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智能可穿戴市場迎來新技術!低功耗Wi-Fi標準專為物聯網打造
時間:2021-02-16 10:07:13

在互聯網時代,Wi-Fi如同我們生活中的氧氣一般無處不在。它是當今使用最廣泛的無線網絡傳輸協議,承載了全球一半以上的流量。Wi-Fi是一個包羅萬象的術語,用于描述不斷發展的802.11協議家族。

Wi-Fi聯盟是推動Wi-Fi發展的組織,他們通過數字命名法簡化了Wi-Fi名稱,例如Wi-Fi 6對應802.11ax、Wi-Fi 5則是802.11ac、Wi-Fi 4為802.11n。

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▲圖片來自歐飛先生

5G的到來,開啟了萬物互聯的時代,像自動駕駛、智慧城市、遠程醫療、智能可穿戴等,都是物聯網的應用場景。為了能夠更好地滿足這類市場的需求,Wi-Fi聯盟推出了覆蓋距離更廣、功耗更低的Wi-Fi HaLow認證方案。

Wi-Fi HaLow是基于IEEE 802.11ah技術的認證標準,同時也是針對IoT市場量身打造的低功耗Wi-Fi技術。

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眾所周知,適用于物聯網的低功耗傳輸標準,還包括ZigBee、Z-Wave、藍牙以及Thread。ZigBee和Z-Wave的缺點在于頻寬較低,并且兩者在設定時的彈性較弱。以ZigBee為例,它無法進行跳頻,在網絡布建時容易受到干擾。因此,ZigBee不太適合射頻環境不穩定的物聯網或M2M應用(基于特定行業的終端)。Wi-Fi HaLow單個節點最多連接設備超過8000個,同時還具備一定的抗干擾能力和墻壁穿透性。

至于藍牙,它的缺點在于通訊距離,一般不會超過10米。Wi-Fi HaLow的最大傳輸距離達到了1000米。

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Wi-Fi HaLow開啟智能可穿戴設備新紀元?

作為遠距離無線傳輸技術的一種,Wi-Fi HaLow低功耗、長距離的特性,除了適用于工業物聯網、無人機、安防監控等領域外,還可以用于智能可穿戴設備。

目前,主流的智能可穿戴設備大致可分為三大類:TWS、智能手表和智能眼鏡。首先是TWS,消費者在選購TWS耳機前,通常會比較在意耳機的音質、降噪以及續航能力。

為了更好的便攜性,TWS耳機的體積基本上做得都比較小,大概只有一根大拇指那么大。在有限的體積下,TWS耳機內部需要塞入很多元器件,包括音頻單元、降噪芯片、電池等。

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現在,市面上絕大多數TWS耳機,單次使用時間基本都能達到5~8個小時。想要進一步提升TWS耳機的續航能力,廠商的做法有兩種:一種是增大電池容量;另一種則是引入快充技術。

雖然增大電池容量并不難,但是這種簡單粗暴的方法存在很多問題,比如隨著電池容量的增加,電池的體積也會增大,這樣一來,耳機腔體部分也會變大、變重,不僅犧牲了部分便攜屬性,還會影響耳機的佩戴舒適度。而且,在TWS上加入更多的功能,也會加快電池消耗的速度。

至于引入快充技術,并不能從根本上解決TWS耳機的續航問題,因為用戶需要將耳機放入充電盒,等待5分鐘后,才可以繼續使用1小時。Wi-Fi HaLow低功耗的特性有助于改善TWS耳機的續航能力,盡管不難帶來質的提升,但是最起碼要比以前更好一些。

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其次是智能手表。Apple Watch為例,它可以通過e-SIM功能脫離手機獨立運作,而且擁有專門的應用商店,用戶可以根據自身需求下載對應的App,這些操作均離不開移動蜂窩數據和Wi-Fi。

傳統Wi-Fi最大的瓶頸在于功耗問題。Wi-Fi HaLow在功耗表現方面,由于采用了700~900更低的頻率,以及更窄的頻道占用寬度,使得功耗與藍牙、ZigBee等短距離無線傳輸技術處于同一水平線上。

也就是說,無論是下載安裝應用還是長時間使用需要聯網的App,支持Wi-Fi HaLow標準的智能手表功耗表現會更低,與之對應的就是續航能力的提升。

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最后是智能眼鏡。現在,市面上比較常見的智能眼鏡有家用或戶外使用兩種類型,前者主要用來影音娛樂,比如看電影、玩游戲等;后者則更傾向于接打電話和聽歌。

Wi-Fi HaLow除了低功耗的特性外,還支持遠距離傳輸、多設備連接、更好的穿墻能力以及更強的抗干擾性。對于家用型智能眼鏡,如果路由器位于客廳,在房間內使用時,WiFi連接性會變差。再加上如果家里不止你一人,路由器又不支持Wi-Fi 6的情況下,使用智能眼鏡可能會因為網絡擁堵問題影響用戶體驗。如果家用型智能眼鏡支持Wi-Fi HaLow標準,上述問題或許都能得到解決。

對于像華為Eyewear這類戶外使用的智能眼鏡而言,其最大的問題在于網絡連接的穩定性。舉個例子,在地鐵、公交等信號復雜的應用場景下,使用戶外型智能眼鏡聽歌時,可能會受到外界信號的干擾,導致設備經常斷連。相比傳統Wi-Fi和藍牙,Wi-Fi HaLow擁有更強的信號抗干擾能力,可以大幅降低外接信號對智能眼鏡的干擾性。

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 總結

其實,相比智能可穿戴設備,Wi-Fi HaLow更多的作用在于布局AIoT市場。比如智能安防,由于Wi-Fi HaLow最大傳輸距離為1000米,并支持最多1萬臺設備同時接入同一連接點,大型商場只需要在一個位置搭建Wi-Fi HaLow的接入點,即可覆蓋一公里以內所有支持該標準的監控攝像頭。對于商家來說,布局安防監控成本會更低。

而且Wi-Fi HaLow有助于提升智能家居的使用體驗,現階段的智能家居,體驗上都不是太好,不是經常斷連,就是受到家里其他設備的信號干擾,導致實際使用起來延遲偏高。如果智能家居全部支持Wi-Fi HaLow標準,那么這些問題可能都會得到解決。

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事實上,Wi-Fi HaLow并不是什么新技術,早在2016年,Wi-Fi聯盟就已經公布了這項標準,只是沒有廠商愿意去跟進,直到2020年,國內珠海泰芯半導體才推出了全球首款基于Wi-Fi Halow標準的量產芯片,但應用場景與普通消費者沒有太多聯系。

說實話,Wi-Fi HaLow在定位上,與Wi-Fi 6多少有些重疊,畢竟室內應用場景,兩者區別并不大。相較之下,Wi-Fi HaLow更適合戶外場景。很顯然,Wi-Fi聯盟在這個時間節點再次宣布該標準,是一個很正確的決定。

不過,考慮到之前該標準從公布到芯片量產再到商用的進度,廠商們可能沒有那么跟進并推出相關產品。雖然加入Wi-Fi聯盟的廠商不在少數,包括上游芯片廠商英特爾、高通等,下游終端品牌廠商包括微軟、蘋果、華為等,但是Wi-Fi HaLow標準是否會應用于智能可穿戴領域,最終還要看廠商們愿不愿意,畢竟已經有了“前車之鑒”。

來源:2021-08-24 雷科技

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1708963573221128124&wfr=spider&for=pc  

文章關鍵詞: Wi-Fi HaLow

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