導(dǎo)語

除了藍(lán)牙，WiFi也是智能硬件、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域非常常用的一種短距離無線技術(shù)，也被稱為無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)。相比藍(lán)牙，WiFi的應(yīng)用場景更普遍，組網(wǎng)能力和傳輸數(shù)據(jù)的能力更強(qiáng)。

WiFi的不足之處是耗電比藍(lán)牙要高一些，所以更適合應(yīng)用于對功耗要求不太高的設(shè)備上。當(dāng)然WiFi也有一些低功耗的模組，工作電流可能在10mA左右。

有人說隨著5G時代的到來，WiFi即將消失，但我覺得不會。WiFi技術(shù)將長期與移動通信系統(tǒng)共存，WiFi技術(shù)本身還在不斷的發(fā)展中。本文就來回顧一下WiFi的發(fā)展歷程，以及未來WiFi的發(fā)展方向。

WiFi現(xiàn)在已經(jīng)被人們認(rèn)為是水電煤氣一樣的生活必需品

WiFi聯(lián)盟與IEEE802.11

WiFi是技術(shù)聯(lián)盟Wi-Fi Alliance的一個商標(biāo)，同時也是一個技術(shù)名詞。這個聯(lián)盟對WiFi的定義是：“所有基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)（WLAN）產(chǎn)品”。

WiFi的標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)是由IEEE802.11工作組在負(fù)責(zé)制定，那么這個WiFi聯(lián)盟的作用又是什么？

IEEE標(biāo)準(zhǔn)化組織只負(fù)責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)，但不負(fù)責(zé)對基于這個標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的兼容性進(jìn)行測試。為了防止各家廠商的WLAN產(chǎn)品互不兼容，在1999年成立了Wi-Fi Alliance這樣一個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，專門負(fù)責(zé)解決WLAN產(chǎn)品的兼容性。

在WiFi聯(lián)盟中的廠商，如果他們的WLAN產(chǎn)品通過了WiFi的測試，就可以在他們的產(chǎn)品上打上WiFi的標(biāo)志。

像這種標(biāo)準(zhǔn)化組織和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的關(guān)系也比較常見，比如IEEE802.15.3與ZigBee Alliance也是類似的關(guān)系。

802.11協(xié)議的演進(jìn)

WiFi標(biāo)準(zhǔn)基于IEEE802.11協(xié)議，這可能是目前IEEE下面最活躍的標(biāo)準(zhǔn)工作組了。802.11系列協(xié)議是一個很大的家族，并且現(xiàn)在還不斷有新成員加入。

802.11標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)過程

（1）原始802.11

最早的802.11協(xié)議是在1997年提出的，使用免授權(quán)的2.4GHz頻段，采用FHSS調(diào)制和DSSS調(diào)制方式，傳輸速率只能分別達(dá)到1Mbps和2Mbps，并沒有獲得廣泛使用。

（2）802.11a/b

802.11a和802.11b應(yīng)該是最早開始普及的802.11協(xié)議版本，在1999年提出。

802.11b與最初的802.11協(xié)議一樣，都使用2.4GHz，工作帶寬20MHz，采用DSSS調(diào)制，傳輸速率得到了提高，有1Mbps、2Mbps、5.5Mbps和11Mbps幾種不同的速率。

802.11a有很大不同，工作頻段在5GHz，工作帶寬為20MHz，采用OFDM調(diào)制，有8種不同的傳輸速率，包括：6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps以及54Mbps。

（3）802.11g

802.11g是在2003年提出的，與802.11b一樣，都工作于2.4GHz。調(diào)制方式采用OFDM與DSSS，傳輸速率與802.11a一樣，也支持802.11a的8種傳輸速率。

后來的無線路由器產(chǎn)品一般都是802.11a/b/g三種制式都支持，這樣可以和使用不同802.11協(xié)議的網(wǎng)卡相連接。

（4）802.11n

雖然802.11a/g的速率可以達(dá)到54Mbps, 對于一般上網(wǎng)來說已經(jīng)很快了。但是信號強(qiáng)度不是太好，如果房間比較多，離路由器遠(yuǎn)的地方傳輸速率就很低。

所以2009年提出的802.11n開始使用MIMO多天線技術(shù)，最多支持4天線MIMO。

802.11n工作于2.4Ghz和5GHz，工作帶寬分別為20MHz和40Mhz。調(diào)制方式仍然使用OFDM，傳輸速率最高分別可以達(dá)到72.2MHz和150MHz。

802.11n開始支持多天線MIMO技術(shù)

（5）802.11ac

2012年提出的802.11ac標(biāo)準(zhǔn)在傳輸速率上又進(jìn)一步地提高。2.4GHz這個頻段已經(jīng)沒有太多潛力可挖，所以802.11ac只工作于5GHz。

802.11ac有四種不同的工作帶寬，分別為20MHz、40MHz、80MHz和160MHz。傳輸速率分別最高可達(dá)87.6Mbps、200Mbps、433.3Mbps和866.7Mbps。

802.11ac與802.11n都采用OFDM MIMO技術(shù)，不過最多可以支持8天線MIMO。目前主流的路由器配置都是支持802.11ac標(biāo)準(zhǔn)。

華碩802.11ac路由器

即將到來的802.11ad

隨著5G的到來，移動通信系統(tǒng)所能提供的傳輸速率將會更高，可達(dá)1Gbps。WiFi自然要在傳輸速率上繼續(xù)保持優(yōu)勢。新的802.11ad標(biāo)準(zhǔn)將會把傳輸速率提高到約7Gbps。

802.11ad拋棄了擁擠的2.4GHz和5GHz頻段，而是使用高頻載波的60GHz頻譜。802.11ad將主要用于實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部無線高清音視頻信號的傳輸，為家庭多媒體應(yīng)用帶來更完備的高清視頻解決方案。

WiFi的主要競爭對手其實(shí)并不是藍(lán)牙和Zigbee，因?yàn)閃iFi的主要應(yīng)用場景還是無線上網(wǎng)，其主要競爭對手是移動蜂窩通信系統(tǒng)。所以WiFi標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程一直都在不斷地提高帶寬和傳輸速率，相信未來WiFi會以新的方式與其他無線通信技術(shù)長期共存。

如果希望了解更多關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)容，請繼續(xù)關(guān)注“微說互聯(lián)網(wǎng)”的“縱論物聯(lián)網(wǎng)”系列文章。