网络的实用性概念 实用性分析是什么

有了智能家居,消费者已经接受了依靠便捷的互联网连接来实现家庭功能自动化的理念,尤其是在疫情肆虐的今天 。手动设置恒温器或用机械计时器开关灯的日子一去不复返了 。现在,这些功能可以通过智能手机应用甚至云端的人工智能(AI)随时随地实现 。
事实上,根据知名研究机构ABI研究的数据,“尽管疫情影响全球,但2020年消费者的智能家居支出仍将增加 。到2026年,智能家居市场规模将达到3170亿美元,较疫情前预测增长5% 。"
此外,美国权威研究机构ParksAssociates的研究发现,“美国宽带家庭的平均数量将连接12台设备,到2025年将增加到20台 。”
随着未来五年智能家居的消费和家庭中连接设备的增加,人们自然会担心可能出现的服务中断和多个设备之间的无线连接 。
宽带连接服务为家庭提供了足够的带宽和低延迟,但事实证明,调制解调器和设备之间的无线连接是不稳定的 。
传统Wi-Fi的缺点
Wi-Fi似乎是连接一切的最后一环 。制造商竞相满足对联网电器、安全系统、门锁、开关、灯、百叶窗、车库门开启器和虚拟助理扬声器的需求 。通过为家庭用户提供新的便利和实用性,同时收集、分析和扩展诊断能力,制造商不断寻找抵消互联设备额外制造和维护成本的方法 。消费者认为,设备制造商已经找到了安全可靠的架构来部署和维护他们的服务 。
但是,在这些互联产品的不同使用场景中,有几个共同的问题困扰着大家:传统Wi-Fi连接的高功耗、不同的构建技术和材料导致的死角和覆盖不佳、拥挤的2.4GHz和5GHz工作频率、复杂的部署/设置程序以及黑客可以利用的安全漏洞 。
消费者对简单、可靠和安全连接的期望促使制造商拼凑各种专有无线技术,这些技术的安装和安全维护成本高昂 。
由于没有更好的长期解决方案,制造商不得不转向消耗大量电力的移动数据技术,这将产生每月租金和不可预测的数据使用费 。黑客还可以利用弱认证协议,这些协议不具备OTA(远程升级)更新的能力来应对新的威胁 。
Wi-FiHaLow:专为未来的智能家居而设计
IEEE802.11ahWi-FiHaLow专为物联网设备的具体需求而设计:更远的距离、更低的功耗、更好的穿透力、充足的带宽、提高的网络容量、易于部署和安装、生命周期安全、OTA(远程升级)更新、材料成本低 。

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【网络的实用性概念 实用性分析是什么】图:Wi-FiHaLow的长距离、出色的信号穿透力和低功耗特性与智能家居网络相得益彰
尤其是Wi-FiHaLow提供的范围是传统Wi-Fi的10倍,面积和容量是传统Wi-Fi的100倍 。
Fi的1,000倍,并且HaLow接入点能够连接到8,000多台设备,因此该技术成为智能家居预计连接设备数量的理想选择 。


更远距离


Wi-Fi HaLow采用1GHz以下较窄信道,比传统Wi-Fi的传输距离远十倍,无需网络扩展器 。这样电池驱动的摄像头可以放置在更需要的地方,比如在门外或车库外 。照明系统和扬声器可以从一个接入点(AP)进行控制,无论灯具是在室内还是在花园里 。为客户提供远达100米远的解决方案,而无需额外的扩展器或数据流量,这是一个巨大的竞争优势 。


更低功耗


Wi-Fi HaLow比传统的Wi-Fi需要更少的电力来达到更远的距离,同时提供足够的双向数据传输 。IEEE 802.11ah规定了各种新的睡眠模式,允许设备长时间处于极低功率状态,从而节省电池能量 。



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图:与笔记本电脑或手机不同,物联网设备的电池更小,期待电池可持续数年而非数天


信号穿透力和带宽


Wi-Fi-HaLow信号穿透建筑物的能力,会减少客户投诉和产品退货,而这正是普通Wi-Fi产品所面临的问题 。Wi-Fi HaLow使用的较低频率比使用2.4GHz和5GHz的Wi-Fi能更好地穿透各种建筑材料,同时功耗更低 。


Wi-Fi HaLow采用OFDM调制来校正反射和多径环境 。设备制造商可以保证HaLow与AP(接入点)的稳定连接,无论其产品是置于室内还是室外,地下室或是阁楼里 。这就免去了为全球各地的消费者提供专有集线器或桥接设备的复杂性和成本 。


与传统Wi-Fi类似,Wi-Fi HaLow还可以根据信号完整性和与AP的距离,自动调整带宽 。


这些预定义的调制和编码方案(MCS)级别,支持从150Kbps到40Mbps的带宽,适用于单流、单天线(1x1)产品,使用的信道宽度在1、2、4和8MHz之间变化,并使用可选的16MHz宽信道可支持高达80Mbps的能力 。自动选择最合适的MCS速率,确保数据的快速传输 。


这一点很重要,因为数据传输速度越快,所耗的电池能量就越少,设备使用无线电波的时间也就越短,从而让“路”给其他设备 。


保持安全连接


作为IEEE 802.11企业级安全标准的一部分,安全性占据了首要位置 。Wi-Fi HaLow采用了最新的WPA3安全协议,以及加密信息和独特的ID技术,以实现安全启动 。高数据速率允许安全的无线固件升级,并支持UDP和TCP/IP协议 。本地IP支持意味着不需要网桥或网关 。



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图:Wi-Fi HaLow得益于最先进的企业级WPA3安全协议标准


处理多台连接设备的能力


单个Wi-Fi HaLow AP最多可覆盖8,191个设备 。这应该足以满足每个灯泡、门锁、窗帘、扬声器、显示器、恒温器、热水锅炉、冰箱、烟雾探测器、开关、太阳能电池板、摄像头、汽车充电器以及所有可以想象的未来智能家居设备 。


典型的家庭Wi-Fi路由器只能支持几十台设备 。如果由宽带服务商将Wi-Fi HaLow部署到各个家庭里,Wi-Fi HaLow 的AP就可以成为一个平台,通过为一个小区的一户或多户家庭提供订购“安全和公共设施管理设备和服务”,以获得额外的收入 。


HaLow是一种星型网络拓扑结构,因此不会受到网状网络的容量问题的影响 。在网状网络中,无线电频谱会因为重复发送相同的信息而变得拥塞 。


传统Wi-Fi的网络拥塞、距离限制和较高的功耗,以及可连接到单个无线接入点的设备数量有限,这些都不再适用于智能设备的互联世界 。这种局限性阻碍了在智能家居和其他行业正在出现的以物联网为中心的新商业模式,这些模式需要更大的容量、更广的覆盖范围和更长的运行时间,同时最小化部署成本和时间,而所有这些都是Wi-Fi HaLow非常理想的特性 。