Kuanzia WiFi 1 hadi WiFi 7: Kufunua Mapinduzi Saba katika Mitandao Isiyo na Waya

I. Mageuzi ya Kiteknolojia: Vizazi Saba Vinavyorukaruka kutoka Konokono hadi Roketi

Kiwango cha WiFi 1 (802.11), kilichozaliwa mwaka wa 1997, kinaweza tu kutoa kiwango cha uhamisho cha 2Mbps, sawa na kutuma tu 200KB za data kwa sekunde. Kufungua picha moja ya ubora wa juu kulihitaji kusubiri kwa muda mrefu sana. WiFi 4 (802.11n) mwaka wa 2003 ilianzisha teknolojia ya MIMO, na kuongeza kasi hadi 600Mbps kupitia upitishaji wa antena nyingi sambamba, kuwezesha uchezaji laini wa video ya ubora wa juu kwa mara ya kwanza. WiFi 5 (802.11ac) mwaka wa 2013 ilisukuma viwango vya hadi 6.9Gbps ​​kwa kutumia urekebishaji wa 256-QAM na kipimo data cha 160MHz, na kuweka msingi wa enzi ya utiririshaji ya 4K. WiFi 6 (802.11ax) mwaka wa 2019 ilifanya mapinduzi kwa kuanzisha teknolojia ya OFDMA, na kuongeza ufanisi wa vifaa vingi kwa mara 4, kusaidia miunganisho thabiti hata ndani ya viwanja vilivyojaa makumi ya maelfu ya watumiaji.

WiFi 7 ya hivi majuzi (IEEE 802.11be) ilikamilisha kiwango chake cha awamu ya kwanza (Toleo la 1) mnamo 2022, na kufikia kiwango cha ubora kupitia teknolojia nne za msingi: kipimo data cha 320MHz pana zaidi hupanua chaneli ya utumaji data hadi 'barabara kuu mara mbili;' kila ishara ya 0% ya kubeba data 2096 - 0 MHz huruhusu data zaidi ya 096. Uendeshaji wa Viungo vingi (MLO) huwezesha vifaa kuunganishwa kwa wakati mmoja kwa bendi tatu za masafa (2.4GHz, 5GHz, 6GHz) kwa upunguzaji wa akili; Teknolojia ya 16×16 MU-MIMO inaruhusu ruta kuhudumia vifaa 16 kwa wakati mmoja bila kuchelewa. Mchanganyiko wa teknolojia hizi husukuma kiwango cha kilele cha kinadharia cha WiFi 7 hadi Gbps 46, sawa na kuhamisha GB 5.75 kwa sekunde. Kupakua filamu ya 50GB 4K huchukua sekunde 8 tu.

II. Teknolojia za Msingi: Kuunda upya Mantiki ya Msingi ya Mawasiliano Isiyo na Waya

1. Upangaji wa Akili na Uendeshaji wa Viungo vingi (MLO)

Vifaa vya kawaida vya WiFi vinaweza kufanya kazi kwenye bendi moja ya masafa pekee. Teknolojia ya MLO ya WiFi 7 inaruhusu vituo kama vile simu na kompyuta kuunganishwa kwa wakati mmoja kwenye bendi za 2.4GHz, 5GHz na 6GHz. Kwa mfano, katika mazingira changamano yaliyotenganishwa na kuta mbili, bendi ya 5GHz hushughulikia uwasilishaji wa kasi ya juu wa video ya 4K, huku bendi ya 2.4GHz hudumisha muunganisho wa kimsingi. Bendi moja ikipata usumbufu (kwa mfano, kutoka kwa oveni ya microwave), data hubadilika kiotomatiki hadi bendi zingine, na hivyo kupunguza kushuka kwa thamani ya mtandao kwa 76%. Hali hii ya 'kujumlisha bendi-tatu' huongeza kasi tu bali pia hurahisisha muda wa kusubiri chini ya milisekunde 1, ikikidhi mahitaji magumu ya majibu ya milisekunde tatu kwa uchezaji wa mtandaoni.

2. Mapinduzi ya Msongamano wa 4096-QAM

Teknolojia ya urekebishaji ni sawa na 'kitabu cha misimbo' kwa mawimbi. WiFi 6's 1024-QAM husambaza biti 10 za data kwa kila alama, ilhali WiFi 7's 4096-QAM huongeza hii hadi biti 12. Hii ina maana, kwa nguvu sawa ya ishara, ufanisi wa maambukizi ya data unaboresha kwa 20%. Majaribio yanaonyesha kuwa wakati wa kucheza video ya 4K, matumizi ya nishati ya moduli ya WiFi ya simu yalipungua kutoka 8.3%/saa hadi 4.8%/saa, na halijoto yake ilipungua kwa 5.2°C. Ufanisi huu huruhusu WiFi 7 kufikia ongezeko la kiwango cha 20% hata katika bendi ya 5GHz, bila kutegemea wigo wa 6GHz ambao haujafunguliwa kikamilifu.

