從Wi-Fi和5G蜂窩系統(tǒng)，到毫米波和無(wú)線傳感，這10種無(wú)線技術(shù)趨勢(shì)將在未來(lái)幾年內(nèi)主導(dǎo)無(wú)線通信市場(chǎng)。
對(duì)于新興產(chǎn)品和應(yīng)用(包括機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車和下一代醫(yī)療設(shè)備)的元器件開發(fā)，無(wú)線技術(shù)將產(chǎn)生重大影響。這也意味著未來(lái)五年內(nèi)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師可能需要在新技術(shù)領(lǐng)域加強(qiáng)他們的技能。
市場(chǎng)研究公司Gartner表示，驅(qū)動(dòng)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的有幾個(gè)潛在的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，包括頻譜擁塞、無(wú)線協(xié)議的壽命、無(wú)線安全性、邊緣計(jì)算等系統(tǒng)架構(gòu)、功耗和成本。
近日， Gartner正式發(fā)布了可能在未來(lái)5年發(fā)揮重大作用的10大無(wú)線技術(shù)趨勢(shì)。
這十大無(wú)線技術(shù)趨勢(shì)是：
雖然Wi-Fi已存在很長(zhǎng)一段時(shí)間，但從現(xiàn)在到2024年，它仍是家庭和辦公場(chǎng)所的主要高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。Gartner預(yù)測(cè)2020年Wi-Fi芯片出貨將超過(guò)15億顆。Wi-Fi還將被賦予新的職責(zé)，比如用于雷達(dá)系統(tǒng)或作為雙重身份驗(yàn)證系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。
5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)將在2019年和2020年開始部署，需要五到八年時(shí)間完成部署。由于這項(xiàng)技術(shù)能夠給港口、機(jī)場(chǎng)和工廠等大型場(chǎng)所提供更高性價(jià)比的高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，因此它可以作為一種低成本的選擇方案，對(duì)Wi-Fi進(jìn)行補(bǔ)充。5G的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是能提供超可靠的低延遲通信，在實(shí)時(shí)性很重要的控制功能和通信應(yīng)用中(如車對(duì)車和無(wú)人機(jī))具有巨大的潛力。
傳統(tǒng)汽車和自動(dòng)駕駛汽車必須能夠相互通信以及與道路基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行通信，這將通過(guò)無(wú)線車聯(lián)網(wǎng)(V2X)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。除了交換信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)之外，無(wú)線車聯(lián)網(wǎng)還可以提供安全功能、導(dǎo)航輔助、車載信息娛樂(lè)等諸多其他服務(wù)。
2019年有兩種主要的V2X技術(shù)：一種是專用短距離通信(DSRC)標(biāo)準(zhǔn)，它基于使用IEEE 802.11p標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi;另一種是蜂窩V2X(C-V2X)技術(shù)。
第一代無(wú)線充電系統(tǒng)未能提供制造商所期望的革命性用戶體驗(yàn)。就用戶體驗(yàn)而言，將設(shè)備置于特定的充電點(diǎn)也只是略優(yōu)于通過(guò)充電線充電而已，盡管有幾種新技術(shù)可以為距離一米以內(nèi)的設(shè)備充電或者為放在桌面或臺(tái)面上的設(shè)備充電。
人們的期望是遠(yuǎn)距離無(wú)線充電可以消除桌面設(shè)備的電源線。
低功耗廣域(LPWA)網(wǎng)是一種適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的節(jié)能型低帶寬網(wǎng)絡(luò)，能夠支持需要長(zhǎng)電池壽命的設(shè)備。該網(wǎng)絡(luò)一般覆蓋城市、甚至整個(gè)國(guó)家等超大面積區(qū)域。目前的LPWA技術(shù)包括窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、機(jī)器長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LTE-M)、LoRa和Sigfox。這些技術(shù)的模塊價(jià)格相對(duì)低廉，因此物聯(lián)網(wǎng)制造商可以通過(guò)它們啟用傳感器、追蹤器等小型低成本電池供電設(shè)備。
無(wú)線信號(hào)因具有吸收和反射特性而可被用于傳感技術(shù)，無(wú)線傳感技術(shù)可用于醫(yī)療診斷和智能家居等各種應(yīng)用。無(wú)線信號(hào)在機(jī)器人和無(wú)人機(jī)室內(nèi)雷達(dá)系統(tǒng)中提供傳感功能。當(dāng)有多人在同一房間內(nèi)說(shuō)話時(shí)，虛擬助理還可使用雷達(dá)追蹤技術(shù)提高自身性能。
無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)所連設(shè)備位置的感知是無(wú)線領(lǐng)域的一個(gè)重要趨勢(shì)。即將推行的IEEE 802.11az標(biāo)準(zhǔn)將實(shí)現(xiàn)精確到1米左右的高精度追蹤，而這將成為未來(lái)5G標(biāo)準(zhǔn)的特征之一。
與指紋識(shí)別和慣性導(dǎo)航等其他系統(tǒng)相比，與核心無(wú)線網(wǎng)絡(luò)集成的位置檢測(cè)具有一些優(yōu)勢(shì)，如硬件成本和功耗較低，性能更好，和精度更高。
毫米波無(wú)線技術(shù)可以在30至300千兆赫頻率范圍和1至10毫米波長(zhǎng)范圍內(nèi)工作。Wi-Fi和5G等無(wú)線系統(tǒng)可以使用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行短距離高帶寬通信(例如4K和8K視頻流)。需要更多的頻譜和更高的帶寬是這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。
反向散射網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠以極低的功耗發(fā)送數(shù)據(jù),這一特征使其成為最適合小型聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。反向散射網(wǎng)絡(luò)的工作機(jī)理是重新調(diào)制周圍的無(wú)線信號(hào)，這對(duì)位于無(wú)線信號(hào)飽和區(qū)域并且需要相對(duì)簡(jiǎn)單物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(比如智能家居和辦公場(chǎng)所中的傳感器等)的應(yīng)用尤其重要。
軟件無(wú)線電(SDR)將無(wú)線電系統(tǒng)中的大部分信號(hào)處理工作從芯片轉(zhuǎn)移到軟件。因此，該無(wú)線電能夠支持更多的頻率和協(xié)議。這項(xiàng)技術(shù)已推出多年，但由于價(jià)格高于專用芯片而一直沒(méi)有迅速發(fā)展。但Gartner預(yù)計(jì)，隨著新協(xié)議的出現(xiàn)，SDR將開始普及。SDR使設(shè)備能夠支持舊有協(xié)議，并且通過(guò)軟件升級(jí)就能啟用新的協(xié)議。
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