一切都將變得無線。根據(jù)Gartner的最新預(yù)測(cè)，從2019年開始，僅企業(yè)和汽車市場(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接將增長(zhǎng)21%，到2020年將達(dá)到58億個(gè)端點(diǎn)。

隨著新無線標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)未來一年將迎來更多物聯(lián)網(wǎng)里程碑。與此同時(shí)，我們將看到不斷上升的無線電資源挑戰(zhàn)，并將采取創(chuàng)新方法來解決這些挑戰(zhàn)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的快速發(fā)展，以下是您今年可以預(yù)期的五大無線趨勢(shì)。

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1. 無線新標(biāo)準(zhǔn)的日益普及

從5G和Wi-Fi 6到藍(lán)牙5.0和基于標(biāo)準(zhǔn)的低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)協(xié)議，我相信在2019年剛剛起步的無線標(biāo)準(zhǔn)在2020年的成熟和采用方面將有一個(gè)巨大的飛躍。

5G無處不在，隨著第16版(預(yù)計(jì)將于2020年晚些時(shí)候最終確定)的發(fā)布，3GPP正朝著“完整的5G愿景(full 5G vision)”努力。該版本包括用于超可靠的低延遲通信(URLLC)的新技術(shù)，并且相對(duì)于當(dāng)前版本在移動(dòng)性，功耗和頻譜效率方面進(jìn)行了許多改進(jìn)。包含新功能的裝置和設(shè)備正在進(jìn)一步發(fā)展。

全新的Wi-Fi 6.0(也稱為802.11ax)與以前的產(chǎn)品相比，不僅數(shù)據(jù)傳輸速度快30%到40%，而且在人口密集的地區(qū)也有更好的效率和性能。藍(lán)牙5.0及其衍生產(chǎn)品藍(lán)牙5.1和5.2，可實(shí)現(xiàn)更精確的位置查找，極大地提高了范圍和吞吐量。在LPWAN領(lǐng)域中，NB-IoT和LTE-M等基于運(yùn)營(yíng)商的標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)發(fā)展，而諸如ETSI TS103357的新開放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生，以補(bǔ)充Sigfox和LoRa / LoRaWAN等專有解決方案。

2. 跨垂直行業(yè)的無線應(yīng)用

在所有垂直領(lǐng)域，無線技術(shù)的采用將繼續(xù)增加。在過去的幾年中，所有無線技術(shù)都取得了顯著的進(jìn)步(例如，更快的速度、更低的延遲、更高的服務(wù)質(zhì)量)，并且它們可輕松用于各種產(chǎn)品中以快速安裝和部署。尤其是在對(duì)傳感器和遙測(cè)的連接性要求極高的IIoT用例中，無線解決方案變得越來越重要。

用于提高運(yùn)營(yíng)效率以及過程透明性和可持續(xù)性的工業(yè)數(shù)字化仍在進(jìn)行中，這為整個(gè)無線解決方案提供了巨大的機(jī)會(huì)。在這種情況下，連接的設(shè)備和傳感器成為后端機(jī)器學(xué)習(xí)和AI解決方案的重要推動(dòng)者，而后端機(jī)器學(xué)習(xí)和AI解決方案嚴(yán)重依賴數(shù)據(jù)的可用性和可靠性來履行其對(duì)智能數(shù)據(jù)分析的承諾。

3. 帶寬需求急劇增加

無線設(shè)備的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)將不可避免地伴隨著帶寬使用的不斷增長(zhǎng)。為了滿足這種需求，聯(lián)邦通信委員會(huì)已為電信服務(wù)提供了額外的許可無線頻譜。通常用于電視廣播的600 MHz頻段中的某些頻率現(xiàn)在可用于5G“低頻段”模式。借此，蜂窩移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商將致力于將其網(wǎng)絡(luò)延伸到大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍的5G覆蓋。

