物聯網作為新一代信息技術高度集成和綜合運用的載體,在日常生產生活中應用廣泛,對新一輪產業變革和經濟社會綠色、智能、可持續發展具有重要意義。由于各行各業的運行機理各異,應用場景眾多,隨著智能物聯AIoT 的發展加快,不同行業對物聯網提出了更高、更多樣化的要求。除蜂窩連接外,進一步打造高質量的Wi-Fi、藍牙、LoRa等短距離+長距離的全連接服務體系,滿足不同行業的個性化連接需求,已成為智能物聯AIoT時代,經濟社會加快數字化轉型的必然要求。
綜合IoT Analytics、智次方研究院等機構發布的數據,2022年,全球活躍的物聯網設備連接數為143億個,2023年預計將增長16%至167億個,一直到2027年,該數有望以16%的年復合增速增至297億個;同時,2022-2026年,全球AIoT產業(企業級)市場規模將以9.1%的年復合增速增至76087億元。
圖表1 2015-2027年全球物聯網設備連接規模(單位:十億個)
來源:IoT Analytics
圖表2 全球及中國2018-2026年AIoT產業(企業級)市場規模及增速
來源:智次方研究院
雖然物聯網背后的連接手段豐富多樣,但經過多年的發展,目前僅少量技術形成了規?;瘧?。綜合IoT Analytics、愛立信、ABI Research等機構的跟蹤數據,全球物聯網連接由四項關鍵技術主導,即Wi-Fi、藍牙、蜂窩網絡和LoRa,這四類技術支撐的物聯網連接數占約8成的市場份額。
其中,根據IoT Analytics統計,Wi-Fi約占所有物聯網連接的31%。2022年,全球已有超過一半的Wi-Fi設備基于最新的Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E技術,同時,Wi-Fi技術和設備也在不斷地演進,Wi-Fi 7正在如火如荼開展布局。相比Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E,Wi-Fi 7能提供更高的數據傳輸速率和更低的時延。據Fior Markets估算,2023年,Wi-Fi 7的設備連接數有望達2775萬個,預計到2027年將突破10億個。在所有物聯網場景中,Wi-Fi技術正在引領智能家居、智慧建筑和醫療保健等領域的物聯網連接。
圖表3 2023-2027年全球Wi-Fi 7設備連接數(單位:百萬個)
來源:Fior Markets,智次方研究院整理
此外,LoRa作為長距離的另一種重要連接方式,適用場景較廣,具有通信距離長、覆蓋范圍廣、功耗低等優點。目前,LoRa是全球范圍內應用最廣泛的非授權頻譜廣域通信網絡。
可以看到,在蜂窩物聯網之外,Wi-Fi、LoRa等物聯網技術的連接規模大、市場份額高,在數字經濟發展過程中發揮著重要作用。尤其是伴隨著近期Wi-Fi聯盟正式官宣推出Wi-Fi CERTIFIED 7?,開始Wi-Fi 7設備認證,以確保終端設備能夠滿足標準要求,讓它們可以很好地協同工作。目前,眾多頭部的芯片及模組廠商正加緊綜合性布局Wi-Fi 7產品。
全球領先的物聯網整體解決方案供應商移遠通信即于2024年國際消費電子產品展覽會(CES)期間,正式推出支持Wi-Fi 7和藍牙5.3(支持2Mbps BLE)的通信模組FGE576Q和FGE573Q,強力推進全球WLAN市場逐步邁入Wi-Fi 7時代。
