无线局域网利用射频技术，使用电磁波取代网线，以弥补有线网络覆盖缺陷，达到网络延伸的目的。Wi-Fi就是实现无线局域网（Wireless Local Area Networks/WLAN）的一种技术方式。尽管从定义而言可实现WLAN的技术和标准众多，但由于日常消费领域最为普遍的WLAN都是基于Wi-Fi构建的，所以Wi-Fi自然而然成为了当前最为主流、应用场景最广的局域网通信技术，在手机、电脑、平板电脑等主流消费电子终端上面已然成为了标准配置。随着芯片成本的迅速下降，Wi-Fi物联网应用领域也得到普遍的应用，包括智能扫地机器人、空调、智能摄像头、智慧插座等。根据IDC数据，全球Wi-Fi芯片出货量在2022年将达到49亿颗，占据各大主流互联方案出货量的40%以上，是物联网最主要的连接方式之一。预计2022年Wi-Fi设备累计出货量将达到350亿台。

  Wi-Fi已历经二十余年发展，是符合IEEE 802.11一系列的无线网络规范的集合，具有相互兼容性的通信技术。802.11协议始于20世纪90年代，电气和电子工程师协会(IEEE)成立相关工作组专门研究和制定无线系列协议一直跟着时间不断进行着技术演进和迭代，以使用户得到满足对于无线网络的需求。

  第一代协议IEEE 802.11协议于1997年推出，但由于其在传输速度和距离上竞争力还比较差，所以当时普及程度较低。随后IEEE 802.11a/b协议被推出，其中 802.11a协议将频段定在5GHz，物联层最高速率可达54Mbps，但由于当时芯片开发缓慢等原因发展受到限制；而802.11b协议则基于2.4GHz，虽然其传输速度较802.11a低，但覆盖范围和穿透能力较好，故802.11b更具实用性。802.11g协议是IEEE在2003年7月制定的第三代标准，其融合了前一代协议的两个版本， 2.4GHz和5GHz均能实现传输，2009年新一代协议802.11n推出，且使用了多输入多输出（MIMO）、波束成形和40Mhz绑定等新型技术，使得传输距离 更远且速率最高可达 600Mbps。

  随着2.4GHz可用的公共频段被严重压缩，第五代协议801.22ac（Wi-Fi5）聚焦于5GHz频段优化。在这一代协议中使用了多用户-多输入多输出（MU-MIMO）、高阶调制等新技术，在维持良好向后兼容性的同时，提高了单个通道的工作频宽和频率调制效率。目前最新的协议版本是802.11ax（Wi-Fi6），其在2019年9月推出，与802.11ac相比，新版协议除对5GHz频段逐步优化外，对2.4GHz频段也进行了优化，使用了正交频分多址(OFDMA)，多用户多输入多输出(MU-MIMO)，更高阶的1024-QAM调制方式，8路数据流探测(8-stream Sounding)，目标唤醒时间（TWT）等最新技术，在带宽、延时等方面进步较大，更为适合多用户、高吞吐率的应用场景，Wi-Fi6的吞吐率峰值达到9.6Gbps，与5G网络吞吐率相当。

  随着智慧家庭领域设备的慢慢的变多，以及在线视频点播、远程教学等应用场景日渐增加，使用网络的终端设备数量也在持续攀升，日益增加的终端设备也对无线局域网利用率带来诸多挑战。目前Wi-Fi6引入上行 MU-MIMO、OFDMA 正交频分多址接入、1024-QAM高阶调制等技术，将从频谱资源利用、多用户接入等方面解决网络容量和传输效率问题，预期可在密集用户环境中将用户的平均吞吐量在Wi-Fi5基础上提高至少4倍以上，并发用户数提升3倍以上。据实测表现，单台Wi-Fi6路由器至少可并发达2000个链接。

  在传统的802.11a/g/n/ac中，采用了正交频分复用（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）作为单用户传输的物理层技术。对，你没看错，就是和5G一样的复用技术。在802.11ax（Wi-Fi6）中，引入了一种新型的基于OFDM的多址技术，即OFDMA技术。OFDMA将信道划分成更小的时频资源单元，即RU（Resource Unit），通过OFMDA的划分，多个用户都能够并行进行传输，提高信道利用率。

