智能可穿戴市场迎来新技术!低功耗Wi-Fi标准专为物联网打造
时间:2021-02-16 10:07:13

在互联网时代,Wi-Fi如同我们生活中的氧气一般无处不在。它是当今使用最广泛的无线网络传输协议,承载了全球一半以上的流量。Wi-Fi是一个包罗万象的术语,用于描述不断发展的802.11协议家族。

Wi-Fi联盟是推动Wi-Fi发展的组织,他们通过数字命名法简化了Wi-Fi名称,例如Wi-Fi 6对应802.11ax、Wi-Fi 5则是802.11ac、Wi-Fi 4为802.11n。

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▲图片来自歐飛先生

5G的到来,开启了万物互联的时代,像自动驾驶、智慧城市、远程医疗、智能可穿戴等,都是物联网的应用场景。为了能够更好地满足这类市场的需求,Wi-Fi联盟推出了覆盖距离更广、功耗更低的Wi-Fi HaLow认证方案。

Wi-Fi HaLow是基于IEEE 802.11ah技术的认证标准,同时也是针对IoT市场量身打造的低功耗Wi-Fi技术。

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众所周知,适用于物联网的低功耗传输标准,还包括ZigBee、Z-Wave、蓝牙以及Thread。ZigBee和Z-Wave的缺点在于频宽较低,并且两者在设定时的弹性较弱。以ZigBee为例,它无法进行跳频,在网络布建时容易受到干扰。因此,ZigBee不太适合射频环境不稳定的物联网或M2M应用(基于特定行业的终端)。Wi-Fi HaLow单个节点最多连接设备超过8000个,同时还具备一定的抗干扰能力和墙壁穿透性。

至于蓝牙,它的缺点在于通讯距离,一般不会超过10米。Wi-Fi HaLow的最大传输距离达到了1000米。

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Wi-Fi HaLow开启智能可穿戴设备新纪元?

作为远距离无线传输技术的一种,Wi-Fi HaLow低功耗、长距离的特性,除了适用于工业物联网、无人机、安防监控等领域外,还可以用于智能可穿戴设备。

目前,主流的智能可穿戴设备大致可分为三大类:TWS、智能手表和智能眼镜。首先是TWS,消费者在选购TWS耳机前,通常会比较在意耳机的音质、降噪以及续航能力。

为了更好的便携性,TWS耳机的体积基本上做得都比较小,大概只有一根大拇指那么大。在有限的体积下,TWS耳机内部需要塞入很多元器件,包括音频单元、降噪芯片、电池等。

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现在,市面上绝大多数TWS耳机,单次使用时间基本都能达到5~8个小时。想要进一步提升TWS耳机的续航能力,厂商的做法有两种:一种是增大电池容量;另一种则是引入快充技术。

虽然增大电池容量并不难,但是这种简单粗暴的方法存在很多问题,比如随着电池容量的增加,电池的体积也会增大,这样一来,耳机腔体部分也会变大、变重,不仅牺牲了部分便携属性,还会影响耳机的佩戴舒适度。而且,在TWS上加入更多的功能,也会加快电池消耗的速度。

至于引入快充技术,并不能从根本上解决TWS耳机的续航问题,因为用户需要将耳机放入充电盒,等待5分钟后,才可以继续使用1小时。Wi-Fi HaLow低功耗的特性有助于改善TWS耳机的续航能力,尽管不难带来质的提升,但是最起码要比以前更好一些。

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其次是智能手表。Apple Watch为例,它可以通过e-SIM功能脱离手机独立运作,而且拥有专门的应用商店,用户可以根据自身需求下载对应的App,这些操作均离不开移动蜂窝数据和Wi-Fi。

传统Wi-Fi最大的瓶颈在于功耗问题。Wi-Fi HaLow在功耗表现方面,由于采用了700~900更低的频率,以及更窄的频道占用宽度,使得功耗与蓝牙、ZigBee等短距离无线传输技术处于同一水平线上。

也就是说,无论是下载安装应用还是长时间使用需要联网的App,支持Wi-Fi HaLow标准的智能手表功耗表现会更低,与之对应的就是续航能力的提升。

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最后是智能眼镜。现在,市面上比较常见的智能眼镜有家用或户外使用两种类型,前者主要用来影音娱乐,比如看电影、玩游戏等;后者则更倾向于接打电话和听歌。

Wi-Fi HaLow除了低功耗的特性外,还支持远距离传输、多设备连接、更好的穿墙能力以及更强的抗干扰性。对于家用型智能眼镜,如果路由器位于客厅,在房间内使用时,WiFi连接性会变差。再加上如果家里不止你一人,路由器又不支持Wi-Fi 6的情况下,使用智能眼镜可能会因为网络拥堵问题影响用户体验。如果家用型智能眼镜支持Wi-Fi HaLow标准,上述问题或许都能得到解决。

对于像华为Eyewear这类户外使用的智能眼镜而言,其最大的问题在于网络连接的稳定性。举个例子,在地铁、公交等信号复杂的应用场景下,使用户外型智能眼镜听歌时,可能会受到外界信号的干扰,导致设备经常断连。相比传统Wi-Fi和蓝牙,Wi-Fi HaLow拥有更强的信号抗干扰能力,可以大幅降低外接信号对智能眼镜的干扰性。

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 总结

其实,相比智能可穿戴设备,Wi-Fi HaLow更多的作用在于布局AIoT市场。比如智能安防,由于Wi-Fi HaLow最大传输距离为1000米,并支持最多1万台设备同时接入同一连接点,大型商场只需要在一个位置搭建Wi-Fi HaLow的接入点,即可覆盖一公里以内所有支持该标准的监控摄像头。对于商家来说,布局安防监控成本会更低。

而且Wi-Fi HaLow有助于提升智能家居的使用体验,现阶段的智能家居,体验上都不是太好,不是经常断连,就是受到家里其他设备的信号干扰,导致实际使用起来延迟偏高。如果智能家居全部支持Wi-Fi HaLow标准,那么这些问题可能都会得到解决。

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事实上,Wi-Fi HaLow并不是什么新技术,早在2016年,Wi-Fi联盟就已经公布了这项标准,只是没有厂商愿意去跟进,直到2020年,国内珠海泰芯半导体才推出了全球首款基于Wi-Fi Halow标准的量产芯片,但应用场景与普通消费者没有太多联系。

说实话,Wi-Fi HaLow在定位上,与Wi-Fi 6多少有些重叠,毕竟室内应用场景,两者区别并不大。相较之下,Wi-Fi HaLow更适合户外场景。很显然,Wi-Fi联盟在这个时间节点再次宣布该标准,是一个很正确的决定。

不过,考虑到之前该标准从公布到芯片量产再到商用的进度,厂商们可能没有那么跟进并推出相关产品。虽然加入Wi-Fi联盟的厂商不在少数,包括上游芯片厂商英特尔、高通等,下游终端品牌厂商包括微软、苹果、华为等,但是Wi-Fi HaLow标准是否会应用于智能可穿戴领域,最终还要看厂商们愿不愿意,毕竟已经有了“前车之鉴”

来源:2021-08-24 雷科技

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文章关键词: Wi-Fi HaLow

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