5G还未普及,下一代WiFi技术——WiFi 6来了。5G和WiFi 6都是无线技术,都使用在无线设备上,但两者的分别就是移动通信与WiFi,也就是手机上的蜂窝网络和WiFi技术、室外和室内无线的区别。WiFi 6和5G孰优孰劣?有人说,5G的便利性会取代WiFi,可能性多大呢?下面来分析一下WiFi6的优势,以及和5G在耗电、速度和价格成本的对比,以及两者使用场景的不同,告诉你该选择WiFi 6还是5G。
在无线的世界里,一直存在两种通信类别,一类是蜂窝网络,即2G、3G、4G、5G,另一类则是Wi-Fi技术,IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax,作为蜂窝网络的室内覆盖补充,Wi-Fi也承担着大量的数据流量卸载。在这些年的发展中,从2G到3G,从3G到4G,一直到今天的5G,每一代蜂窝移动通信技术的革新,都会引起一股又一股浪潮。相反,WiFi作为一种当今使用最广的一种无线网络传输技术,每次更新换代却鲜有人关注。
最新一代WiFi6,用技术术语来说,就是802.11AX。去年10月初, Wi-Fi规格重新命名,新标准802.11ax改名为Wi-Fi 6。同时,前几代WiFi名称也相应的作出了改变:
802.11b — WiFi 1 (1999)
802.11a — WiFi 2 (1999)
802.11g — WiFi 3 (2003)
802.11n — WiFi 4 (2009)
802.11ac — WiFi 5(2014)
简单来说就是,以前的WiFi命名复杂、繁琐,而现在命名就是通俗易懂。而对我们消费者最大的影响就是,在往后我们买路由器只需要知道,WiFi后面的数字越大,技术越先进就是了。
据了解,最新一代WiFi6(802.11ax)的传输速率最高可达9.6Gbps,也就是说理论传输速度达到了1.2GB/s的传输速度。随着WiFi6的到来,将会覆盖更多样化的应用,例如物联网、汽车,到4K视频传输等。
虽说不管是看视频、玩游戏,还是控制智能家居设备,我们的生活几乎离不开Wi-Fi,但目前家用Wi-Fi连接中存在的一些问题:无论我们的互联网连接有多快,当使用人数过多,时常会出现“拥堵”且目前的Wi-Fi也存在覆盖范围小、穿墙能力不强的缺点。
据介绍,相比于以前的Wi-Fi版本只注重速率的提升而忽略网络容量的影响,即将发布的新一代Wi-Fi技术802.11ax在Wi-Fi速率、频段、覆盖面积上都带来了相应的提升,使得Wi-Fi网络将具备更加宽松的带宽流量以满足多名用户的网络需求,同时也带来了更远的传输距离与更高的传输速率,能够满足诸如AR/VR、自动驾驶与4K影视等多元化场景应用的需求。
往当用户发现Wi-Fi连接不好的时候,往往很难分辨问题到底是出自Wi-Fi本身还是路由器。现在要做的是改善无线传输,希望产品的通道都是独立的,在多人使用的情况下,无线设备可以根据网络环境来选择更优异的通道来使用。
为了改变802.11 a/b/g/n/ac/ax每一代Wi-Fi复杂的命名,Wi-Fi联盟趁此机会宣布把新一代Wi-Fi技术802.11ax简化为Wi-Fi 6,并将前两代技术802.11n和802.11ac分别更名为Wi-Fi 4和Wi-Fi 5。
Wi-Fi 6的杀手锏是分布式Wi-Fi,具体来说,即通过全新的网络架构,可以在客厅布置一个接入网络的路由器,然后在每个使用网络的房间布置一个Pod连接到网络拓扑中。同时以往的Wi-Fi在2.4G和5G频率段间切换时需要改换SSID,Wi-Fi 6则不需要。
通俗来讲,Pod是一个小型的无线接入点,每一个Pod将直接连接至路由器,路由器再连接至互联网。因此,每个Pod都将提供一条全新的通路,在室内进行Wi-Fi连接时,可选择最优通路进行Wi-Fi网络的使用,为住宅内的每一所房间都提供最优的网络传输速度,同时也提供了足够的网络容量。
Wi-Fi 6在音乐会和体育赛事等密集环境中带来更高的数据速率,更高的容量和更好的性能,并提高电源效率,从而更好地节省电量,该标准定于2019年完成。苹果是最早采用802.11ac的设备制造商之一,因此该公司被认为是新Wi-Fi技术的早期采用者。
