物联网各种无线技术：高质量网络连接与物联网发展驱动WiFi6需求

物联网各种无线技术：高质量网络连接与物联网发展驱动WiFi6需求传输质量将会影响 VR 用户体验。VR 是通过计算机构造出来的虚拟环境，一方面其能满 足 2C 场景中娱乐消费的需求；另一方面，在 2B 端也能为行业发展注入动力。目前，VR 技术在逐步落地，已有部分相关产品推出市场。但在实际使用中，由于网络传输等问题， 使用者会产生不适感，影响用户体验。此外，随着云计算和边缘计算成熟，本地 VR 也 将向 Cloud VR 转变，对于网络要求将会更高。根据华为所发布数据显示，VR 技术对于 带宽和时延都有较高的要求。所以，在 VR 技术逐渐普及的情况下，对于网络的需求也 在逐步上升。4K/8K 超高清视频对带宽要求有所提升。超高清视频技术是继数字化、高清化之后视频 产业新一轮重大技术革新，对消费者和文化产业都具有重大意义。对于相关产业的发展， 我国工信部等部门印发了《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022 年）》，其中提 出持续推进 4K 超高清

总结：对于移动网络将取代 Wi-Fi 的说法，在每一代新移动通信技术推进都会引起热议。 目前，领先国家已经实现 5G 商用，5G 通信技术在性能上得到了较大提升。但对于 Wi-Fi 网络而言，相关技术标准也在持续更新，且通过引进更多技术提升网络性能为用户提供 更佳使用体验。此外，从相关技术迭代周期来看，移动通信技术更新周期约为 10 年， 而 Wi-Fi 标准大约每 5 年即进行迭代。在 Wi-Fi 使用费率相对较低，且叠加用户使用习 惯已经形成的情况下，Wi-Fi 网络被取代的可能性较低。

2.2 Wi-Fi 6 与 5G 协同发展

Wi-Fi 6 与 5G 在性能上有所差距，但各具优势。5G 和 Wi-Fi6 分别为下一代移动无线技 术和下一代 Wi-Fi 技术，虽然两种网络架构不尽相同，但与上一代相比，在性能上都有 较大提升。其中，5G 通信带宽较 4G 通信得到大幅度提升，理论下行速度达 10 Gb/s。 此外，5G 通信在时延上可以达到毫秒级别，而连接密度上可达到每平方千米可联网设备 数量高达 100 万个，无论是时延还是连接密度与 4G 通信相比均提升了 10 倍。所以，5G 三大下游应用场景 eMBB（增强移动宽带）、uRLLC（高可靠低时延连接）和 mMTC（海量 物联）才能得以实现。反观 Wi-Fi 6，根据中国移动所发布的《2019 年智能硬件质量报 告(第二期)》，其选取同品牌不同标准路由器进行测试，测试结果显示 Wi-Fi6 路由器 在传输速率、时延等方面均有大幅性能提升。而且，随着用户数量的提升变得愈发明显。 在 5G 频段，与 Wi-Fi 5 相比，单用户在速率和时延上分别提升 29%和降低 5ms 以上；而 在多用户情况下，速率提升 47%以上。综合来看，Wi-Fi6 最快下行速度为 9.6Gb/s，网 络时延平均降低至 20ms。由于 Wi-Fi 网络和 5G 网络使用不同架构，从而导致在性能上 存在差异，但这也导致两者具备不同的优势。

