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【前沿】WiFi在物联网中扮演的角色

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发表于 2017-12-22 16:11:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 猴头 于 2017-12-27 18:39 编辑


WiFi通常是IoT(Internet of things 物联网)的首选,但由于本身存在的限制,已经添加了两个新的协议,802.11 ah和802.11 ax。
不同的物联网应用程序在范围、数据吞吐量、能源效率和设备成本方面具有不同的要求。WiFi通常是一个显而易见的选择,因为WiFi的覆盖几乎是无所不在的,但它并不总是正确的选择。本文研究了WiFi的功能和两个新兴的IEEE标准,802.11 ah和802.11 ax。
物联网的数据传输要求从小型的、间歇性的有效载荷到大量的连续数据,如实时视频监控。在天气和农业应用方面,智能设备的距离要求可能是几公里。


技术瓶颈在每个领域都很常见。物联网设备需要持续的连接,但它们不一定都能够连接电源。物联网设备需要能源方面的进步,甚至需要一个纽扣电池支持设备不间断使用几年时间。影响物联网连接技术的主要包括:
1。设备成本和配套基础设施

2。易于部署,调试和管理
3。可靠性和安全性。
4。可扩展性

物联网连接技术
许多基于最后一英里连接性选项已经演变为服务物联网,而且每个都有优点和局限性。下面就是各种连接技术的对比:
物联网各协议对比.jpg

WiFi在物联网中的作用
WiFi,即802.11,是一种无线协议,它的目的是用无线通信取代无授权的频带。它的目标是提供现成的、易于实现的、易于使用的、具有跨供应商互操作性的短程无线连接。在零频谱成本的情况下,对频谱效率的关注较少,而桌面设备的期望使用效率也不高。
WiFi是IoT连接的一个明显选择,因为现在WiFi覆盖几乎无处不在,然而它并不总是合适的选择。
使用标准802.11 a/b/g/n/ ac的优点和缺点
优点
缺点
基础设施和设备成本低
高能源消耗
易于部署
覆盖范围
普及程度大
频谱拥塞

如上表所示,标准WiFi虽然是物联网的首选,但在范围和能效方面都有局限性。IEEE通过发布802.11 ah和802.11 ax的规范来解决这些缺点:
WiFi HaLow(802.11 ah)——WiFi HaLow技术基于2016年10月批准的ieee802.11 ah标准。它是专门为解决物联网的范围和电力问题而引入的。802.11 ah使用900mhz ISM的许可波段,提供较低功率需求的扩展范围。使用预定义的wake/ doze周期,并提供半径为1公里的范围,从而进一步优化功耗。它允许站点分组最小的争用和转发,以扩展覆盖范围。

然而,802.11 ah需要专门的无线接入点(或APs内部的无线电)和客户端硬件。尽管该协议已于2016年10月得到批准,但芯片厂商对无线网络的热情却微乎其微。

HEW (802.11 ax)——即将到来的高效无线(IEEE802.11ax)标准也增加了许多IoT友好的特性。它保留了目标唤醒时间和站组特性,从802.11 ah允许客户节约能源和避免碰撞。此外,多MIMO功能,再加上较小的(78.125 kHz)载波间隔,允许多达18个客户端同时在40mhz通道内发送数据。
在物联网中何时采用802.11 ax将取决于802.11 ax客户端的性能以及客户端和AP设备在市场中的普及速度。


综上所述,标准WiFi(基于802.11 a/b/g/n/ ac)通常不是IoT的最佳技术,但某些IoT应用程序可以利用已安装的标准WiFi,尤其是在内置或校园环境中。现有的案例包括建筑和家庭自动化和内部能源管理。
===============知识点!注意了!=================
802.11 ah——基于802.11 ah的WiFi HaLow是专门为物联网设计的低功耗长距离技术,需要单独的物联网设备。采用1GHz一下的频段,改善先进Wi-Fi易受建筑物阻碍而影响传输距离和覆盖范围的弊端。覆盖范围可以达到1公里,信号更强且不容易受到干扰。
802.11 ax——高效无线(802.11 ax,High-Effciency Wireless,HEW)标准由于可使用160MHz的频宽,辅以一系列新技术,802.11ax比802.11ac更高的无线传输速率、承载量,更强的抗干扰与稳定性。最高理论速率提升至802.11ac的4倍以上,并能够更好的适应高密度无线环境。
此外WiFi提供商们会继续对物联网进行改进,并已开始在设备中内置物联网技术(ZigBee、Bluetooth功能)提供接口。

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发表于 2017-12-25 12:01:03 | 显示全部楼层
我对 我家的智能机器人说  关掉 插座。 他不理我。

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发表于 2017-12-25 12:02:00 | 显示全部楼层
然后找个帅哥说 关掉插座,关的很快。 是太智能了? 嫌我丑?

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发表于 2017-12-25 15:27:50 | 显示全部楼层
有可能。。

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发表于 2017-12-27 12:49:38 来自手机 | 显示全部楼层
Wifi不适合物联网,功耗太高,距离太短。物联网还lora吧
来自: 微社区

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 楼主| 发表于 2017-12-27 16:56:58 | 显示全部楼层
路卫东 发表于 2017-12-27 12:49
Wifi不适合物联网,功耗太高,距离太短。物联网还lora吧

802.11 ah技术解决了耗电和距离问题,虽然低功率、低速度,但高可靠,信道多,干扰少。如果可以将HaLow芯片尽快商用的话,可比ZigBee,提供了未来局域网的一种可能性。
您说的Lora不太了解,方便简单介绍下吗~

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发表于 2017-12-27 17:57:56 来自手机 | 显示全部楼层
wifi也有802.11ah这样的低功耗,远距离协议哦

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 楼主| 发表于 2017-12-27 18:07:21 | 显示全部楼层
傻狗客服 发表于 2017-12-27 17:57
wifi也有802.11ah这样的低功耗,远距离协议哦

lora似乎基站已经铺设了很多了,而ah的芯片还无人问津。。。

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发表于 2017-12-29 09:44:17 | 显示全部楼层
ah低速的问题比较难受,短板比较明显
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