9月21日上午,高通于北京舉辦了消費類物聯網、音頻及Wi-Fi技術媒體溝通會,為我們展示了其在物聯網生態系統建設方面的成就。中國物聯網未來的市場廣闊,本次溝通會旨在分享其通過技術和解決方案,幫助高通在中國的合作伙伴、整個生態系統,以及全球范圍內各個行業更好地把握物聯網這一契機。
高通市場營銷總監Ignacio Contreras表示,高通一直在引領技術創新,為世界連接、計算和溝通方式帶來改變。在諸如手機、WiFi等移動領域,高通擁有著強大的技術實力,但高通并未只深耕于移動領域的深耕,它同時也把技術運用到諸如智能家居、自動駕駛等全新的領域。
高通獲得的成績斐然——每天出貨超過一百萬顆物聯網芯片,預計本財年在物聯網的營收將超過10億美元;在諸如WiFi、藍牙音頻份額等物聯網和無線網絡領域已處于領導地位,基于其在移動技術創新領域的領導地位,高通在連接、安全、計算三大方面推動了物聯網的發展。
目前其技術和解決方案已經應用到諸多細分領域,并在在網絡和連接設備領域保持了強勁勢頭,包括網絡、可穿戴設備、機器人與無人機、聯網攝像頭、小型基站、工業物聯網、家庭娛樂、家居控制與自動化、語音與音樂。
搭建網狀優質WiFi網絡連接 高通讓智能家居擁有感知能力
溝通會上,產品管理副總裁Gopi Sirineni進行了關于高通智能家居的演講。他表示,每個家庭中的聯網終端數量在逐年上升,數據和多媒體消費進入了井噴時期,但近60%的中國用戶認為他們家庭網絡中的路由器存在問題。
為了實現無縫用戶體驗并驅動智能家居的發展,高通從連接、感知、交互、安全四大方面入手,并以此提出Wi-Fi SON概念,即網狀網絡。
顧名思義,網狀網絡是指在家中擺放一套三件裝、四件裝,甚至六件裝的多臺Wi-Fi組網設備,從而搭建一個WiFi射頻網。其中一臺可以連接到上行網絡,其他幾臺會自動組織成一個互聯網絡,家中的終端會就近連接一個特定的網絡節點。
網狀網絡的優勢也是比較明顯的:終端可以連接一個信號更強、干擾更少的路由器,不僅可以讓終端設備獲得的網絡更好,而且也減少了毗鄰網絡之間的互相干擾;不同的網絡擁有不同特性,可以滿足不同得需求,多路由器允許了多重特性的并存;擁有強大的自修復功能,當其中一個路由器損壞時不會導致無線網的癱瘓。
網狀WiFi網絡為智能家居不僅提供了可以滿足各種要求的網絡通道,而且為智能家居的無縫銜接提供了基礎。比如基于網狀網絡的Wi-Fi覆蓋,同時在各個節點上連接智能音箱還有矩陣麥克風,語音打斷或語音穿插的功能,即使智能音箱或其他終端正在播放音樂且音量很高,系統依然可以識別用戶說出的關鍵詞或者發布的指令,并進行交互,這就是基于6–8個麥克風回音消除和噪聲抑制的遠場語音技術實現的。同時,用戶來源追蹤可以讓隨用戶所處位置的變化而發生改變,從而為用戶提供全位置全時段的服務。
溝通會上還提到了一項基于網狀網絡十分炫酷的功能——空間AI感知技術。通過WiFi射頻覆蓋獲得的信號反饋,即可讓系統感知覆蓋范圍內發生的空間變化。由于WiFi射頻擁有較好的穿透性,所以比以往的光學視覺監控更加安全。
WiFi技術方面,802.11ax技術讓將網絡效率提高4倍以上,對用戶體驗的提升主要體現在如下三個方面,一是減少節點之間的干擾,二是增加網絡的容量,三是在有多種不同的網絡設備的情況下,擁有不同數據類型的終端將更好地融合在一起來應用。
aptX Adaptive技術旨在取消有線 高品質藍牙音樂或成主流
高通產品市場總監劉俊勇表示,目前高通音頻分個人音頻市場和音箱市場,而高品質的無線連接恰恰是該市場受眾大多所期待的,