5G 和 Wi-Fi 6 之间适用于不同场景，两者将协同发展。虽然 5G 和 Wi-Fi6 都能实现高密 度无线接入和高容量无线业务，但两者之间的侧重会有所不同。5G 通信使用 Sub 6 GHz 高频部分甚至毫米波进行传输，虽然使用较高频率传输能提高传输量，但也使得电磁波 波长较短，信号覆盖范围较 4G 通信更小且信号穿透能力下降。所以，5G 在室外较为空 旷的地方会拥有更好的性能。此外，由于 5G 移动网络具有连续覆盖能力，其能为移动 中的终端提供服务支持，这是任何短距离通信技术所不具备的优势。所以，5G 在室外场 景，如车联网等方面具备独特优势。而在室内部分，5G 信号虽然微基站或皮基站能有效 改善室内 5G 信号覆盖问题，但消费者也存在位于相对固定的环境如家庭和办公室等空 间中较为经济的高速上网需求，而 Wi-Fi 网络即可满足相应要求。随着室内智能设备在 不断增加，对于高密度连接需求在持续增大。此外，高清视频、VR、语音通话等都会对 带宽和时延十分敏感。所以，Wi-Fi 6 的优势在这些场景中得到凸显。此外，若在室内 使用的联网设备均加入 SIM 模块，无论从产品设计和产品价格，还是消费者使用便捷程 度都将会产生一定影响。所以，5G 和 Wi-Fi 6 在不同场景拥有相对优势，两者将会协同 发展。

总结：5G 通信和 Wi-Fi 6 相较于各自前一代标准在性能上均有较大程度提升，两者均能实现高密度无线接入和高容量无线业务。但由于构建框架不同，使得两者能适应不同使 用场景，其中，5G 通信室外空间具有优势且能对高速移动终端提供通信支持，而 Wi-Fi 6 能在室内为物联网提供较为经济的网络服务。所以，两者均能为物联网服务提供相应 网络支持，但在侧重上有所不同，两者将协同发展。

三、高质量网络连接与物联网发展驱动 Wi-Fi 6 需求

网络使用需求是驱动 Wi-Fi 6 发展的重要推力。Wi-Fi 6 设计之初已经考虑了高密度和 高容量的网络服务支持，使用场景包括室外大型公共场合、高密场馆、室内高密无线办 公、电子教室等场景。由于 5G 网络在室外环境中更具有优势，所以室内是 Wi-Fi 6 重 要的应用场景。而在室内空间中，信息消费及娱乐、智能设备连接和办公等需求成为驱 动 Wi-Fi 6 发展的重要驱动力。

3.1 高质量网络连接需求凸显

4K/8K 超高清视频对带宽要求有所提升。超高清视频技术是继数字化、高清化之后视频 产业新一轮重大技术革新，对消费者和文化产业都具有重大意义。对于相关产业的发展， 我国工信部等部门印发了《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022 年）》，其中提 出持续推进 4K 超高清电视内容建设，丰富节目内容有效供给；在广播电视、文教娱乐、 安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等领域打造一批超高清视频典型应用。对于 消费者而言，内容是其消费的主要对象。在国家政策推动下，将有助于加快高清视频内 容建设步伐。在超高清视频内容在逐步充实的同时，视频传输成为关注焦点。从所需带 宽来看，传统高清业务仅需 20Mbps 带宽就可以满足使用需求，全 4K 要求 100Mbps 以上 的带宽，而 8K 视频对带宽要求会更高。所以，超高清视频将会对传输带宽提出更高要 求。

传输质量将会影响 VR 用户体验。VR 是通过计算机构造出来的虚拟环境，一方面其能满 足 2C 场景中娱乐消费的需求；另一方面，在 2B 端也能为行业发展注入动力。目前，VR 技术在逐步落地，已有部分相关产品推出市场。但在实际使用中，由于网络传输等问题， 使用者会产生不适感，影响用户体验。此外，随着云计算和边缘计算成熟，本地 VR 也 将向 Cloud VR 转变，对于网络要求将会更高。根据华为所发布数据显示，VR 技术对于 带宽和时延都有较高的要求。所以，在 VR 技术逐渐普及的情况下，对于网络的需求也 在逐步上升。

总结：从相关业务发生场景来看，超高清视频、VR 等应用更多的是在室内场景中发生。 而 Wi-Fi 作为室内传输的主要载体，在相关业务需求上升后将增大网络负载。所以，终 端需求将促进 Wi-Fi 标准革新以应对网络。而 Wi-Fi 6 作为新一代标准，由于其能满足 超高清视频和 VR 等应用需求，在终端渗透率持续提升的情况下，将有利于相关标准普 及。