3. Barabara Kuu ya Kasi ya Juu ya Kipimo cha 320MHz

Kwa kujumlisha chaneli nne za 80MHz, WiFi 7 huunda chaneli yenye upana wa 320MHz . Hii ni sawa na kupanua utumaji wa data 'njia moja' hadi 'njia nne,' kuwezesha kinadharia utumaji wa wakati mmoja wa mitiririko 16 ya 8K ya video. Majaribio ya ulimwengu halisi katika Kituo cha Reli cha Shanghai Hongqiao yalionyesha kuwa inaweza kudumisha upitishaji unaozidi Gbps 1 ndani ya eneo la mita 40, kusaidia urekebishaji wa wakati halisi kutoka kwa kamera za uchunguzi wa 4K na uzururaji usio na mshono kwa abiria. Ingawa bendi ya 6GHz bado haijafunguliwa nchini Uchina, WiFi 7 bado inaweza kufikia kipimo data cha 240MHz kwa kutumia bendi ndogo za masafa ya juu (kwa mfano, 5.8GHz ) ndani ya wigo wa 5GHz, ikitoa ongezeko la kasi la 150% ikilinganishwa na WiFi 6..

4. Ujasusi wa Mtandao na Uratibu wa Multi-AP

WiFi 7 inatanguliza teknolojia kama vile Utumiaji Upya wa Angani Ulioratibiwa (CSR) na Usambazaji Pamoja (JXT), kuwezesha mitandao ya Mesh inayojumuisha vipanga njia nyingi kurekebisha kwa akili uthabiti wa mawimbi na ugawaji wa bendi za masafa. Kwa mfano, katika mazingira ya hospitali, huduma kama vile udhibiti wa roboti za upasuaji, kurejesha rekodi za matibabu kwa njia ya kielektroniki, na mashauriano ya mbali yanaweza kuratibiwa kupitia uratibu wa Multi-AP, na kuongeza uwezo wa mtumiaji mmoja kwa asilimia 100 ikilinganishwa na WiFi 6, kuhakikisha hali halisi na uthabiti wa shughuli za matibabu. Muundo huu wa 'mtandao kama ubongo' hubadilisha kimsingi mkabala wa 'shujaa wa pekee' wa WiFi ya kitamaduni.

III. Matukio ya Utumaji: Kufungua Uwezo Usio na Kikomo wa Maisha ya Kidijitali

1. Uzoefu wa Kuzama kwenye Lango la Metaverse

Vifaa vya Uhalisia Pepe vinahitaji angalau kipimo data cha 200Mbps na muda wa kusubiri wa sub-5ms kwa mwingiliano katika ulimwengu wa mtandaoni bila ugonjwa wa mwendo. WiFi 7 , kupitia MLO inayojumlisha bendi za 2.4GHz na 5GHz , inaweza kutoa viwango vya 1.5Gbps kwa uthabiti ndani ya mita 10, ikiwa na utulivu wa chini hadi 0.8ms, ikiondoa vipokea sauti vya sauti visivyo na waya kutoka kwa kebo. Hii hutoa usaidizi wa miundombinu kwa ajili ya ujumuishaji wa hali ya juu, ofisi pepe, na hali kama hizo.

2. Neural Hub kwa Viwanda 4.0

Katika viwanda mahiri, teknolojia ya WiFi 7 iliyoboreshwa ya OFDMA inaweza kugawanya chaneli katika Vitengo 264 vya Rasilimali (RUs), kila moja ikikabidhiwa kwa vifaa kama vile vitambuzi au silaha za roboti. Kwa mfano, kiwanda cha Volkswagen Wolfsburg kilisambaza WiFi 7 mnamo 2023, na kufikia udhibiti uliosawazishwa wa roboti 200 za uchoraji kwenye duka la rangi. Kwa kutumia kipimo data cha 320MHz na upungufu wa viungo vingi, viwango vya upitishaji wa data ya roboti moja vilipanda hadi 800Mbps, hivyo kupunguza kasi ya kushindwa kutoka 0.3% ya WiFi 6 hadi 0.05%. Kiwanda cha Haier cha Qingdao kinatumia mtandao wa mseto wa WiFi-7 na 5G kwa kuratibu kwa wakati halisi zaidi ya Magari 2000 Yanayoongozwa Nayo (AGVs) katika eneo mahiri la ghala, kufikia usahihi wa nafasi ya sentimeta 5 na kuongeza ufanisi wa utunzaji nyenzo kwa 40%.

