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無線互連:這些“老”標準的“新”動作,重點在哪兒?

物聯網的發展帶旺了不少技術,其中無線通信技術應該是收益最多的,因為擺脫了纜線的牽絆,無線互連技術可以將物聯網設備快捷地部署到任何地方。

不過,Wi-Fi、藍牙這類無線區域網技術的興盛,很大程度上也得益於蜂窩移動技術在物聯網發展早期的缺位,而當5G來了,且意圖通吃高速、低延時、低功耗等多個無線互連市場之後,這幾個“老”技術身上的“壓力”,無疑會增大。



當然,甩掉“壓力”唯一的出路就是加速自身技術標準的重複過程,確立新的優勢和競爭壁壘。在這方面,我們也看到在過去的一年中,這幾個“老”技術都有所動作。今天我們就一起來畫畫重點,看看這些“新”動作的背後,蘊含著哪些深意。


Wi-Fi 6中的新砝碼


對於Wi-Fi來說,過去一年中其最大的動作就是正式推出了最新的Wi-Fi 6規範。這是Wi-Fi標準歷史上一次重要的過程,這裡面的訊息量很大,其中最為關鍵的訊息,我們歸納起來有以下幾點:

• 實現更高的數據容納能力,傳輸速率可達到10Gbps以上。
• 引入了OFDMA (正交分頻多重進接)技術,通過支援多用戶共享頻道來減少延遲、提高容量和提高效率。
• 優化MU-MIMO技術,可同時處理上下行的8個數據流,對多用戶的支援更有幫助。
• 啟用了1024-QAM編碼調製方式以提高每個有效負載中傳輸的數據量。
• 採用動態分配 (Dynamic fragmentation)機制,更高效地利用網絡資源。
• 新增目標喚醒時間(TWT)功能,可按需決定設備的喚醒時間,使功耗最小化,以期達到與BLE相仿的功耗等級。

細究之下,我們會發現,其實這些關鍵點中的前幾條,還是圍繞著提高傳輸速率、提升通訊品質、擴大連接範圍等方面做文章,都算是Wi-Fi的“老套路”,唯有最後一條“低功耗”的特性,是一個與眾不同的新亮點。



因為以往與藍牙、Zigbee等無線技術相比,功耗高一直是Wi-Fi難於克服的弱點,這也使其被排除在了很多物聯網應用之外,而現在Wi-Fi 6的低功耗新特性,應該會為它參與未來物聯網市場的競爭,提供一個新的籌碼,這可能才是Wi-Fi 6新規範中一個最值得關注的“重點”。


藍牙5.2中的“好聲音”

在眾多無線技術,藍牙絕對算的上是最“勤快”的,因為往往是隔不了多久,它就會發布一個最新的規範,給大家“帶來驚喜”。

我們中的很多人可能都還對藍牙5.0承諾的“2倍傳輸速率、4倍覆蓋範圍、8倍廣播數據長度”記憶猶新,對藍牙5.1中新增的“尋向功能”還沒有完全吃透,而現在藍牙5.2又來了!

在2020年1月藍牙技術聯盟(SIG)發布的這一藍牙新規範中,帶來了三個重要的新特性:

第一個新特性是增強型ATT協議(EATT)。 EATT修改了藍牙的順序事務模型,允許堆棧處理並發事務,並且通過新增的流量控制提升了EATT的穩定性。具體來說,以前的藍牙規範中事務的處理是順序的,不支持並發,MTU是一一對應且固定的。而在EATT中,MTU在ATT和L2CAP之間可以互相獨立配置,不同業務之間的PDU也可以交叉處理,減小了數據延遲。

第二個新特性是LE功耗控制。在舊規範中,藍牙LE(BLE)的發射功率是固定的,而在藍牙5.2中規定可以根據對接受信號強度指標RSSI的監控,來通知發射方增加或減少發射功率,這也就意味著發射方可以根據接收方距離的遠近調整發射功率,在確保通信可靠性前提下進一步優化功耗。



第三個新特性是LE Audio。 LE Audio採用全新的低複雜性通信編解碼器(LC3),相較於經典藍牙音頻編碼SBC,編碼效率和品質都有了較大的提高。與此同時,LE Audio還允許開發者根據需要,自行在音頻品質和功耗之間進行取捨,為設計開發帶來了很大的靈活性,以便在音質和功耗之間找到最佳均衡,有利於基於LE Audio打造更多低功耗的音頻物聯網新應用。 LE Audio還有一個最大的亮點,就是支持多重串流音頻(Multi-Stream Audio),它可以實現在單一音頻源設備與多個音頻接收設備間,同步進行多重且獨立的音頻串流傳輸。

如果要在藍牙5.2的三個新特性中進一步劃重點,我們的焦點無疑會落在LE Audio上。這是因為在前幾代的藍牙標準中,傳輸音頻一直是經典藍牙的一畝三分地,如今LE Audio的出現打破了這一界限,打破了經典藍牙在音頻傳輸應用中的壟斷地位,這後面的想像空間是巨大的。

比如憑藉多重串流音頻這個特性,LE Audio就有可能讓如今的真無線(TWS)耳機市場為之一變:要知道目前的TWS技術的處理方式是先將音頻信號發送至一個耳機,再轉發至另一個耳機,而採用LE Audio之後,音頻信號可以同時到達兩個耳機,在連接穩定性和降低延遲方面的體驗都會有很大提升。




如果再想遠一些,支持多重串流音頻的LE Audio的應用會相當廣泛,如私人音頻分享、一對多的音頻教學、多語言的實時翻譯……相信這一定會在未來的物聯網應用中注入更多的“好聲音”,也會成為藍牙技術贏得更大市場份額的一個“搶單”利器。

每一次標準的過程更新,都可以反映出這個技術的活力和生命力,說明它在適應市場環境的過程中正在不斷進化和完善。尤其是那些不同以往、有些讓人意外的新變化,其中往往暗藏著這個技術下一步的“野心”。能捕捉到變化中的這些關鍵點,你就能夠把握住技術發展的脈動了。




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