3.2 物联网需求逐步放量

Wi-Fi 网络是智能设备连接中的重要一环。物联网(IoT)是一项重要趋势。与笔记本电脑 等用户设备不同，物联网设备需要确定性无线服务，例如每 5 毫秒轮询一次，否则就会 关机，或低功耗服务。传统上，这些需求一直通过专有、利基或运营商特定的技术得到满足，但凭借出色的规模经济效益和简便的 IT 管理，企业 Wi-Fi 日趋成为首选的室内 物联网平台。为了满足这些物联网运营需求，预计 Wi-Fi 6 及其物联网功能（例如低功 耗和确定性）将加速这种采用。根据思科数据显示，Wi-Fi 已经是物联网第三大连接方 式，预计到 2021 年，通过 Wi-Fi 连接的物联网设备有望达到 120 亿个。

3.2.1 Wi-Fi 6 实现智能工业生产场景

在传输速率方面，Wi-Fi 6 因引入 MU-MIMO 技术实现技术升级，Wi-Fi 6 的最高速率可 以到 9.6Gbps；5G 通信技术因为 MASS MIMO 技术的使用，最大支持速率达到 10Gbps。在 传输容量方面，Wi-Fi 6 支持 OFDMA 技术实现多个设备以及多个应用同时进行传输以及 接收数据；5G 则采用 NOMA 技术能够使更多用户连接并且不降低传输速率。虽然 Wi-Fi 6 与 5G 具有相似的性能，但是在工业领域，Wi-Fi6 当前具备更大的优势。首先，5G 网络 建设刚刚起步，从宏基站建设覆盖到实现室内稳定连接的小基站需要一段较长的时间； 然而，当前大部分工厂普遍已经采用有线网络连接，通过有线网络实现 Wi-Fi 通信连接 较为方便。其次，5G 工业专网资费尚未落地，目前只有 5G 消费者端资费。目前三家通 信运营商首批确定的 5G 套餐起步价格分别为 128 元、129 元和 129 元，都包含 30GB/月 的 5G 流量；但是工业场景中需要传输的数据较多，30GB 流量未必能满足。Wi-Fi 6 通 过无线路由器连接有线网络。有线网络资费为固定费用，而路由器则可理解为一次性费 用，随着使用时间的增加，成本逐步下降。因此 Wi-Fi6 在工业场景应用中，具备成本 优势。

Mettis Aerospace 公司在英国西米德兰兹郡拥有一个庞大的生产基地，占地 27 英亩， 拥有 515 名员工和 3000 个制造设备。2019 年 公司在工厂内对 Wi-Fi 6 进行了一次试 验。在试验中，Wi-Fi 6 使用一个带宽 80 MHz 的信道达到了 700 Mbps 的下载速率，时 延低于 6 毫秒;现场执行的应用包括 4K 视频上传、大文件传输、消息传递、语音和视频 通信、物联网传感器等，从试验结果看，WI-FI 6 实现了高度可靠、高质量、高带宽、 低时延的无线通信。Mettis Aerospace 计划要在整个工厂范围内部署 WI-FI6，作为未 来 5 年内 IT 基础设施全面升级的一部分。

3.2.2 Wi-Fi 6 成为智能家居网络纽带

智能家居是以住宅为载体，融合自动控制技术、计算机技术、物联网技术，将家电控制 环境监控、信息管理、影音娱乐等功能有机结合，通过对家居设备的集中管理，提供更 具有便携性、舒适性、安全性、节能性的家庭生活环境。随着科技的发展，智能家居已 经逐渐步入普通居民家庭生活中，未来将成为家庭生活的一部分。根据 Strategy Analytics 数据显示，2017 年全球智能家居市场规模达到 840 亿美元，较 2016 年的 720 亿美元增长 16％。2018 年全球智能家居设备，系统和服务的消费者支出总额将接近 960 亿美元，并在预测期（2018 年至 2023 年）的复合年增长率达到 10％，达到 1550 亿美 元。北美将占总支出的 41％或 400 亿美元，其次是亚太地区 260 亿美元，西欧则为 170 亿美元。