在物联网应用推进的过程中,面对越来越多的开放标准,如Wi-Fi、4G、蓝牙、Zigbee、NB-IoT、LoRa等,不同的应用场景应采用适合各自的无线连接协议,不过随着市场越来越成熟,标准也将趋于简单。
1、速率上的数倍提升。相比之前,Wi-Fi 6采用是更高阶的调制编码方案1024-QAM(Wi-Fi采用的是256-QAM),使其最大连接速率提升至9.6Gbps。
2、Wi-Fi 6的“6”还体现在了高密度接入。通俗的讲就是,如果说之前的Wi-Fi 5的方案(OFDM)是按订单发车,不管货物大小,来一单发一趟,哪怕是一小件货物,也发一辆车,这样就导致了效率低下,浪费资源。而新方案(OFDMA)则会将多个订单聚合起来,尽量让卡车满载上路,使得运输效率大大提升。
3、抗干扰能力强。Wi-Fi 6提出了一种信道空间复用技术(Spatial Reuse Technique),大大解决了此前由于信号的交叉覆盖而引起的干扰,理论上能彻底解决普通家庭的信号覆盖问题。也就是说,在人多密集的场所中,多个WiFi路由器之间信号干扰问题将会大大降低,而且用户体验也将会变得更好。
智能家居依赖于Wi-Fi和物联网实现连接和通信。但是物联网并不简单,它包括控制数据库、数据通信和用户友好型界面,智能家居即服务采用传感器跟踪数据,有时将数据收集至云进行分析,并在事物在其所处环境下不正常时通知用户。支持这一切的便是数量庞大的传感器与为它们提供网络的室内Wi-Fi设备。
利用分布式Wi-Fi架构,智能设备搭配上最新的Wi-Fi 6标准所提升的数据吞吐量与带宽容量,可以在多个通道中与无线路由器通信,无需使用额外的网关或在家中安装多个以太网/电缆/光纤连接点,以便连接一个网络系统,从而真正创建智能家居环境。
每次坐长途火车或开无聊的会议时,你是不是都在不停地刷网页,刷着刷着突然显示电量剩余不足10%那一刻,你的心里是不是有千万条草泥马经过。同样是上网WiFi和4G哪个更耗电呢?
耗电其实主要和手机的发射功率有关,发射功率的大小主要和设备和信号源的距离有关。二者距离越远,所需要的发射功率就越大。手机4G网络流量,需要发射和接收基站的信号,由于辐射范围大、建设成本高,基站都建在如山顶之类的开阔地带。手机接收来自山顶的信号,消耗的电量自然会多点,正常情况下手机需要发射的频率在100mW到200mW。如果遇到信号不好的情况,要发射更强大信号来搜索网络,会更加耗电!WiFi是通过路由器发射信号,适合在家中、公司办公室这种稳定的环境中近距离覆盖。假设一百平的房子,即使你在墙角蹲着,把路由器挂在窗户外面,距离也不超过20M,日常使用时,手机的发射功率大约50mW就足够了。
苹果官方给出的续航数据也表明:在同样的手机和同样的使用情况下,使用WiFi比使用LTE(4G)续航更久。
虽然今天4G资费已经很经济实惠了,但是人们似乎还是很钟情于WiFi。大多数人还是会觉得WiFi要比4G的上网速度快,然事实真的如此吗?WiFi的网速主要跟它的工作频段和路由器的天线数有关。不同协议版本下的WiFi性能是不一样的。
以802.11n版本为例,理想条件下,4天线路由器工作在2.4G频段时,最大下载速率可达600Mbps,覆盖范围可达70米。但是现实生活中,我们上网的速度可能200Mbps都达不到。原因有很多,首先大部分家用路由器都是采用双频(2.4GHz和5GHz)路由器,由于我们日常生活中很多设备不支持5GHz频段,所以一般只用到了2.4G频段。其次,虽然WiFi号称千兆带宽,覆盖距离达到70米,但在家中一个路由器会同时连接手机、平板、电脑等设备,再加上使用人数的增加,分摊下来的结果就是——大多数时候网速都达不到10MB/s。