高通之前發布的三大系列產品,可以同時支持兩種真無線技術,一種是TrueWireless Stereo,即音頻信號由手機傳到主耳機,再由主耳機傳到副耳機。另外一種是TrueWireless Stereo Plus。在使用過程中,耳機會與手機進行通信,并判斷手機支持哪種技術。如果手機是基于驍龍845、670、710移動平臺,耳機會切換到TrueWireless Stereo Plus技術——會有兩路獨立的音頻流從手機直接傳輸到兩個不同的耳機。
如果耳機跟手機通信過程中,檢測到手機不支持TrueWireless Stereo Plus技術,耳機會自動轉換到TrueWireless Stereo模式。由于TrueWireless Stereo Plus耳機單獨提供信號,不需要耳機作為中繼器,可極大節省功耗,延長用戶時長。
溝通會上對支持動態調節的新一代音頻編解碼器aptX Adaptive進行了講解。aptX系統生態就已經比較完善,已經有了aptX和aptX HD、aptX低延時三個版本。而相比于aptX系統,aptX Adaptive擁有會根據外界的射頻傳輸環境動態調整性能、根據消費內容來自動調節性能的特性。aptX Adaptive不需要用戶去控制,一切都是自適應來完成的,這極大地提高了用戶體驗。
aptX Adaptive還有一個重要的特性就是高音質。在420kbps傳輸速率下,它可以達到aptX HD的傳輸品質。aptX HD的傳輸速率是576kbps,我們最新的技術aptX Adaptive在420kbps傳輸速率的情況下可以達到aptX HD在576kbps的音質。在音質提升的情況下,連接的穩定性會進一步提升。
aptX Adaptive技術里面特別強調低時延的應用場景,因為它可以實現50-80毫秒的傳輸時延,這就大大滿足了游戲玩家對無線音頻傳輸速度的要求。另外,aptX Adaptive也支持兩種剛才提到的真無線技術。
會后,高通產品管理副總裁Gopi Sirineni、高通產品管理總監 Jason Tao接受了媒體訪問,并對相關WiFi問題進行了一一解答。下面我們就來摘取幾個主要問題,來看看高通的負責人是怎么回答——
問題一:很多人認為5G到來之后Wi-Fi使用范圍或重要性會大大下降,很多時候完全不用Wi-Fi、只用5G。在5G時代,網狀網絡Wi-Fi和5G大概是什么樣的關系?
第一,5G的方案是基于許可頻譜,這要產生額外的費用;Wi-Fi一直是在未許可頻譜上進行工作。5G的部署和發展對于Wi-Fi來說更多是協同發展而不是取代Wi-Fi。
第二,隨著5G部署的擴大,Wi-Fi的需求會增加。特別是在室內, 5G蜂窩可以作為上行和回傳的技術,使無線接入到家庭也可以提升到Gbps以上的速度。光纖入網以后可以通過5G入戶,入戶以后隨著家庭中應用的增加和接入設備數量的增加,帶寬需求相應增加,而且住戶對Wi-Fi本身的需求也會相應提升。
第三,NB-IoT也是使用授權頻譜,在使用場景和費用方面與Wi-Fi方案具有互補性。高通認為這些技術是互補的,可以協同發展。
在中國市場,很多運營商已經在光纖部署上投入很多,但是其可以作為5G網絡的補充;有些運營商在新區域布線很可能會采用5G作為接入方式,再通過Wi-Fi實現室內覆蓋。
問題二:射頻偵測的技術是不是可以理解為在某一方面可以取代傳統的攝像頭監控的功能?這個技術在具體的商用和產品落地方面有沒有比較詳細的時間點?
