5G时代，解决智慧家庭联网痛点还得靠它！
▲ 网络覆盖问题依然是智慧家庭发展痛点 (来源：网络)
Wi-Fi是目前全球实现家庭网络覆盖的主流技术，近期一次针对中国家庭消费者的调查结果显示，接近60%的用户都对家中的网络体验感到不满：● 房子太大(120mm以上的那种，或多层复式)存在Wi-Fi信号死角● 在自家的Wi-Fi网络上接入新增智能终端遇到了困难当消费者兴致勃勃地购入各种智能终端新品时，家庭网络如何满足物联网应用的复杂考验？更有甚者，5G大带宽、高容量、低延时的特性将有效解决4K/8K超高清视频内容传输难题，Wi-Fi智能机顶盒、4K/8K智能电视、VR头盔又如何满足高数据吞吐量的新挑战？在各国政府的积极推动之下，5G技术在2019年发展迅猛，中国的运营商已经推出了多个地区的5G基站部署与商用服务。针对上述问题，可能不少人第一时间都会想到：“既然Wi-Fi毛病不少，直接用5G技术替代不就完了？”
第一，从技术原理来看，虽然5G速度已经达到了Gbit/s级别，覆盖广泛，但覆盖面积更小。2G时代，一个基站可以覆盖5公里以上范围；4G时代，这一范围降低到1-3公里左右；而到了5G时代，一个5G微基站只能覆盖100米到300米。并且，由于5G采用的是毫米波技术，频率更高，“穿墙”能力更弱、抗干扰能力更差，稳定性也不及WiFi。即便每家每户安装一个微基站(并不现实)，在室内穿墙时会依然面临较大的损耗问题，假使安装在客厅，进入卧室信号就变3G、2G了。第二，从应用成本来看，Wi-Fi仍然是一个相对轻量化的普及连接技术，成本远低于5G。路由器等设备的成本也远低于5G，不需要运营商推动亦可。即便未来运营商下决心用5G取代光纤，服务家庭“最后100米”，家庭内部组网部分依然很难完全取代Wi-Fi，极有可能是“5G CPE+Wi-Fi”组合。相反地， 5G时代，随着超高清视频、智慧家庭应用的快速发展，家庭Wi-Fi不仅不会消亡，反而会迎来更大的发展机遇。“虽然2G/3G/4G/5G的带宽速率在不断提升，但是用Wi-Fi进行数据传输反而在增加。这是因为数据量每年在翻倍，无线通讯的传输通道不够，大量数据依然需要通过Wi-Fi传输。2G时代用Wi-Fi进行数据传输的比例大约是20%、3G时代约30%、4G时代是40%，但5G时代将达到空前的70%。” 紫光展锐执行副总裁王泷在接受《智慧产品圈》记者采访时表示。正是看好智慧家庭市场的巨大前景，紫光展锐于日前正式发布第三代Wi-Fi 5 (11ac) 无线连接解决方案—春藤5623。这是一款高集成、低功耗、高性能的系统单芯片，支持IEEE 802.11ac 2x2 Wi-Fi 5 ，MU-MIMO以及蓝牙5.1，内置Arm Cortex -M33，工作频率高达416 MHz，是全球首款采用该架构的Wi-Fi/BT Combo连接芯片。▲ 5623尤其适合智能机顶盒、4K/8KTV、VR头盔等高数据吞吐量场景 (来源：紫光展锐)