  在802.11ax之前，数据传输是使用OFDM模式进行传输的。在这种模式下，在某一个时间片段中，只有一个用户在该载波上可以发送数据，如果该载波需服务于多个用户，则需排队。这种传输模式虽然能满足单个用户的使用需求，但在数据包较小的情况下，单个用户并不是特别需要使用所有子载波。所以，这种传输模式在某些特定的程度上将造成网络资源浪费，且在多用户的情况下将会增加另外用户等待时间。为改善用户网络体验，OFDMA被引入Wi-Fi6中，其可在同一时隙将不同的子载波分给不同的用户，通过在OFDM系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源。

  此种传输模式能更好适应小数据包使用场景。由于OFDMA传输模式中RU为最小子信道且Wi-Fi6可根据信道质量来分配发送功率，所以其能实现使用最优RU资源进行传输，有很大成效避免了由于信道状态不佳导致数据丢失的可能。

  同样和5G技术类似，Wi-Fi6也使用了MIMO技术来提升数据吞吐量。MIMO技术包含空间分集和空间复用。其中空间复用能在不改变信道带宽的前提下，同时传输单个用户的多个数据或者多个用户的数据。在MIMO技术中，可分为单用户 MIMO(SU-MIMO)和多用户 MIMO(MU-MIMO)。SU-MIMO在传输过程中AP只能与一个用户通信，这种通信方式能增加单用户的吞吐量。MU-MIMO与SU-MIMO相比，能与多个终端一起进行传输。由于MU-MIMO技术能实现AP与多个终端并发传输，所以同一时间的数据吞吐量得到提升。

  在802.11ac Wave2标准中，其所引入MIMO技术只支持数据下行且最多只能同时给4个用户传输数据，对于用户的上行数据仍然采用一个一个发送的方式，不能并发。在Wi-Fi6中使用完整上下行MU-MIMO技术，下行MU-MIMO得到逐步提升，其已支持8X8传输模式。而在数据上行端，Wi-Fi6则首次将MU-MIMO引入，实现在多用户的情况下使用相同的信道资源在多个空间流上传输数据，在多用户数据传输环境中性能将得到提升。

  在Wi-Fi6标准下，OFDMA与MU-MIMO协同发展。从技术角度而言，OFDMA 支持多用户通过细分信道来提高并发效率，MU-MIMO 支持多用户利用不同的空间流来提高吞吐量。在多用户使用场景中，Wi-Fi6由于新技术的引入，时延有效减低的同时传输速度有效提升，大大改善用户网络体验。

  除常见的手机、笔记本等电子设备外，还有慢慢的变多的智能家居设备也不断加入到无线网络中，这些设备大多使用电池供电，若长时间处于活跃状态且并非处于工作状态。Wi-Fi6引入了TWT技术，该技术允许设备协商被唤醒时间,在不进行数据传输时进入休眠状态，从而有实际效果的减少电池消耗，以达到终端拥有更长续航能力。

  除上述所提及的重点技术外，在Wi-Fi6中还引入了更高阶的调制技术和BSS Coloring着色机制等。通过特定技术的引入，使得终端与AP之间通信更为通畅，在提升网络承载能力的同时，降低了时延。随着物联网等推进，无论是消费端还是工业端，随着联网设备数量的持续攀升，Wi-Fi网络将成为无线设备入网的最佳选择之一。

  从Wi-Fi6和5G所使用频谱来看，Wi-Fi网络使用为非授权频谱，在确保他人使用权力受到保障时就可以使用相关频谱进行数据传输；但对于移动通信频谱而言，全球大部分国家均采取拍卖的形式进行授权使用，所以运营商一定要通过拍卖取得5G使用权。尽管我国消费者不需要承担和分摊运营商为获取5G频谱授权的费用，但其他几个国家和地区消费者则需要分摊相关联的费用，因此Wi-F较之5G拥有明显的产业链优势。此外，Wi-Fi网络是有线宽带网络的延伸，其实更多是建立在固网的基础上。对于消费者而言，这些差异大多数表现在使用成本上。消费的人在使用5G移动网络时，是按照其使用量进行缴费，而且Wi-Fi网络基于固定宽带且能接入数个终端，在固网费用相对固定的情况下，单个终端费用会随着接入数量增加而减少。因此，基于两者在使用成本考虑，Wi-Fi网络将更具备优势。

