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[導讀]物聯(lián)網(wǎng)即將一統(tǒng)電子江山,作為物聯(lián)網(wǎng)的左膀右臂,2016年無線通信大將們都在各顯神通。對于5G技術來說,由于所需容量和帶寬的增加,新頻譜的使用和新無線接口的部署都是延長5G部署的因素。雖說5G具體標準還未正式確定

物聯(lián)網(wǎng)即將一統(tǒng)電子江山,作為物聯(lián)網(wǎng)的左膀右臂,2016年無線通信大將們都在各顯神通。對于5G技術來說,由于所需容量和帶寬的增加,新頻譜的使用和新無線接口的部署都是延長5G部署的因素。雖說5G具體標準還未正式確定,但也阻止不了全球各大廠商的熱情,從Simulink軟件到NI各種關于5G的測試服務,再到華為Polar Code的研發(fā)。

美國當?shù)貢r間11月17日凌晨0點45分,在3GPPRAN1 87次會議的5G短碼方案討論中,經(jīng)過艱苦卓絕的努力和萬分殘酷的競爭,中國華為公司主推的Polar Code(極化碼)方案,成為5G控制信道eMBB場景編碼方案,這也是中國公司第一次進入到基礎通信框架協(xié)議領域。

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編碼和調制是無線通信技術中最核心的部分,而信道編解碼在基礎通信框架中位于物理層位置,涉及到網(wǎng)絡覆蓋和傳輸速率的提升。這次 3GPP 確定了華為主導的 Polar 碼作為控制信道的編碼方案,高通主導的 LDPC 碼作為數(shù)據(jù)信道的編碼方案。根據(jù)華為的實際測試,Polar 碼可以使現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡的頻譜效率提升 10%,與毫米波結合達到 27Gbps 的速率。

華為力挺的物聯(lián)網(wǎng)無線技術NB-IoT(Narrow Band -Internet of Things)

去年9月份,全球通信業(yè)對共同形成一個低功耗、廣域覆蓋(LPWA)的物聯(lián)網(wǎng)標準達成共識, NB-IoT標準應運而生。今年6月16日,NB-IoT技術協(xié)議獲得了3GPP 無線接入網(wǎng)(RAN)技術規(guī)范組會議通過。從立項到協(xié)議凍結僅用時不到8個月,成為史上建立最快的3GPP標準之一。NB-IoT構建于蜂窩網(wǎng)絡,只消耗大約180KHz的帶寬,可直接部署于GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡或LTE網(wǎng)絡,以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。目前,NB-IoT即可進入商用階段。

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值得一提的是,華為正大力支持NB-IoT技術。

物聯(lián)網(wǎng)除了5G肯定少不了短距離無線通信技術,目前,多種短距離無線傳輸技術在物聯(lián)網(wǎng)領域得到廣泛的應用,競爭比較激烈的包括ZigBee、藍牙、WiFi等無線通訊技術,以及基于這些技術發(fā)展而來的新技術。以現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)智能家居行業(yè)來說,這三種無線通訊技術都在智能家居領域得到了運用,其中ZigBee無線通訊技術近年來的市場占有率逐步提高。當然,要構建一個萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)絡,以目前這三種無線通訊技術,都具有各自的優(yōu)勢和不足。

為了更快適應物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展,2016年ZigBee、WiFi和藍牙技術都在自有技術標準上進行了完善,分別推出了ZigBee3.0、WiFi Halow、藍牙5.0。

超長距離Wi-Fi標準802.11ah—Wi-Fi HaLow

2016年1月份,WiFi聯(lián)盟公布了802.11ah WiFi標準(HaLow),低功耗、長距離的特點更加順應了物聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展。為了實現(xiàn)更大范圍覆蓋,802.11ah是在比現(xiàn)有的2.4GHz和5GHz技術相比低得多的900MHz頻段中運行的。相對的,其運行速度大大降低,將僅能夠在150千比特/秒和18兆比特/秒之間的速度傳輸數(shù)據(jù),使得它比大多數(shù)現(xiàn)有的家庭網(wǎng)絡慢。然而,這對只要求短時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡凸β试O備來說還是非常合適的,如物聯(lián)網(wǎng)設備的發(fā)送低功率器件。WiFi聯(lián)盟消息稱,第一批HaLow認證將在2018年。

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低功耗傳輸提升4倍,除了藍牙5.0還有誰!

