相輔相成：用5G和Wi-Fi 6賦能智慧城市

作為無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，以提供對(duì)關(guān)鍵信息與服務(wù)的實(shí)時(shí)訪問(wèn)，這是每座智慧城市的核心所在。無(wú)論是公共安全、緊急響應(yīng)、交通管制、公用電網(wǎng)、廢物管理還是人際互動(dòng)，使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi的移動(dòng)設(shè)備與固定設(shè)備都是參與其中的一份子。

現(xiàn)在，隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)始向下一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi遷移，將涌現(xiàn)出許多新的機(jī)遇來(lái)結(jié)合使用這兩項(xiàng)技術(shù)。最終將形成更加可預(yù)測(cè)的自動(dòng)化智慧城市，從而使城市地區(qū)更智能、更高效、更安全。

未來(lái)如何發(fā)展

目前有幾個(gè)原因使升級(jí)蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi成為必要。相比之前，訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的人和設(shè)備更多，而且這些數(shù)字只會(huì)繼續(xù)增加。在我們所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)中，視頻占到很大一部分。但是，即便有更多設(shè)備在線并同時(shí)發(fā)送更多數(shù)據(jù)，我們也不能以犧牲性能為代價(jià)。此外，有一些應(yīng)用需要實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)操作，尤其是在交通、健康保健和制造業(yè)領(lǐng)域。

5G是第五代蜂窩網(wǎng)絡(luò)，支持大規(guī)模MIMO和毫米波，其設(shè)計(jì)大幅提高了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的速度和容量。我們看到世界上有些城市已經(jīng)進(jìn)行了一些部署，但完全過(guò)渡到5G肯定還需要時(shí)間。構(gòu)成5G的許多特定技術(shù)針對(duì)消費(fèi)類和工業(yè)用途，目前正處于不同開(kāi)發(fā)階段，在未來(lái)數(shù)年內(nèi)將取得飛速發(fā)展。

5G基礎(chǔ)設(shè)施越來(lái)越普及，與此同時(shí)，第六代Wi-Fi，也就是802.11ax或簡(jiǎn)稱為Wi-Fi 6，將為5G無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施提供更快速度、更低延遲和更高設(shè)備密度的支持。Wi-Fi 6芯片集已經(jīng)推出，許多OEM迅速采取行動(dòng)，轉(zhuǎn)而采用這種新的芯片集。ABI Research預(yù)測(cè)，到2024年，70%的智能手機(jī)以及9300萬(wàn)臺(tái)式機(jī)與便攜式PC將支持Wi-Fi 6。

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合

5G和Wi-FI 6均承諾以獨(dú)特方式提供明顯更高的性能。5G的每個(gè)基站支持大量用戶，非常適合戶外應(yīng)用。同樣，Wi-Fi 6也能夠支持高帶寬和高用戶密度，但成本顯著降低，因而是室內(nèi)應(yīng)用的理想之選，如體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、購(gòu)物商場(chǎng)、校園和公眾聚集的其他地點(diǎn)。

但是，在為新的智慧城市應(yīng)用選擇無(wú)線形式時(shí)，并不意味著必須二者擇其一。在許多情況下，這兩種技術(shù)將協(xié)同工作，構(gòu)成強(qiáng)強(qiáng)組合，為固定和移動(dòng)用例提供服務(wù)。