现在主流的4G LTE网络(增强版的LTE),采用了载波聚合技术,理论上峰值速度能达到1000Mbps。其实很多人都不知道自己的网速连5Mbps都没有达到。4G基站同时连接了整个小区用户使用的设备,4G网络会被分摊。另外很多楼房的地形比较复杂,而4G基站往往又在楼顶,因此当用户在墙角或地下车库的时候,4G信号会尤其不好。因为在这种情况下,4G信号想和你的手机相遇,需要无视干扰,翻越高墙、绕开屏障。而且中途还会有很多其他手机不断加入连接。相比之下,WiFi信号历经的挫折就少很多,因此它的网速在大部分情况下,确实要比4G快些。
3G/4G/5G使用的是授权频段。移动运营商需要付钱使用这些频谱,并且需要布署足够多的基站来覆盖更多的用户。移动运营商需要回本,这钱当然由用户掏了。相比之下Wi-Fi使用免授权的无线频谱,任何人都可以免费使用。而且因为WiFi使用输出功率非常低的设备可以让无线电信号保留在室内,从而使每间屋子使用相同频段而不受干扰。你需要付出的仅仅是宽带费用以及一台路由器的钱。
也许你会说现在流量费用已经越来越低,甚至使用无限流量的月租费已经比宽带还低了。但是你有看到哪一行行备注小字么?(当流量使用超过 20GB 以后,上网速率将降至 1Mbps)这就意味着当 5G 达到 1Gbs 传输速率的时候,如果继续沿用这条规则,也许一天内你的网速就降为3G了。
2018年央视315晚会现场为观众演示了利用免费WiFi截获观众传输的照片及电子邮箱密码,让很多观众触目惊心。一份抽样安全调查数据显示,全国8万个公共WiFi中有21%存在风险。事实上,利用公共WiFi作案的门槛极低。一些不法分子利用网民想免费上网的心理,在公共场合利用一台电脑、无线上网设备及一个网络包分析软件就可搭建一个不设密码的钓鱼WiFi,整个过程只需要十几分钟甚至几分钟。连上钓鱼WiFi后,网民所进行的操作、传输的数据都可以被黑客监视,黑客可从上网数据包里查到网民的登录信息,从而窃取个人邮箱、社交软件账号密码和照片等信息,还可以截获网民与网银、支付宝等财产相关的验证码短信,盗取受害者的资金。
4G相比较于公共WiFi,国内运营商的4G网络采用的是“点对点”的连接技术,每个用户均使用独立的数据通道,不像WiFi那样允许多人同时连入,并且4G上网还需通过SIM认证,因此安全性会比WiFi高。
综上所述,在4G和WiFi5时代,我们出门会担心手机要没电了怎么办;在外使用公共WiFi网上冲浪总害怕遇到钓鱼网站;商场或家里总有某个角落搜不到信号。5G和WiFi6时代这些问题都可以得到解决吗?光说没用,一切凭实力说话!
5G网络,第五代移动通讯技术。5G在长时间大面积的宣传、预热与讨论下,大家都对其比较熟悉了。5G的理论带宽是4G网络的百倍(理论下行速度10Gb/s),同时还有低时延和低耗电的特性。即将取代4G网络成为下一代的通讯网络。目前5G通讯标准还没有完全确定下来,只有针对5G手机的eMBB场景(大流量带宽标准)已经被确定下来。
今年下半年会有大量手机厂商推出5G手机,电信运营商也将推出5G套餐供用户尝鲜。5G技术中还有URLLC(低延时通信)和mMTC(大物联网)的标准没有指定下来,整个标准在ITU(国际电信联盟)上全面通过,预计要到2020年左右。三大运营商在建设中的5G基站基本普及也要等到2020年。
WiFi6相比较于5G显得低调很多了。2018年10月3日WiFi联盟将基于802.11ax标准的WiFi纳入正规军,并正式更名为WiFi6。将前两代技术——802.11n和802.11ac分别命名为WiFi4 和WiFi5。与WiFi5相比,WiFi6在网络速度方面更加快速,容量上也越来越大。不但如此,WiFi6还加入了多用户多入多出技术(MU-MIMO)和正交频分多址(OFDMA),使得WiFi6能同时服务多设备能力大大提高。
不过WiFi 6目前面临与5G同样的问题——需要时间普及。我们手上所有的设备都要支持WiFi6协议(包括路由器、手机、无线网卡等),这个技术才能真正被用起来。介于用户更新设备的速度,WiFi6真正普及的时间可能会比5G还要长。
关于5G和WiFi 6具体比较不再累述,一表让你一眼把5G 、WiFi6看到底。
2019年,基于运营商的移动连接(LTE 和 5G 蜂窝网络)和非授权无线网络(WiFi6,或者称为 802.11ax),将在两个主要方面相互靠拢:无线电信号编码和资源调度。这两种无线系统采用相同的方法将更多用户和数据压缩到它们使用的频率中,使每个基站或无线接入点都能同时与更多设备通信。
