无线互连:这些“老”标准的“新”动作,重点在哪儿?

物联网的发展带旺了不少技术,其中无线通信技术应该是受益最多的,因为摆脱了线缆的牵绊,无线互连技术可以将物联网设备快捷地部署到任何地方。

不过,Wi-Fi、蓝牙这类无线局域网技术的兴盛,很大程度上也得益于蜂窝移动技术在物联网发展早期的缺位,而当5G来了,并且意欲通吃高速、低延时、低功耗等多个无线互连市场之后,这几个“老”技术身上的“鸭梨”,无疑会增大。

“图1”
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当然,甩掉“鸭梨”唯一的出路就是加速自身技术标准的迭代,确立新的优势和竞争壁垒。在这方面,我们也看到在过去的一年中,这几个“老”技术都有所动作。今天我们就一起来划划重点,看看这些“新”动作的背后,蕴含着哪些深意。

Wi-Fi 6中的新砝码

对于Wi-Fi来说,过去一年中其最大的动作就是正式推出了最新的Wi-Fi 6规范。这是Wi-Fi标准历史上一次重要的迭代,这里面的信息量很大,其中最为关键的信息,我们归纳起来有以下几点:

  • 实现更高的数据吞吐能力,传输速率达到10Gbps以上。

  • 引入了OFDMA(正交频分多址)技术,通过支持多用户共享信道来减少延迟、提高容量和提高效率。

  • 优化MU-MIMO技术,可同时处理上下行的8个数据流,对多用户的支持更为给力。

  • 启用了1024-QAM编码调制方式以提高每个有效负载中传输的数据量。

  • 采用动态分配(Dynamic fragmentation)机制,更高效地利用网络资源。

  • 新增目标唤醒时间(TWT)功能,可按需决定设备的唤醒时间,使功耗最小化,以期达到与BLE相仿的功耗等级。

细品之下,我们会发现,其实这些关键点中的前几条,还是围绕着提高传输速率、提升通信质量、扩大连接范围等方面做文章,都算是Wi-Fi的“老套路”,唯有最后一条“低功耗”的特性,是一个与众不同的新亮点。

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因为以往与蓝牙、Zigbee等无线技术相比,功耗高一直是Wi-Fi难于克服的弱点,这也使其被排除在了很多物联网应用之外,而现在Wi-Fi 6的低功耗新特性,应该会为它参与未来物联网市场的竞争,提供一个新的筹码,这可能才是Wi-Fi 6新规范中一个最值得关注的“重点”。

蓝牙5.2中的“好声音”

在众多无线技术中,蓝牙技术的更新绝对算的上是最“勤快”的,因为往往是隔不了多久,它就会发布一个最新的规范,给大家“送惊喜”。

我们中的很多人可能都还对蓝牙5.0承诺的“2倍传输速率、4倍覆盖范围、8倍广播数据长度”记忆犹新,对蓝牙5.1中新增的“寻向功能”还没有完全吃透,而现在蓝牙5.2又来了!

在2020年1月蓝牙技术联盟(SIG)发布的这一蓝牙新规范中,带来了三个重要的新特性:

第一个新特性是增强型ATT协议(EATT)。EATT修改了蓝牙的顺序事务模型,允许堆栈处理并发事务,并且通过新增的流量控制提升了EATT的稳定性。具体来说,以前的蓝牙规范中事务的处理是顺序的,不支持并发,MTU是一一对应且固定的。而在EATT中,MTU在ATT和L2CAP之间可以互相独立配置,不同业务之间的PDU也可以交叉处理,减小了数据延迟。

第二个新特性是LE功耗控制。在旧规范中,蓝牙LE(BLE)的发射功率是固定的,而在蓝牙5.2中规定可以根据对接受信号强度指标RSSI的监控,来通知发射方增加或减少发射功率,这也就意味着发射方可以根据接收方距离的远近调整发射功率,在确保通信可靠性前提下进一步优化功耗。

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第三个新特性是LE Audio。LE Audio采用全新的低复杂性通信编解码器(LC3),相较于经典蓝牙音频编码SBC,编码效率和质量都有了较大的提高。与此同时,LE Audio还允许开发者根据需要,自行在音频质量和功耗之间进行取舍,为设计开发带来了很大的灵活性,以便在音质和功耗之间找到最佳均衡,有利于基于LE Audio打造更多低功耗的音频物联网新应用。LE Audio还有一个最大的亮点,就是支持多重串流音频(Multi-Stream Audio),它可以实现在单一音频源设备与多个音频接收设备间,同步进行多重且独立的音频串流传输。

如果要在蓝牙5.2的三个新特性中进一步划重点,我们的焦点无疑会落在LE Audio上。这是因为在前几代的蓝牙标准中,传输音频一直是经典蓝牙的一亩三分地,如今LE Audio的出现打破了这一界限,打破了经典蓝牙在音频传输应用中的垄断地位,这后面的想象空间是巨大的。

比如凭借多重串流音频这个特性,LE Audio就有可能让如今的真无线(TWS)耳机市场为之一变:要知道目前的TWS技术的处理方式是先将音频信号发送至一个耳机,再转发至另一个耳机,而采用LE Audio之后,音频信号可以同时到达两个耳机,在连接稳定性和降低延迟方面的体验都会有很大提升。

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如果再想远一些,支持多重串流音频的LE Audio的应用会相当广泛,如私人音频分享、一对多的音频教学、多语言的实时翻译……相信这一定会在未来的物联网应用中注入更多的“好声音”,也会成为蓝牙技术赢得更大市场份额的一个“抢单”利器。

每一次标准的迭代更新,都可以反映出这个技术的活力和生命力,说明它在适应市场环境的过程中正在不断进化和完善。尤其是那些不同以往、有些让人意外的新变化,其中往往暗藏着这个技术下一步的“野心”。能捕捉到变化中的这些关键点,你就能够把握住技术发展的脉动了。

本文转载自:安富利
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