Wi-Fi傳輸數據的速率快、質量高,已在手機、平板以及個人電腦等領域應用多年。隨著萬物互聯建設的深入推進,未來有望被更廣泛應用于Wi-Fi AP/路由、智能手表、智能家居和智慧樓宇等領域。最近的Wi-Fi 7則是引入更大的無線帶寬(320MHz)、更高階的調制方式(4096-QAM)、更靈活的頻譜利用方式(MRU,多重資源單位)、更高的時空復用(16×16 MIMO)、更多的鏈路操作(MLO),以及多AP協作等新技術,這使得Wi-Fi 7能夠提供更高的數據傳輸速率和更低的時延:
更快:接近4倍的無線數據鏈性能,預計單位時間內能夠支持的數據吞吐量大概是Wi-Fi 6的3倍。
更可靠:新的MRU降低了25%的多用戶延遲。
更穩定的連接:新的MLO降低單用戶延遲80%,吞吐量增益高達300%。
新頻段:Wi-Fi 7引入了新的6GHz頻段 (5.925GHz-7.125GHz),將最大帶寬提高到320MHz以滿足4K視頻、AR/VR等等高吞吐/低延遲需求。
圖表4 Wi-Fi 5、6/6E、7各版本技術性能對比
來源:新華三、申港證券
Wi-Fi 7的多鏈路操作、多AP協同調度、時間敏感網絡以及增強的重傳機制使得其具備更高效更靈活的特性。
MLO定義了同步和異步兩種工作模式。同步模式下,MLD的多鏈路同步進行TX/RX操作,能避免兩個鏈路之間的相互干擾。異步模式下,多個鏈路之間則沒有嚴格的時序要求。
提出了多AP的協同調度(Multi-AP Coordination),更利于協同正交頻分復用多址接入、協同空間復用、協同波束成形和協同數據發送。
采用HAQR(混合自動重傳請求,一種結合向前糾錯和自動重復請求的方法),能將首次傳輸的數據包和重傳數據包進行結合解碼,提升成功解碼的效率。
BLE不僅具有良好的設備兼容性,支持多種無線電選項,可適配多種外圍設備,使開發人員能夠構建滿足其客戶獨特連接需求的產品。近年來,還持續在節能、測距和數據傳輸等技術性能上不斷精進,為其大規模應用推廣打下了堅實基礎。集成mesh組網技術后也可實現大規模網絡連接,應用優勢較為明顯。
LoRa近年來在中國迎來了快速發展。其于靈活組網等優勢的基礎上,正朝產業化、標準化方向發展,產業鏈上下游資源加速整合,不斷推動傳輸安全性提升和功耗降低;應用方向逐步聚焦,新興熱門應用場景包括機器人、可穿戴設備、智能供應鏈、定位導航等眾多領域。
隨著經濟社會數字化轉型的深入推進以及數字化產業鏈的成熟,物聯網與社會生產生活不斷加深融合,行業應用需求變得更加多元化,對覆蓋率、成本、時延等提出了更高、更多樣化的要求,很多時候已非單一的通信技術就可以解決。Wi-Fi、藍牙等短距離傳輸,搭配蜂窩物聯網及LoRa等長距離物聯網技術,提供全連接應用服務,將高效滿足不同應用場景的連接需求。
Wi-Fi 7、BLE等局域連接+蜂窩物聯網及LoRa等廣域物聯網技術的融合組網方案應“市”而生,各方正形成優勢互補深度融合的態勢,在更多通信應用場景中,將多種通信技術進行組合應用,能實現更優性價比,滿足更多的碎片化行業需求。
移遠通信1月9日在2024年CES大會上,正式推出的支持最新Wi-Fi 7技術標準的通信模組FGE576Q和FGE573Q可提供更高的傳輸速率、更大的連接容量和更優的通信效率,擁有上述所提到的眾多Wi-Fi 7技術優勢,能夠輕松滿足智能家居、工業自動化、醫療健康、交通運輸等領域對無線通信能力不斷增長的需求。
圖表5 移遠通信Wi-Fi 7模組FGE573Q和FGE576Q
來源:移遠通信
高速率、低時延,將為用戶帶來前所未有的流暢體驗
在市場最關心的網絡連接速率方面,這兩款模組表現優異,其中FGE576Q的數據傳輸速率高達3.6Gbps,且支持2.4GHz+5GHz和2.4GHz+6GHz雙頻并發,FGE573Q則提供高達2.9Gbps的速率。而且,這兩款Wi-Fi模組均采用了多鏈路操作功能。通過該功能,路由器在連接至Wi-Fi 7客戶端時,能夠利用多個無線頻段和信道同時進行并發,從而達到吞吐量更大、延時更低的效果,為數據傳輸速率帶來質的飛躍。
