Від Wi -Fi 1 до Wi -Fi 7: Оприлюднення семи революцій у бездротовій мережі

I. Технологічна еволюція: сім поколінь, що стрибають від равлики до ракети

Стандарт Wi -Fi 1 (802.11), який народився в 1997 році, міг забезпечити лише швидкість передачі лише 2 Мбіт / с, еквівалентна передачі лише 200 кб даних в секунду. Відкриття однієї картини високої чіткості вимагало болісно довгого очікування. Wi-Fi 4 (802.11n) у 2003 р. Введено технологію MIMO, збільшуючи швидкість до 600 Мбіт / с за допомогою паралельної передачі мульти-мантенни, що дозволяє вперше плавне відтворення відео високої чіткості. Wi-Fi 5 (802.11ac) у 2013 році підштовхнув ставки до 6,9 Гбіт / с, використовуючи модуляцію 256-QAM та пропускну здатність каналу 160 МГц, закладаючи фундамент для епохи потоку 4K. Wi-Fi 6 (802.11ax) у 2019 році революціонізував шляхом впровадження технології OFDMA, збільшуючи багаторозділення одночасної ефективності на 4 рази, підтримуючи стабільні з'єднання навіть на стадіонах, упакованих десятками тисяч користувачів.

Останній Wi-Fi 7 (IEEE 802.11Be) завершив свій стандарт першої фази (випуск 1) у 2022 році, досягнувши якісного стрибка через чотири основні технології: 320 МГц ультра ширина пропускна здатність розширює канал передачі даних на 'подвійне шосе;' 4096-QAM модуляція дозволяє кожному символу сигналу мати 20% більше даних; Операція з мульти-ланкою (MLO) дозволяє пристроям одночасно підключатися до трьох діапазонів частот (2,4 ГГц, 5 ГГц, 6 ГГц) для інтелектуальної надмірності; Технологія 16 × 16 MU-MIMO дозволяє маршрутизаторам обслуговувати 16 пристроїв одночасно без відставання. Поєднання цих технологій підштовхує теоретичну швидкість піку Wi -Fi 7 до 46 Гбіт / с, еквівалентно передачі 5,75 ГБ в секунду. Завантаження фільму 4K 50 Гб займає лише 8 секунд.

Ii. Основні технології: Реконструкція основної логіки бездротового зв'язку

1. Інтелектуальне планування за допомогою багатолінійної роботи (MLO)

Традиційні пристрої Wi -Fi можуть працювати лише на одній діапазоні частот. Технологія MLO WiFi 7 дозволяє терміналам, як телефони та комп'ютери одночасно, до діапазонів 2,4 ГГц, 5 ГГц та 6 ГГц. Наприклад, у складному середовищі, розділеному двома стінами, діапазон 5 ГГц обробляє швидкісну передачу 4K відео, тоді як діапазон 2,4 ГГц підтримує основне з'єднання. Якщо один діапазон відчуває перешкоди (наприклад, з мікрохвильової піч), дані автоматично переходять на інші діапазони, зменшуючи коливання мережі на 76%. Цей режим 'тридіапазонний агрегація ' не тільки підвищує швидкість, але й стабілізує затримку нижче 1 мілісекунд, відповідаючи суворим вимогам відповіді на мілісекунд для хмарних ігор.

2. Революція щільності 4096-QAM

Технологія модуляції схожа на 'Книгу шифрів ' для сигналів. 1024-QAM Wi-Fi 6 передає 10 біт даних на символ, тоді як Wi-Fi 7 4096-QAM збільшує це до 12 біт. Це означає, що при одній силі сигналу ефективність передачі даних покращується на 20%. Тести показують, що під час відтворення 4K відео, споживання модуля Wi -Fi модуля телефону знизилося з 8,3%/годину до 4,8%/годину, а його температура знизилася на 5,2 ° C. Цей прорив дозволяє Wi -Fi 7 досягти 20% підвищення швидкості навіть у діапазоні 5 ГГц, не покладаючись на ще не повністю відкритий спектр 6 ГГц.

3. Швидкісне шосе 320 МГц пропускається

За допомогою агрегування чотирьох каналів 80 МГц Wi-Fi 7 створює ультра-ширину канал 320 МГц . Це еквівалентно розширенню передачі даних 'одиночна смуга ' в 'чотири смуги, ' теоретично ввімкнення одночасної передачі 16 8k відеопотоків. Випробування в реальному світі на залізничному вокзалі Шанхаї Гонгіао показали, що він може підтримувати пропускну здатність, що перевищує 1 Гбіт / с у радіусі 40 метрів, підтримуючи резервну частину в реальному часі від 4K камер спостереження та безперебійного роумінгу для пасажирів. Незважаючи на те, що діапазон 6 ГГц ще не відкритий у Китаї, Wi-Fi 7 все ще може досягти пропускної здатності 240 МГц , використовуючи вищу частоту підзапчастини (наприклад, 5,8 ГГц ) у межах 5 ГГц, забезпечуючи практичне збільшення швидкості на 150% порівняно з WiFi 6.

4. Мережева розвідка з координацією Multi-AP

Wi -Fi 7 представляє такі технології, як координоване просторове повторне використання (КСВ) та спільну передачу (JXT), що дозволяє сітчастими мережами, що складаються з декількох маршрутизаторів, щоб інтелектуально регулювати силу сигналу та розподіл діапазону частоти. Наприклад, у лікарняних умовах, такі як хірургічний контроль роботів, пошук електронних медичних записів та віддалені консультації, можуть бути заплановані за допомогою координації Multi-AP, підвищення пропускної здатності на 100% порівняно з Wi-Fi 6, забезпечуючи природу в реальному часі та стабільність медичних операцій. Ця 'мережа як дизайн мозку ' принципово змінює підхід 'одинокого воїна ' традиційного Wi -Fi.