  我国Wi-Fi渗透率已达到较高水准，根据 QuestMobile 多个方面数据显示，在我国移动网民手机中Wi-Fi渗透率持续攀升且已接近 90%。对于用户而言，对于Wi-Fi网络已经产生了一定依赖，从而形成使用习惯。截止2020年6月底，三家电信运营商的固定互联网宽带接入用户总数达4.65亿户，且在“铜退光进”等国家政策推动下，光纤渗透率已达到较高位置。光纤入户将提升网络承载能力，而对于基于固网构建的Wi-Fi网络而言，网络性能将会得到大幅度的提高。对于Wi-Fi6网络而言，有关技术标准也在持续更新，通过引进更多技术提升网络性能为用户更好的提供更佳使用体验。Wi-Fi使用费率相比来说较低，且叠加用户使用习惯已形成的情况下，Wi-Fi网络被5G移动通信网络取代的可能性较低。

  Wi-Fi6与5G在性能上有所差距，但各具优势。5G和Wi-Fi6分别为新一代移动通信技术和新一代Wi-Fi技术，虽然两种网络架构不完全一样，但与上一代相比，在性能上都有较大提升。其中，5G通信带宽较4G通信得到大幅度提升，理论下行速度最高可达10Gb/s。此外，5G 通信在时延上能够达到毫秒级别，而连接密度上可达到每平方千米可联网设备数量高达100万个，无论是时延还是连接密度与4G通信相比均提升了10倍。所以，5G三大应用场景eMBB（增强移动宽带）、uRLLC（高可靠低时延连接）和mMTC（海量物联）才能得以实现。至于Wi-Fi 6，根据中国移动所发布的《2019年智能硬件质量报告(第二期)》测试多个方面数据显示，Wi-Fi6最快下行速度为9.6Gb/s，网络时延平均降低至20ms，Wi-Fi6路由器与 Wi-Fi5相比，在传输速率、时延等方面均有大幅性能提升，单用户在速率和时延上分别提升29%和降低5ms以上；而在多用户情况下，速率提升47%以上。

  虽然5G和Wi-Fi6都实现了高速率和大容量接入，但两者之间的侧重会有所不同。由于5G通信目前主要使用Sub6 GHz甚至毫米波进行传输，电磁波波长较短导致信号覆盖范围较4G通信更小且信号穿透能力变弱。所以5G在室外较为空旷的地方会拥有更好的性能，且5G移动网络具有连续覆盖能力，能为移动中的终端提供连续性服务，这是任何短距离通信技术不具备的优势。而在室内部分，虽然微基站或皮基站能有效改善室内5G信号覆盖问题，但消费者也存在位于相对固定的环境如家庭和办公室等空间中较为经济的高速上网需求。随着室内智能设备在持续不断的增加，对于高密度连接需求在持续增大，Wi-Fi6在高清视频、VR、语音通话等室内使用场景中的优势将进一步得到凸显。因此，Wi-Fi网络是满足室内网络需求的最佳技术方式。

  5G在室外空间有着非常明显优势且能对高速移动的终端提供通信支持，而Wi-Fi6能在室内为物联网提供较为经济的网络服务。此外，若在室内使用的联网设备均加入SIM模块，无论从产品设计和产品价格，还是消费者使用便捷程度都将会产生一定影响。所以，5G和Wi-Fi6在不同场景中各具优势拥，两者均能为物联网服务提供对应网络支持，但在侧重上不一样，两者将协同发展。

  超高清视频技术是继数字化、高清化之后视频产业新一轮重大技术革新，对消费的人和文化产业都具有重大意义。对于相关产业的发展，我国工信部等部门印发了《超高清视频产业高质量发展行动计划（2019-2022 年）》，其中提出持续推4K超高清电视内容建设，丰富节目内容有效供给，在广播电视、文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等领域打造一批超高清视频典型应用。在国家政策推动下，在超高清视频内容逐步充实的同时，视频传输成为关注焦点。从相关业务发生场景来看，超高清视频、VR/AR等应用更多的是在室内场景中发生，而Wi-Fi作为室内传输的主要载体，从传统高清业务仅需20Mbps带宽就能够完全满足使用需求，到今后4K/8K业务至少要求100Mbps以上带宽。因此，Wi-Fi6将凭借其高带宽和低时延的卓越性能，满足室内超高清视频和VR/AR等一系列应用需求。