在中国，根据《中国智能家居设备行业市场前瞻与投资策略规划报告》统计数据显示， 2015 年我国智能家居市场规模为 403.4 亿元，同比增长 41.0%。报告显示，预计 2019 年我国智能家居市场规模将达到 1422 亿元，呈现逐年增长千亿元趋势。若按照未来五 年（2019-2023）年均复合增长率约为 38.13%计算，我们预测在 2020 年中国智能家居市 场规模将达到 2000 亿元以上，在 2023 年中国智能家居市场规模将突破 5000 亿元。

智能家居主流协议包括三种：蓝牙、WI-FI、ZigBee。蓝牙技术是一种无线数据和语音 通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信 环境的一种特殊的近距离无线技术连接。ZigBee 是一种低速短距离传输的无线网上协 议，底层是采用 IEEE 802.15.4 标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低 耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。 虽然三种协议都是属于近距离连接协议，但是在性能上存在区别。从传输距离看 WI-FI ＞ZigBee＞蓝牙；从功耗方面看，WI-FI＞蓝牙＞ZigBee，蓝牙和 ZigBee 设备靠电池供 电即可；传输速率方面，WI-FI＞ZigBee＞蓝牙。

根据国家统计局数据显示，2016 年我国城市人均住宅建筑面积为 36.60 平方米。按照四 口之家计算，一个家庭的居住面积大约是 144 平方米。如果家庭希望布置智能家居系统， 蓝牙的传输距离不足以支持，而 Wi-Fi 与 ZigBee 将会是更好的选择。与 Wi-Fi 相比， Zigbee 在最大传输速率稍有劣势的情况下，传输范围与功耗方面都具备优势。但是从产 品方面看，目前在国内 ZigBee 技术的主要采用 ISM 频段的 2.4GHz，衍射能力弱，穿墙 能力弱，容易受到障碍物的影响，而且容易受到同频段的 Wi-Fi 和蓝牙的干扰；此外， 主产品开发难度大，开发周期长，产品成本高，普及率较低。所以目前 Wi-Fi 是目前智 能家居的主流使用协议

四、Wi-Fi 6 市场快速扩张，产业上下均有布局

4.1 Wi-Fi 6 市场规模快速扩张

根据思科白皮书数据显示，2023 年 M2M 连接数将达到 147 亿，CAGR 达到 19%。此外，M2M 连接量将是所有连接数的一半。在 M2M 应用中，家庭连接将成为普遍现象。到 2023 年， 家庭连接量将占 M2M 连接总数的 48%，或近一半。长期以来，满足日益增长的带宽需求 的主要解决方案之一是利用 Wi-Fi 网络，使运营商能够扩展容量以满足其用户的需求。 到 2023 年，全球将有近 6.28 亿个公共 Wi-Fi 热点，高于 2018 年的 1.69 亿个热点，增 长了 4 倍。从地区上看，中东部欧洲年复合增长率达到 38%，亚太平洋地区与拉丁美洲 地区年复合增速达到 37%，中东与非洲地区年复合增速达到 30%，北美与西欧地区年复 合增长率分别为 25%和 20%。根据 IDC 数据显示，WLAN 市场总体规模在 2019 年第三季度 达到 2.3 亿美元规模，处于平稳上涨趋势。

虽然 2018 年 10 月 Wi-Fi 联盟即公布 Wi-Fi 6 标准，但相关认证计划在 2019 年 9 月 16 日才正式启动。在相关标准发布后，虽然已有厂家推出相关路由产品，但存在终端产品 支持较少和产品定价较高等弊端。而在认证工作开启后，厂商对于相关技术的导入会更 为积极，从而推动相关产品开发。Wi-Fi 6 认证工作的推进有利于 wi-fi 6 市场规模的 扩大。IDC 预计在 2020 年，Wi-Fi 6 在中国市场的规模就将接近 2 亿美元，到 2023 年 中国 Wi-Fi 6 市场规模将达到 10 亿美元，年复合增长率达到 71%。