Iii. Сценарії додатків: Розблокування нескінченних можливостей для цифрового життя

1. Заняттям досвіду на метаверному шлюзі

Пристрої VR потребують принаймні 200 Мбіт / с пропускну здатність та затримку суб-5 мм для взаємодії у віртуальному світі без хвороби руху. Wi -Fi 7 , через MLO, що агрегує 2,4 ГГц та 5 ГГц , може стабільно забезпечити швидкість 1,5 Гбіт / с протягом 10 метрів, при цьому затримка становить 0,8 мс, звільнення бездротових гарнітур VR від кабелів. Це забезпечує підтримку інфраструктури для метаверсації, віртуальних офісів та подібних сценаріїв.

2. Нейронний центр для промисловості 4.0

На розумних фабриках, вдосконалена технологія OFDMA WiFi 7 може розділити канали на 264 ресурсних одиниць (RUS), кожен незалежно призначений для таких пристроїв, як датчики або робототехнічні руки. Наприклад, завод Volkswagen Wolfsburg розгорнув Wi -Fi 7 у 2023 році, досягнувши синхронізованого контролю 200 робочих фарб у магазині фарб. Використовуючи пропускну здатність 320 МГц та багатопотоку, швидкість передачі даних про одноразові дані зросла до 800 Мбіт / с, скорочуючи швидкість відмови від 0,3% до 0,3% до 0,3%. Factory Cingdao Haier використовує гібридну мережу WIFI-7 та 5G для планування в режимі реального часу понад 2000 автоматизованих керованих транспортних засобів (AGV) у смарт-складі, досягнувши 5-центриметрової точності позиціонування та підвищення ефективності обробки матеріалів на 40%.

3. Остаточний контроль для розумних будинків

Типова система розумного дому може містити 50-100 пристроїв. Технологія 16 × 16 MU-MIMO Wi-Fi 7 дозволяє маршрутизаторам одночасно спілкуватися з 16 пристроями. У поєднанні з розширеною функціональністю часу цільового часу (TWT) він зменшує споживання електроенергії на 40%. Тести показують, що в режимі високочастотної мережі 288 ГГц час відгуку смарт-блоків знизився з 300 мс на Wi-Fi 6 до 80 мс, тоді як затримка для взаємодій між пристроями, такими як кондиціонери та вогні, впали нижче 20 мс.

4. Капіляри розумних міст

На стадіонах, що містять десятки тисяч, технологія координованої променевої форми Wi -Fi 7 може спрямовувати покриття сигналу та уникати перешкод між сусідніми секціями. Наприклад, мережа Wi-Fi 7 , розгорнута в Олімпійському спортивному центрі Ханчжоу, підтримує швидкість заїкання трансляції, що переглянута, нижче 0,5% навіть із 80 000 одночасних з'єднань, підтримуючи послуги з доданою вартістю, як навігація AR та оновлення балів у режимі реального часу. Ця здатність підтримки високої щільності робить Wi-Fi 7 критичною інфраструктурою для розвитку розумного міста.

Iv. Виклики та майбутні світогляди

Незважаючи на величезний потенціал, широке прийняття Wi -Fi 7 стикається з трьома значущими проблемами:

• Регіональні відмінності в ресурсах спектру: в даний час лише такі регіони, як США та ЄС, відкрили 6 ГГц гурт; Китай ще не оголосив комерційний графік. Однак обладнання Wi -Fi 7 вже має можливість 6 ГГц зарезервовано. Після того, як політика дозволить, активізація повної продуктивності не потребує заміни існуючих пристроїв.

• Міркування витрат на оновлення пристрою: маршрутизатори Wi-Fi 7, як правило, коштують понад 500 (70 доларів США прибл.) Та потребують 7-сумісних телефонів/комп'ютерів WiFi для використання всіх функцій. Однак, оскільки основні флагманські телефони повністю приймають Wi -Fi 7 до 2025 року, бар'єр витрат для перемикання пристроїв поступово знизиться.

• Прорив енергоефективності: Хоча пропускна здатність 320 МГц приносить високу швидкість, це також збільшує споживання потужності радіочастотного модуля. У відповідь WiFi 7 представляє багаторазовий одиницю (MRU) та динамічну технологію економії електроенергії, зменшуючи споживання енергії при високому навантаженні на 25% порівняно з Wi-Fi 6.

Забігаючи наперед, Wi -Fi 7 доповнить 5G: Сценарії в приміщенні використовуватимуть Wi -Fi 7 як основне рішення через меншу вартість та більш високу пропускну здатність, тоді як мобільні сценарії будуть покладатися на 5G для безшовного роумінгу. Ця конвергентна мережа призведе до зрілості передових технологій, таких як автономне водіння та голографічне спілкування. Як заявив Jeetu Patel, головний директор Cisco, заявив: ' 7 це всебічна еволюція в мережевій розвідці, безпеці та -Fi не лише підвищення швидкості Wi .; адаптивності

Від Wi-Fi 1 до Wi-Fi 7, технологія бездротової мережі досягла в десять тисяч разів швидкості протягом 28 років. Ця невблаганна технологічна революція переосмислює, як люди з'єднуються з цифровим світом. Коли Wi-Fi 7 сигналізує про ковдру кожного кута, ми отримуємо не просто швидші швидкості, а шлюз для відкриття розумної нової ери, позначеної взаємопов'язаним інтелектом та чуйністю в режимі реального часу.