此外,FGE576Q和FGE573Q這兩款模組還實現了Wi-Fi與藍牙的最佳共存狀態,集成藍牙雙模,最高速率達2Mbps且支持低功耗音頻和BLE功能。
憑借著出色的通信性能和可靠性,FGE576Q和FGE573Q Wi-Fi 7模組將在云游戲、8K超高清流媒體、AR/VR、工業物聯網和遠程醫療等新興場景中,為用戶帶來前所未有的流暢體驗。
多重加密,硬實力確保產品安全可靠
對于無線網絡連接,安全性是不可忽略的重要存在,FGE576Q和FGE573Q采用了WPA3加密等功能,以確保數據傳輸的機密性和完整性。
同時,還在從產品架構到固件/軟件開發的全過程中,均遵循業界領先的實踐和標準,不僅通過第三方獨立測試機構減少潛在的漏洞,還在整個軟件開發生命周期中執行生成SBOM和VEX文件、固件二進制分析等安全實踐,以確保產品的安全性和可靠性。
以高度靈活性和兼容性賦能客戶產品開發降本增效
FGE576Q和FGE573Q在封裝上采用緊湊設計,能幫助客戶將其無縫集成到各種終端設備中;同時該兩款模組更有超強兼容性,可與市場上通用的主流模組尺寸及產品特性有效兼容,助力客戶縮短終端產品開發周期并降低成本。
為進一步方便客戶的設計流程,移遠通信還為該系列模組適配了多種類型的Wi-Fi/藍牙天線,包括YF0026AA、YEWT004AA和YF0027CA等,以高度的靈活性和兼容性滿足不同項目的要求。而且,移遠通信還可針對每個項目的獨特需求提供定制解決方案,以進一步提升客戶終端開發效率。
此外,值得一提的是,移遠通信在此次大會不僅有最新的Wi-Fi 7模組FGE576Q和FGE573Q的亮相,其還推出了高性能LoRa模組KG200Z,該模組具有遠距離傳輸、超低功耗、高性價比、高可靠性等綜合優勢,能夠滿足物聯網設備對雙向通信、端到端安全、移動性和本地化服務的關鍵需求。
KG200Z模組在城市環境下傳輸距離可達2-5公里,在郊區則高達10-15公里;支持LoRaWAN標準協議,專為各類超低功耗物聯網應用而設計,可顯著延長物聯網終端的電池壽命;具備UART、SPI、I2C和SWD等豐富的外設接口及可靠的安全保障,能滿足各種應用的不同需求。
KG200Z非常適用于需要間歇性地以低速率發送消息至較遠距離的功耗敏感型應用,如智能門鎖、漏氣漏水及空氣質量檢測、暖通空調監測、智能停車和交通監測、公用計量、廢棄物管理以及資產管理追蹤等。
圖表6 移遠通信LoRa模組KG200Z
來源:移遠通信
縱觀全球,物聯網、大數據、算力等技術的快速發展正在為千行百業的數字化轉型趨勢注入澎湃動能。在高速發展的智能物聯AIoT時代,無線連接已經成為日常生活和工作中不可或缺的一部分。在線辦公、在線教育、在線購物等生產生活方式對家庭網絡質量提出了更高要求;4K/8K超高清視頻、社交游戲、元宇宙等前沿應用場景對網絡的要求也愈加嚴苛,亟需不斷升級的Wi-Fi、藍牙等短距離傳輸,搭配蜂窩物聯網及LoRa等長距離物聯網技術,以滿足日益增長的多樣化網絡需求。
移遠通信作為深耕物聯網領域十余年的模組廠商龍頭,在已有的豐富蜂窩模組產品體系基礎上,此時接連推出兩款Wi-Fi 7模組和一款LoRa模組,進一步豐富和升級了廣域+局域、蜂窩+非蜂窩的融合產品體系,強化了提供高質量全連接應用服務的能力,也將為智能物聯行業的發展樹立起新標桿。
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