射頻偵測識別的不是面部信息,更多是識別個體生物紋路特性,比如人或寵物等的外形、動作(走路、奔跑、跳躍)的習慣特性,從而判斷個體的身份。
Wi-Fi射頻偵測與視頻攝像頭相比較,具有一個很明顯的優點,更好的靈活性:通過視頻進行臉部識別時,人或采集目標需要站在特定的位置;Wi-Fi的射頻偵測無此要求,無論目標是人、寵物或其他物體,他們都可以處于家中的任何位置,可以依照平時的活動范圍和生活習慣自由移動,Wi-Fi可以實時進行射頻偵測和識別。
此外,射頻偵測還可以更好地保護隱私。因為家中的安防攝像頭通常都是對著門口、外面,或者針對某些位置的,如果在家中進行大范圍的視頻監測,用戶會擔心數據傳輸到云端后被泄露,可能家里所有人的一舉一動都會被別人看到。但是射頻偵測避免了隱私方面的擔憂,因為其只在關鍵動作或者關鍵指令的部分有交互,其他的部分不會有任何成像,用戶無需擔心家人的一舉一動被遠程監視。
關于商用的時間表,預計第一批應用在家庭安全、安防的產品將在2019年初面市。另外一個例子,音樂、電視的播放能夠跟隨著主人從家中一個房間移動到其他房間,這項技術的應用產品預計能夠在明年年中左右的時間發布。
問題三:未來802.11ax Wi-Fi的熱點能承受多少的客戶端?
接入點(AP)能夠支持多少客戶端是由幾方面的因素決定的:首先,AP的內存大小直接影響了其支持的客戶端數量,因為每個客戶端的連接都需要占一部分緩存空間,要單獨建立一個不同的區域,存密碼或者狀態。因此,這和設備本身的硬件能力有關系,比如內存有硬件限制,或芯片架構有接入數的限制。
802.11ac這一代AP在最大系統配置的情況下可同時承接上千個客戶端。和11ac比起來,在相同或者更高的客戶端數量下,802.11ax的效率更高,可以保證更高的帶寬,創造更高的用戶體驗,這是11ax相比于11ac來說最主要的優越性。
11ac里也有11ax的關鍵技術MU-MIMO,但11ac的MU-MIMO只有下行:在AP端發送一個數據包,幀(frame)可以同時傳給幾個客戶端,并且每個人收到的數據包是不一樣。傳統意義上的廣播形式是,發送一個數據包之后,所有人收到的都一樣,但在MU-MIMO的情況下,發送一個數據包之后,每個人收到的只是自己所需的數據包,相當于點對點傳輸,但是數據包是在同一個時間傳出去的,這是下行。但11ax同時可以支持上行,從客戶端往AP傳輸的時候,可以同時給每個人發送不同的數據包,到達AP之后把這些數據包同時收進來。以前在傳統技術下,這會造成沖撞,還得要重傳。在11ax的支持下,同時傳輸的數據包,AP都可以解碼,所以效率就提高了幾倍。
此外,11ax還支持OFDMA,也就是把很多小數據包組成大數據包。以前,發送一個數據包后中間要停頓一些時間,才能再發一個小數據包,不然就會沖撞在一起,因此帶寬的利用密度很小。但是有了OFDMA之后,可以把數據包組在一起(LTE或5G也有類似的技術),11ax在支持幾百上千個客戶端時能夠讓每個承載的數據量更高,這并不是一個絕對數目的提高,而是同樣數目下服務質量提高幾倍。
問題四:從上代ac到ax,標準確立花費了4年時間,從ax發展到下一代標準,是否會需要更長的時間?此外關于下一代的Wi-Fi標準,目前市場上已經有一些聲音,包括在2020年開始支持6GHz頻段,以及到2023年支持極高吞吐量(EHT),實現吞吐量的4倍提升。高通對于下一代標準有什么看法?