6月16日,藍牙技術聯(lián)盟發(fā)布了新一代的藍牙技術標準藍牙5.0。藍牙5.0的信號范圍提升了2倍,這意味著它的通訊距離變長,低功耗傳輸速度是現(xiàn)有標準的4倍,同時還具有準確的室內定位功能。

藍牙的通訊距離得到提升,不過這種點對點的通訊方式不具備大規(guī)模的網(wǎng)絡拓撲能力。例如,一個完善的智能家居解決方案甚至需要上百個設備,藍牙5.0無法實現(xiàn)大規(guī)模的設備組網(wǎng)。同時,藍牙設備的功耗通常在一個月左右,對于電子設備及智能硬件來說,藍牙5.0的性能能夠更好滿足硬件設備的需要,但是在智能家居領域,藍牙5.0還需要接受考驗。

統(tǒng)一、開放、完整的ZigBee3.0,國內廠商都入伙了

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,其特點是低功耗、低復雜度、自主組網(wǎng)、低速率和高安全性,是一種非常適合物聯(lián)網(wǎng)的無線通訊協(xié)議。尤其是最近幾年,ZigBee無線通訊技術在物聯(lián)網(wǎng)領域的市場占有率得到大幅度提升。不過,ZigBee基于不同應用層擁有不同的技術標準,如ZigBee HA、ZigBee LL、ZigBee BA等,所以不同廠家生產(chǎn)的智能家居設備并不能實現(xiàn)互聯(lián)互通。為了解決互聯(lián)互通問題,ZigBee3.0標準誕生了。

ZigBee3.0基于 IEEE802.15.4 標準、工作頻率為2.4 GHz(全球通用頻率)、使用 ZigBee PRO 網(wǎng)絡,由ZigBee聯(lián)盟市場領先的無線標準統(tǒng)一而來,是第一個統(tǒng)一、開放和完整的無線物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)解決方案。它從物理層延伸到應用層,包括面向日益增多的細分市場的互操作性認證和品牌建設,覆蓋了最廣泛的設備類型,包括家庭自動化、照明、能源管理、智能家電、安全裝置、傳感器和醫(yī)療保健監(jiān)控產(chǎn)品。

ZigBee3.0標準意味著ZigBee各應用層有了一個統(tǒng)一標準,來自全球任何兩家廠商的智能家居設備都可實現(xiàn)互聯(lián)互通,解決了智能家居領域的產(chǎn)品互聯(lián)問題,使之更加適用于物聯(lián)網(wǎng)。當然,這并不等于ZigBee、藍牙、WiFi之間能夠兼容,基于ZigBee3.0的智能家居仍然還會面臨與藍牙、WiFi設備不能互聯(lián)互通的問題。

物聯(lián)網(wǎng)領域無線技術標準之爭一直在上演,目前WiFi、ZigBee和藍牙都推出了新一代的標準,在性能上都得到提升,這也側面印證了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展前景。不過,2016年華為、美的、阿里等廠商都加入了ZigBee聯(lián)盟,積極布局物聯(lián)網(wǎng),他們在智能家居方面的大力發(fā)展或加快ZigBee3.0技術落地,強化ZigBee在物聯(lián)網(wǎng)領域的競爭力。

至于在未來物聯(lián)網(wǎng)領域,WiFi Halow、藍牙5.0和ZigBee3.0誰能成為王(互聯(lián)網(wǎng))的男人,我們拭目以待。

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