王泷表示，针对室内环境下无线覆盖不足、稳定性差的痛点，行业最早的解决方案是用子母路由，在这种模式中，增强放大器是点对点传输，经过一个节点后信号衰减非常明显。随后有部分Wi-Fi芯片公司做了自定义的mesh组网，覆盖效果显著提升，其缺点是只能在使用自有芯片的设备之间实现组网。作为第三代Mesh组网方案，春藤5623基于Wi-Fi联盟标准协议，可以支持各种Wi-Fi Mesh协议，在联盟内实现跨芯片品牌的灵活组网。并且，5623支持2.4G+5G双频，与单通道方案相比，双通道Wi-Fi可以连接更多的设备，有效解决网络拥堵和墙体干扰等问题，高通、联发科都推出了相应的解决方案，目前已经是中高端路由器设备的标配。而在国内的Wi－Fi芯片供应商中，紫光展锐是继华为海思之后，唯一一家可以提供2x2双通道Wi-Fi 5的厂家—— 这也从侧面反映了紫光展锐的技术实力。除此之外，相比前两代产品，春藤5623采用了更加先进的制程工艺，Wi-Fi吞吐量提升了20%，且功耗降低了10%。同时它拥有丰富的外围接口，支持USB 2.0/3.0。“相对于国内厂商竞争比较激烈的MCU Wi-Fi 4来说，它更适合于智能机顶盒、4K/8K智能电视、VR头盔等需要更高数据吞吐量的无线场景，可以说专为智慧家庭娱乐应用打造。”他强调说。据了解，紫光展锐一直在关注广电5G动态。在广电拿到5G牌照之后，作为3GPP成员的紫光展锐就已经开始密切地跟广电相关部门接触，包括广科院、规划局、国网等相关部门。在新规划的相关芯片规格上也紧密保持广电5G动态的跟踪，以满足广电在5G战略布局过程对芯片及系统级产品的需求。
▲ Wi-Fi标准的三个发展方向 (来源：紫光展锐)Wi-Fi之所以能在5G时代发挥的价值，关键的原因就在于Wi-Fi技术与移动通信技术一样在不断地演进。由上图可以看出，5G标准的三个演进方向分别对应了Wi-Fi标准的三个发展方向：eMMB方面，802.11ax即Wi-Fi 6可以提供更高的频段在2.4G和5G上。另外，可能会开放6G的频段，在频谱资源构建上可以进行更多的高速数据传输；mMTC方面，Wi-Fi的802.11az、802.11ba也正在探索物联网广连接；URLLC方面，Wi-Fi 802.11bb用可见光线传输，802.11bd目标是下一代车联网。Wi-Fi 6标准吸纳了大量5G关键技术，如OFDMA、MU-MIMO、1024QAM等，优化了设备功耗和覆盖能力，完整适用于支持智慧家庭各种物联网应用。5G的理论下行速度为10Gbit/s，Wi-Fi6技术比上一代技术在速率上提升了40%，最高的速度甚至可以达到11Gbit/s。在2019年5G就要全面展开的时候，市场上发生了三起重要的并购案：首先，在今年5月份，安森美半导体宣布以10.7亿美元收购Quantenna，随后恩智浦宣布以17.6亿美元现金收购Marvell Technology的无线连接业务，以及英飞凌宣布以100亿美金收购赛普拉斯。上述并购案都跟Wi-Fi相关。王泷对此解读说：“安森美、NXP、英飞凌三家公司以前的业务几乎不涉及Wi-Fi和蓝牙，它们的大手笔并购，恰恰说明大家看好Wi-Fi 6。”
5G商用，对Wi-Fi发展带来巨大利好。不过另一方面，随着嵌入式Wi-Fi在物联网世界大行其道，远场通信和近场通信之间的边界日益模糊，越来越多的解决方案需要处理器与通讯技术、甚至是传感器技术高度融合。这个市场越来越变成了少数巨头的游戏，市场将构筑起更高的准入门槛，国内很快会有一波整合/淘汰的潮流，大多数独立的小公司将不复存在。作为中国少数可以提供全场景通信能力的公司，紫光展锐的产品涵盖2G/3G/4G/5G移动通信基带芯片、物联网芯片、射频芯片、无线连接芯片、安全芯片、电视芯片等。在本轮物联网兴起+国产芯片替代的宏观大背景下，紫光展锐将交出一份怎样的答卷？值得期待。■
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