關于標準化的時間,盡管大家可能覺得11ax標準制定花了很長時間,但從我們參與標準化工作和產品研發的時間點來看,11ax標準化所花費的時間也是在大概兩三年左右,跟之前幾代技術的時間大體相近。兩者之間差別存在的一個可能原因是11ax從標準化到真正產品落地之間的時延,實際上,隨著Wi-Fi技術的發展,其技術復雜度不斷增加,這確實會造成這種時延。同時,隨著11ax基本技術規范的確立,目前業內領先的多家廠商都已經在Wi-Fi Alliance(WFA)最終確立11ax落地細節前宣布推出11ax產品,像Qualcomm的11ax產品甚至已經開始出貨。這些產品可以支持后向及前向兼容,并為用戶體驗帶來即時的顯著提升。從這個產品時間點看,11ax技術發展的時間其實跟前代是差不多的。
至于11ax往后的下一代技術演進,首先從WFA的層面看,11ax的技術規范其實還沒有完全鎖定。業界也已經可以看到Wi-Fi技術的幾個演進趨勢。第一是向6GHz頻段的拓展,我們知道現在的Wi-Fi基于2.4GHz和5GHz兩個頻段,未來我們期待Wi-Fi向后面從6GHz——具體而言是從5.9GHz至7.1GHz的范圍擴展。這實際上還不是下一代技術的演進,還是會繼續基于11ax,只是帶寬變得更寬。進一步擴展帶寬的好處在于,隨著帶寬的擴展,可用頻譜也會變得更寬,這樣會使得服務范圍變得更廣。無線技術都存在頻譜方面的物理局限,因此帶寬肯定是更寬越好。
尤其是技術發展到11ax這一代,已經可以支持160MHz的單信道帶寬,以前11ac只能支持80MHz。但盡管技術上可以支持160MHz,從實際看,即便是在5GHz頻段中,可用的160MHz獨立信道也還是很少。這就像是以前在2.4GHz頻段,雖然理論上可以使用40MHz的信道,但實際使用之后信道干擾的問題是十分嚴重的。所以說,如果想真正把160MHz信道都用起來的話,只有5GHz頻段是不太夠,如果可以再加上6GHz頻段,就有更多產品可以支持160MHz。此外,將11ax拓展到6GHz頻段還可以帶來更高的靈活性,避免160MHz頻帶之間相互干擾和覆蓋。
此外還有在極高吞吐量(EHT)和其他方面的技術演進,Qualcomm也在積極參與并努力做出貢獻。比如在蜂窩和Wi-Fi之間,11ax就引入了OFDMA技術。因此,高通認為在后續演進中將看到更多的技術融合,特別是基于相似頻譜的技術有很多的演進和融合。
問題五:其實未來在物聯網這一塊不只Wi-Fi,還有藍牙、ZigBee等等,這些協議各有各的特色,誰也沒有辦法代替誰。現在通信模塊廠商都在推行多協議模塊或全協議模塊,這種模塊也有缺點,比如體積更大和功耗更高,高通怎么看待這個問題?
這些技術正處于多元共存的階段,而且將會在未來很長一段時間內共存下去,短期之內不會互相替代。因為他們各自都有不同的技術特性,一些甚至有其比較成熟的生態鏈。
高通會支持所有的技術,包括在網狀網絡的Wi-Fi平臺支持藍牙和ZigBee接入,不同的接入模式都可以通過網狀節點組成無縫的服務。比如以前只有一個小藍牙Hub的時候,智能燈泡在連接后只能在某一個房間內使用,在另一個房間就無法控制。如果每一個網狀網絡節點都支持藍牙和ZigBee的話,就可以覆蓋到整個房間。
至于功耗方面,因為多數時候有電源供電,從網絡節點上來講,功耗本身并不是一個很大的挑戰。從終端的節點來說,功耗是一個更靈活的問題。在終端節點上可能只需要藍牙或只需要ZigBee。多模式、全模式模塊或獨立模塊能夠滿足用戶的不同需求,都有其市場和生存空間。
另外從協議的協作和后續的演進來講,隨著芯片技術的不斷發展,支持的協議越來越多,芯片也逐漸多樣化,但實際上有很多的共性。Qualcomm有把多種接口都集成進同一芯片的方案,使其在支持多個技術的同時,功耗無需成倍增加。因此用戶不需要擔心功耗問題。
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