安全與成本

有時(shí)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi都能解決類似需求，導(dǎo)致人們不清楚哪種技術(shù)更適合。在這些情況下，考慮安全與成本要求可幫助您做出決定。例如，蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以阻止未授權(quán)訪問(wèn)，因?yàn)镾IM卡能夠?qū)γ课挥脩暨M(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)，并且能夠使網(wǎng)絡(luò)提供商控制用戶有權(quán)使用的特性、帶寬、網(wǎng)絡(luò)和功能。在打造注重在線安全的差異化服務(wù)時(shí)，這一點(diǎn)可能極為重要。另一方面，Wi-Fi通常是一種更為經(jīng)濟(jì)的解決方案，無(wú)需網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，而且單位節(jié)點(diǎn)成本大幅降低。此外，Wi-Fi 6與之前的各代Wi-Fi完全向后兼容，這不僅降低了升級(jí)成本，還支持用戶進(jìn)行更加可控的轉(zhuǎn)換。雖然一些大型企業(yè)決定單干，建立自己的專用蜂窩網(wǎng)絡(luò)，但在不訂閱蜂窩網(wǎng)絡(luò)的情況下運(yùn)行即插即用Wi-Fi路由器是一種具有吸引力的方法，能夠以明顯更低的部署和操作成本提供新的應(yīng)用與功能。

設(shè)定更高的應(yīng)用要求

遷移到5G和Wi-Fi 6后將帶來(lái)新用例，而這些新用例以蜂窩網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi的先前合作為基礎(chǔ)。例如，蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)使用新Wi-Fi 6接入點(diǎn)來(lái)處理其5G網(wǎng)絡(luò)的分流，方法與他們現(xiàn)在依賴當(dāng)前Wi-Fi技術(shù)分流4G和LTE服務(wù)的方法非常相似。

在公共辦公空間、公寓大樓和私人住宅，升級(jí)到Wi-Fi 6能夠?yàn)闊o(wú)線安全系統(tǒng)增添運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能，或交付更高分辨率視頻，從而提供4k/8k視頻體驗(yàn)。在這兩種情況下，5G網(wǎng)絡(luò)可能成為云端高速傳輸高清視頻流的渠道。

在交通領(lǐng)域，5G和Wi-Fi 6可以協(xié)同工作，改善車(chē)載信息娛樂(lè)，在密集部署中支持軟件和固件更新，并簡(jiǎn)化視頻等高級(jí)遠(yuǎn)程信息處理的收集。

為球迷提供連接

在購(gòu)物商場(chǎng)、校園和活動(dòng)空間等公共場(chǎng)所，人們可以根據(jù)自己的位置和需求在5G和Wi-Fi 6之間按需切換。如今的智能手機(jī)已經(jīng)可以做到這一點(diǎn)，但下一代連接將支持更多設(shè)備同時(shí)訪問(wèn)更多數(shù)據(jù)。

美式橄欖球就是一個(gè)很好的例子。美國(guó)國(guó)家橄欖球聯(lián)盟(NFL)報(bào)告稱，在邁阿密舉辦的超級(jí)碗LIV期間，體育場(chǎng)館內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量創(chuàng)下新紀(jì)錄，達(dá)到26.42 TB。在觀看比賽的6,2000多名觀眾中，超過(guò)70%的觀眾訪問(wèn)了體育場(chǎng)館內(nèi)的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，每臺(tái)設(shè)備平均使用595.6 MB，而這使用的是傳統(tǒng)Wi-Fi技術(shù)。

明年，NFL將能夠在洛杉磯的SoFi體育館支持更高級(jí)別的訪問(wèn)。這座體育館目前仍在施工中，正在安裝Wi-Fi 6，預(yù)計(jì)將提供超過(guò)2,500個(gè)Wi-Fi 6接入點(diǎn)，帶寬將增加四倍，允許100,000名觀眾同時(shí)在其手機(jī)上使用Wi-Fi。

將技術(shù)運(yùn)用到道路

智能汽車(chē)將使用5G和Wi-Fi 6來(lái)增強(qiáng)其與交通基礎(chǔ)設(shè)施的通信，并將能夠在行駛期間與其他車(chē)輛高效通信?，F(xiàn)在的汽車(chē)已支持?jǐn)?shù)百個(gè)傳感器，能夠管理發(fā)送到汽車(chē)的多個(gè)數(shù)據(jù)流。為了支持實(shí)時(shí)交互，5G和Wi-Fi 6將使容量增加多達(dá)十倍。

