够随着计算机用户的发展而移动或变化,为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。

无线局域网的通信范围不受环境的限制,网络的传输范围也很广,最大可达到几十公里。在无线信号覆盖到的任何地方,用户将计算机任意移动,都能连接到网络。对于暂时性的工作小组或家庭组建网络而言,无线局域网是最合适不过的。

与传统网络相比,WLAN网络更具灵活性,安装简单,部署成本低,扩展能力较好,在很多地方适宜使用:难以布线的环境,如布线困难、成本昂贵的露天区域;经常变化的环境,如地点常变的零售商、野外勘测等场所。

而Wi-Fi是由无线访问节点(access point,AP)和无线网卡组成的无线网络。无线访问节点是传统有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,工作原理与一个内置无线发射器的hub(一个多端口的转发器)或者路由等同;无线网卡则是用来接收由无线访问节点发射的信号的设备。

简而言之,Wi-Fi技术与蓝牙技术相同,是短距离无线技术。通俗来说,Wi-Fi也是一种无线联网技术,由网线转变为无线电波来连接网络。常见方式是,在一个无线路由器的电波有效覆盖范围内,都可以采用Wi-Fi连接方式进行联网。

因此,Wi-Fi最大的优势与WLAN相同,在于不用布线,不受布线条件的限制,所以适用于移动办公用户。

那WLAN与Wi-Fi有什么区别呢?

虽然很多人会将Wi-Fi与WLAN混为一谈,但实际上Wi-Fi只是WLAN技术的一部分。WLAN包含两个技术协议标准:IEEE802.11标准与HiperLAN标准,而IEEE802.11系列标准由Wi-Fi联盟负责推广,使用IEEE802.11系列协议的局域网就被称为Wi-Fi。但Wi-Fi在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”,实质上是一种商业认证,后来,慢慢被人们用来代指无线联网技术。所以,从包含关系上来说,Wi-Fi包含于WLAN中。

How

如何扫描二维码连入 WiFi(英文)

安卓和 iOS 现在都允许扫描二维码,然后连入 Wifi。因此,可以将 WiFi 密码设得非常长,提高安全性。本文介绍如何通过 qrencode 这个工具,生成二维码。这里还有一个 Web 工具,可以在线生成 WiFi 的登录二维码。

Experience

飞机上网的原理与现状(英文)

本文介绍民用航班上网的解决方案,以及存在的问题。

Reference

  1. 关于WiFi 6技术,这篇说得最详细
  2. Wifi 登录二维码

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