尽管在技术上有所靠拢,但是基于运营商的无线系统和非授权无线系统之间依然存在许多差异,这些差异体现在成本、基础设施布局,以及它们为企业网络操作人员提供的管理控制级别等方面。这些因素将决定企业如何围绕无线功能的保留和增加做出规划。在企业环境中,由于位置、应用程序和设备类型的不同,WiFi6和5G既相互竞争也相互补充。
下面给出相互竞争几个例子:
1、企业可以购买5G小型蜂窝设备(小型蜂窝塔)并在内部部署,为员工提供5G覆盖,慢慢用5G取代WiFi。
2、由于WiFi标准的不断发展,企业每3-5年就要对其无线上网设备进行一次升级。有了5G,这些开销可以外包给服务提供商,服务提供商将负责定期升级他们的无线基础设施。
3、在某些用例中,5G可以补充WiFi6如:在增强型移动宽带(eMBB)用例中,客户端设备(CPE)可以连接到5G网络以实现Internet连接,并可以通过WiFi6在本地提供连接服务。
4、5G可以补充WiFi6在住宅固定无线的使用情况(例如最近由Verizon推出的5G家庭服务)。借助5G,服务提供商可以降低其调度操作的成本,并使客户能够通过自助服务机制激活其Internet连接服务。
5、即使在企业中,WiFi通过支持WiFi的笔记本电脑和移动设备也具有更高的渗透率。虽然从移动设备中消除WiFi并将其完全转换为5G更容易,但从笔记本电脑中删除WiFi并不容易。此外,在企业中推出WiFi6比5G网络要便宜得多。企业推出WiFi6的时间也比5G要短。
除了在企业中,未来WiFi6和5G会有角色的变化,二者由于速度快、高带宽等特点也正悄悄地改变物联网。
随着5G和WiFi6在2019年上市,物联网设备会被设计成发送更多信息只需消耗更少的能源,这些技术可以让设备始终保持在线或连接状态。各种类型的设备也可能开始使用SIM卡或嵌入式SIM卡来启用蜂窝功能,这将改变WiFi设备的当前趋势。WiFi6和5G都采用了使资源更具有确定性的调度方法,这对自动化制造、医疗、能源和其他各种行业中使用的任务关键型物联网资产也具有重要意义。WiFi6 无线接入点未来会增加对其他无线电技术的支持(例如蓝牙和 Zigbee),这些接入点会成为更加强大的物联网网关,甚至兼而成为有用的无线传感器,帮助跟踪和管理设备。值得关注的是,作为 LTE 技术(及随后的 5G 技术)的延伸,CBRS(公民宽带无线电服务)据称可以作为 WiFi6 的互补技术,用于在建筑内部提供无线连接。
在美国,CBRS使用的是未被WiFi或现有 LTE/5G 服务使用的 3.5Ghz 范围内的频段,所以不太可能被一般的消费者接入的设备干扰。很快,一些初期的CBRS功能便会实现商品化。对于机器人等需要稳定无线和移动连接的设备,CBRS将成为 WiFi6 的理想补充。
当然,与WiFi6 相比,5G 技术也有自己的优势。对于企业 IT而言,在 WiFi 并非理想选择的区域,5G将是革命性的技术,例如如果有数百台甚至数千台的物联网设备需要无线连接,在企业自己拥有的大楼内,WiFi6 将是连接物联网设备的必选无线技术。当物联网转移到企业大楼以外的区域时,传感器仍然可以利用 5G 作为无线传输模式,以获得具备足够速度和可靠性的连接。5G和WiFi6让物联网设备“活”了起来,也改变了我们使用物联网设备的方式。
5G取代WiFi的可能性不高,相反WiFi会通过5G技术继续演进和升级,在未来相当长的一段时间里,5G将与WiFi6共存并进,相互补充,而且两者在工业生产、物联网、智能驾驶等诸多领域都有很大的应用潜力和想象空间,帮助各行各业爆发出新的生产力。
以上就是WiFi6的优势以及和5G在耗电、价格、速度上的对比。WiFi 6和5G可以竞争、补充,但无法取代。两者在物联网上的贡献巨大,但是使用场景不同,使得无法替代对方。比如物联设备,在室内用WiFi 6,但是出了室内,WiFi无法使用,还得让5G上位。WiFi 6在速率、频段、覆盖面积全线提升,实现真正的智联家居互联。