配備了5G和Wi-Fi 6后，實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)可以利用人工智能算法來(lái)執(zhí)行高級(jí)視頻分析并響應(yīng)當(dāng)前路況、交通管制標(biāo)牌、信號(hào)燈和車(chē)道開(kāi)放情況，從而優(yōu)化吞吐量，最大限度減少延遲。

憑借實(shí)時(shí)響應(yīng)能力和連接更多設(shè)備的能力，除了高速公路外，5G和Wi-Fi 6也將幫助增強(qiáng)行人區(qū)域與自行車(chē)道。例如，有人在場(chǎng)時(shí)，燈柱可以根據(jù)需要打開(kāi)和關(guān)閉，同時(shí)傳感器可以發(fā)送實(shí)時(shí)警報(bào)來(lái)提醒每個(gè)人有車(chē)輛迎面駛來(lái)或有行人正在過(guò)馬路。地理圍欄用于監(jiān)控預(yù)設(shè)地理邊界內(nèi)的活動(dòng)，當(dāng)有人經(jīng)過(guò)時(shí)，可以提供個(gè)性化消息，通告即將舉辦的活動(dòng)或附近零售商和餐飲店的折扣優(yōu)惠。

在背后發(fā)揮作用

在城市基礎(chǔ)設(shè)施中，5G和Wi-Fi 6將增強(qiáng)公用電網(wǎng)和廢物管理等基本服務(wù)。發(fā)生天氣突變或公眾集會(huì)等實(shí)時(shí)事件時(shí)，水和能源使用可以實(shí)現(xiàn)更精確的管理。

隨著5G和WiFi 6的廣泛覆蓋，物聯(lián)網(wǎng)將日益普及，影響力也越來(lái)越大。由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的垃圾桶能夠感應(yīng)容量，并在需要清理時(shí)實(shí)時(shí)通知維護(hù)人員，從而提高響應(yīng)能力和效率，同時(shí)減少操作該系統(tǒng)所需的收集卡車(chē)數(shù)量。

城市將變得更潔凈、更安靜，自動(dòng)化程度更高。當(dāng)污染達(dá)到一定程度時(shí)，路燈上安裝的空氣過(guò)濾器可自動(dòng)打開(kāi)；操場(chǎng)、露天咖啡館、夜店等嘈雜場(chǎng)所可配備噪聲消除或隔音技術(shù)，當(dāng)聲音分貝數(shù)超過(guò)特定水平時(shí)，降噪技術(shù)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟。

全面覆蓋

隨著5G和Wi-Fi 6全部落實(shí)到位，城市基礎(chǔ)設(shè)施中的幾乎每個(gè)點(diǎn)都可以連接到高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)容量增加意味著更多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將能夠監(jiān)控狀況并為數(shù)據(jù)分析提供實(shí)時(shí)信息，增強(qiáng)的寬帶將提高安全性，提供更好的體驗(yàn)。

5G和Wi-Fi 6是完全互補(bǔ)的技術(shù)，在智慧城市的持續(xù)發(fā)展中將發(fā)揮重要作用，尤其是在網(wǎng)絡(luò)邊緣更好地支持無(wú)線交互。

各種形式的下一代無(wú)線技術(shù)將以我們已經(jīng)想到和未曾想到的方式創(chuàng)建更好的基礎(chǔ)設(shè)施，從而促進(jìn)創(chuàng)意、創(chuàng)造機(jī)遇、提高生活質(zhì)量。

作者簡(jiǎn)介

Mark Montierth

Mark擁有56項(xiàng)美國(guó)專利，他精通技術(shù)，目前擔(dān)任恩智浦新無(wú)線連接業(yè)務(wù)部的副總裁兼總經(jīng)理，該業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)公司各種先進(jìn)的Wi-Fi 6和藍(lán)牙解決方案產(chǎn)品組合。