  尽管5G面向多个方向的行业应用提供诸多解决方案，但在工业领域，Wi-Fi6当前具备更大的优势。首先，5G网络建设刚刚起步，从宏基站建设覆盖到实现室内稳定连接的小基站需要一段较长的时间。当前大部分工厂普遍已经采用有线网络连接，通过有线网络实现Wi-Fi通信连接较为直接和方便。其次，5G行业专网资费尚未明确，目前公开只有5G的ToC端资费。目前三家电信运营商首批确定的5G套餐起步价格至少为1XX元/每月，仅包含30GB/月的5G流量，但是工业场景中需要传输的数据较多,这点流量未必能满足需求。Wi-Fi6通过无线路由器连接有线网络，有线网络资费为固定费用，而路由器则是一次性费用。2019年底某著名生产企业在其在工厂及车间内对Wi-Fi6进行专门试验，在试验中，除了工业总线为专有协议外，使用Wi-Fi6覆盖150亩厂区，利用一个带宽80MHz的信道达到了终端用户700Mbps的下载速率，时延低于6毫秒。现场执行的应用包括4K视频上传、大文件传输、消息传递、语音和视频通信、物联网传感器等，满足了515名员工及3000台制造设备的网络需求。从试验结果看，Wi-Fi6就可以实现高度可靠、高质量、高带宽、低时延的无线通信，满足初步工业需求。

  智能家居是以住宅为载体，融合自动控制技术、计算机技术、物联网技术，将家电控制环境监控、信息管理、影音娱乐等功能有机结合，通过对家居设备的集中管理，提供更具有便携性、舒适性、安全性、节能性的家庭生活环境。随着科学技术的发展，智能家居已经逐渐步入普通居民家庭生活中，未来将成为家庭生活的一部分。

  当前智能家居主流协议包括三种：蓝牙、WI-FI、ZigBee。蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动电子设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层，主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。虽然三种协议都是属于近距离连接协议，但是在性能上存在区别。从传输距离看Wi-Fi＞ZigBee＞蓝牙；从功耗方面看，WI-FI＞蓝牙＞ZigBee，蓝牙和ZigBee设备靠电池供电即可；传输速率方面，WI-FI＞ZigBee＞蓝牙。

  随着智能家居系统部署，蓝牙的传输距离和传输速率不足以支持，Zigbee与Wi-Fi相比，其主要是采用2.4GHz，衍射能力弱，穿墙能力弱，而且容易受到同频段的Wi-Fi和蓝牙的干扰，此外基于Zigbee主产品研究开发难度大，开发周期长，产业链上下游成本比较高，普及率较低。Wi-Fi6作为新一代无线WLAN 技术，具备低时延，高容量，高速率等优点，慢慢的变成了终端设备新品发布的新的卖点。尽管Wi-Fi6仍有些许不足，但市场权衡优选之下，Wi-Fi6自然成为目前智能家居的主流使用技术。

  在2020年，尽管在主流品牌的重点手机（如三星全系列、苹果11和苹果12、华为P40&Mate40、小米10、VIVO和OPPO主力旗舰等）、平板电脑（华为MatePad、苹果iPad、三星Galaxy tab等）以及无线路由器（华为、TP-Link、腾达、华硕、D-Link等），三个最为基本的产品品类均已搭载Wi-Fi6芯片并实现了Wi-Fi接入，但在此篇的最后我们不得已提一下Wi-Fi产业链的最上游，即Wi-Fi芯片当前的市场情况。

  当前Wi-Fi市场芯片的出货量三分之二均由三大巨头博通、高通、MTK占据，而WiFi6技术门槛更高，三巨头又有先发优势，WiFi6公开市场占有率将会促进集中。其他如英特尔（Intel）、美满电子(Marvell)、宽腾达(Quantenna)、德州仪器（TexasInstruments）、瑞昱半导体(Realtek)等半导体巨头都陆续推出了基于WiFi6的系列商用芯片，均已成功应用于智能手机、笔电、物联网、车联网等行业和产品上。与此同时，国内企业除了华为海思已经推出商用的Wi-Fi6芯片，在国内无线路由器中占有一席之地外，其他市面可公开获取的，主要是做Wi-Fi芯片的厂商，如乐鑫科技，联盛德微电子，瑞芯微，全志等还未推出面向商用的Wi-Fi6芯片。因此，尽管Wi-Fi6未来可期，但较为令人担忧的是，目前该领域主要仍是美国企业的天下，可公开获取芯片的厂商中联发科和瑞昱也来自美国的小弟—中国的台湾，中国企业追逐的脚步仍然任重道远。返回搜狐，查看更加多