3. Udhibiti wa Mwisho kwa Nyumba za Smart

Mfumo wa kawaida wa nyumbani mahiri unaweza kuwa na vifaa 50-100. Teknolojia ya WiFi 7 ya 16×16 MU-MIMO inaruhusu vipanga njia kuwasiliana kwa wakati mmoja na vifaa 16. Ikiunganishwa na utendakazi ulioimarishwa wa Muda wa Kuamsha Uliolengwa (TWT), hupunguza matumizi ya nishati ya kifaa kwa 40%. Majaribio yanaonyesha kuwa katika hali ya mtandao ya masafa ya juu ya 288Hz, muda wa majibu wa kufuli mahiri ulishuka kutoka 300ms kwenye WiFi 6 hadi 80ms, huku muda wa kusubiri wa mwingiliano kati ya vifaa kama vile viyoyozi na taa ulipungua chini ya 20ms.

4. Capillaries ya Miji Smart

Katika viwanja vinavyobeba makumi ya maelfu, teknolojia ya WiFi 7's Coordinated Beamforming (CBF) inaweza kuboresha ufunikaji wa mawimbi kielekezi na kuepuka kuingiliwa kati ya sehemu zilizo karibu. Kwa mfano, mtandao wa WiFi 7 uliotumwa katika Kituo cha Michezo cha Olimpiki cha Hangzhou hudumisha kiwango cha kudumaa kwa kila mtazamaji chini ya 0.5% hata kwa miunganisho 80,000 kwa wakati mmoja, huku kikisaidia huduma zilizoongezwa thamani kama vile urambazaji wa Uhalisia Pepe na masasisho ya alama za wakati halisi. Uwezo huu wa usaidizi wa msongamano mkubwa hufanya WiFi 7 kuwa miundombinu muhimu kwa maendeleo ya jiji mahiri.

IV. Changamoto na Mtazamo wa Baadaye

Licha ya uwezo wake mkubwa, kupitishwa kwa WiFi 7 kunakabiliwa na changamoto tatu muhimu:

• Tofauti za Kikanda katika Rasilimali za Spectrum: Kwa sasa, ni maeneo kama Marekani na EU pekee ndiyo yamefungua bendi ya 6GHz; China bado haijatangaza ratiba ya kibiashara. Walakini, maunzi ya WiFi 7 tayari yana uwezo wa 6GHz uliohifadhiwa. Sera zikiruhusu, kuwezesha utendakazi wake kamili hakutahitaji kubadilisha vifaa vilivyopo.

• Mazingatio ya Gharama ya Uboreshaji wa Kifaa: Vipanga njia vya WiFi 7 kwa ujumla hugharimu zaidi ya ¥500 (takriban $70 USD), na huhitaji simu/kompyuta zinazooana na WiFi 7 ili kutumia vipengele vyote. Hata hivyo, kadiri simu maarufu za kawaida zinavyotumia WiFi 7 ifikapo 2025, kikwazo cha gharama cha kubadili kifaa kitapungua polepole.

• Mafanikio katika Ufanisi wa Nishati: Ingawa kipimo data cha 320MHz huleta kasi ya juu, pia huongeza matumizi ya moduli ya masafa ya redio. Kwa kujibu, WiFi 7 inaleta Kitengo cha Rasilimali Mbalimbali (MRU) na teknolojia ya kuokoa nishati, kupunguza matumizi ya nishati chini ya mzigo mkubwa kwa 25% ikilinganishwa na WiFi 6..

Kuangalia mbele, WiFi 7 itakamilisha 5G: Matukio ya ndani yataboresha WiFi 7 kama suluhisho la msingi kwa sababu ya gharama ya chini na kipimo data cha juu, huku hali za rununu zitategemea 5G kwa uvinjari usio na mshono. Mtandao huu uliounganishwa utaendeleza ukomavu wa teknolojia za kisasa kama vile kuendesha gari kwa uhuru na mawasiliano ya holografia. Kama Jeetu Patel, Afisa Mkuu wa Bidhaa wa Cisco, alivyosema: ' WiFi 7 sio tu kuhusu ongezeko la kasi; ni mageuzi ya kina katika akili ya mtandao, usalama, na uwezo wa kubadilika.' Baada ya kukamilika kwa awamu ya pili ya kiwango (Toleo la 2) mnamo 2024, WiFi 7 itasaidia zaidi vipengele kama vile 16×d16 Omba la Otomatiki la HARPE na HARPE ( Auto-MIMO ) msingi wa mawasiliano ya wireless katika enzi ya 6G.

Kuanzia WiFi 1 hadi WiFi 7, teknolojia ya mitandao isiyotumia waya imepata ongezeko la mara elfu kumi la kasi katika kipindi cha miaka 28. Mapinduzi haya ya kiteknolojia yasiyokoma yanafafanua upya jinsi wanadamu wanavyoungana na ulimwengu wa kidijitali. Wi-Fi 7 inapoenea kila kona, tunapata si tu kasi ya kasi zaidi, bali pia lango la kufungua enzi mpya mahiri yenye akili iliyounganishwa na uitikiaji wa wakati halisi.