與專用的許可頻段不同，無許可頻段由于其無限的可訪問性，將面臨來自大量共存的無線網(wǎng)絡(luò)的日益嚴(yán)重的擁塞。來自Wi-Fi，Zigbee，Bluetooth，Thread等技術(shù)的無線電流量已經(jīng)淹沒了免許可證且可在全球范圍內(nèi)使用的2.4 GHz頻譜。隨著越來越多的無線協(xié)議將其用于遠(yuǎn)距離大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署，具有更多區(qū)域劃分的免許可證Sub-GHz頻段正在迅速趕上。同時(shí)，我相信跨系統(tǒng)干擾的挑戰(zhàn)將會(huì)越來越大。

4. 促進(jìn)頻譜效率和無線電共存的新方法

鑒于有限的無線電資源日益緊張，將開發(fā)和采用更多的創(chuàng)新技術(shù)，以減輕在同一無許可證頻段內(nèi)運(yùn)行的相鄰無線電系統(tǒng)之間的干擾。網(wǎng)關(guān)的片上解決方案可以管理不同2.4GHz技術(shù)的共存，以減輕性能下降和數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在使用Wi-Fi時(shí)關(guān)閉Zigbee，或者延遲Wi-Fi傳輸以提高藍(lán)牙消息的可靠性。

在諸如LPWAN之類的非同步網(wǎng)絡(luò)中，需要物理層上的高級(jí)技術(shù)來提高頻譜效率并增強(qiáng)抵抗來自其他系統(tǒng)的干擾的魯棒性。具體來說，低帶寬使用、短廣播時(shí)間和跳頻的組合可以在不影響電池壽命的前提下將網(wǎng)絡(luò)可靠性和可擴(kuò)展性提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

在2020年，我們將看到為解決無許可證頻譜中的干擾問題而專門設(shè)計(jì)的LPWAN技術(shù)的采用將有所增加。

5. 越來越多地使用軟件定義的無線電技術(shù)

軟件無線電(SDR)是一種RF通信方法，其中大多數(shù)信號(hào)處理任務(wù)是使用軟件或固件而不是專用無線電芯片完成的。SDR是一項(xiàng)先進(jìn)的無線電技術(shù)，需要大量的軟件開發(fā)。因此，當(dāng)前并非所有無線解決方案都將這種方法納入其設(shè)計(jì)。

從用戶的角度來看，基于SDR的技術(shù)在定制方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。通過在網(wǎng)關(guān)/基站上進(jìn)行軟件升級(jí)，可以輕松地在現(xiàn)有和將來的現(xiàn)成IT硬件上實(shí)施修改或改進(jìn)無線系統(tǒng)功能。更重要的是，SDR方法允許相同的硬件平臺(tái)(即IoT網(wǎng)關(guān))支持多個(gè)頻段和無線電協(xié)議，以簡(jiǎn)化部署，同時(shí)提供與現(xiàn)場(chǎng)舊有無線電設(shè)備的向后兼容性。

在2020年及以后不斷出現(xiàn)新的無線協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的過程中，SDR技術(shù)將迅速獲得關(guān)注，并推動(dòng)IoT體系結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性和互操作性。

總結(jié)

無線物聯(lián)網(wǎng)格局正以驚人的速度變化，以適應(yīng)對(duì)互聯(lián)設(shè)備的爆炸性需求。在帶寬需求飛漲的同時(shí)，隨著越來越多的無線標(biāo)準(zhǔn)爭(zhēng)奪它們?cè)诿庠S可證頻譜中的地位，無線電干擾的挑戰(zhàn)將變得更加明顯。確保無線性能可靠的創(chuàng)新技術(shù)將成為公司無線基礎(chǔ)架構(gòu)長(zhǎng)期生存的關(guān)鍵。同時(shí)，SDR設(shè)計(jì)將被證明有助于設(shè)計(jì)靈活、高性能和面向未來的無線網(wǎng)絡(luò)。