每个工程师都应该了解的 Wi-Fi 标准
在短短 19 年(从 1998 年 9 月开始),Wi-Fi 已经从一种不活跃的技术发展成为一种强大而通用的技术。它现在也在数亿人的生活中扮演着不可或缺的角色,它几乎在不断地得到改进。但这些变化是否会带来消费者和公司正在寻找的两个最重要的东西:范围和速度?
为实现这些目标而创建的三个最近采用的 Wi-Fi 标准:
- 802.11ad (AD) - 2012:专为多千兆位速度(无线)和高性能网络而设计。
- 802.11af (AF) - 2014:为类似于 HaLow 的应用创建。 (此网络选项依赖于未使用的电视频谱,而不是 2.4 GHz 或 5 GHz 频段进行传输。)
- 802.11ah (HaLow) - 2016 年:专为低数据速率、远程传感器和控制器而设计。
电子和电子工程师协会 是一个专业协会,作为电子通信的权威。 Eckovation 的物联网讲师 Mayank Singh 表示,IEEE 为电信和信息技术等行业的通信制定了标准和协议 .
IEEE 批准的每个标准都由一个唯一编号指定; 802 是用于需要区域联网的任何协议或修订的前缀。例如,以太网局域网(LAN)标准;由 802.3 指定,蓝牙个人区域网络 (PAN) 由 802.15 指定;无线局域网(本文的主题)由 802.11 指定。
以下是一些 Wi-Fi 标准
802.11a (1990):“Wi-Fi A”——也称为 OFDM(正交,频分复用)波形——是第一次修订,在标准完成两年后发布。该修正案定义了 5 GHz 频段扩展,这使得 Wi-Fi A 更加灵活(因为 2.4 GHz 空间充斥着无线家用电话、婴儿监视器、微波炉等)。
802.11b (2000):作为最早广泛使用的协议之一,“Wi-Fi B”;与 802.11a 相比,范围和传输速率有所改进;但按照今天的标准,它非常慢(最大为 11 mbps)。 802.11b 定义了 2.4 GHz 频带扩展。仍然支持该协议(80% 的 Wi-Fi 运行在 2.4 GHz);但该技术不再制造,因为它已被更快的选择所取代。
802.11g (2003):“Wi-Fi G”在 b 之后三年上市;提供大约五倍的传输速率,为 54 mbps。它以更高的数据速率定义了 2.4 GHz 频带扩展。它的主要好处是更快的速度,这对消费者来说很重要。然而,今天,这些速度还不够快,无法跟上家庭中启用 Wi-Fi 的设备的平均数量,也无法跟上来自许多设备的强大无线连接。
功能 | Wi-Fi 802.11b | Wi-Fi 802.11a/g |
主要应用 | 无线局域网 | 无线局域网 |
频段 | 2.4 GHz ISM | 2.4 GHz ISM gg |
5 GHz U-NII aa | ||
信道带宽 | 25 兆赫 | 20 兆赫 |
半/全双工 | 一半 | 一半 |
无线电技术 | 直接序列 | OFDM |
扩频 | 64-channels64-channels | |
带宽 | <=0.44 bps/Hz | ≤=2.7 bps/Hz |
调制 | QPSK | BPSK、QPSK、16-、64-QAM |
FEC | 无 | 卷积码 |
加密 | 可选- RC4m AESin802.11iAESin802.11i | 可选- RC4AESin802.11iAESin802.11i |
移动性 | 开发中 | 开发中 |
网格 | 供应商专有 | 供应商专有 |
访问协议 | CSMA/CA | CSMA/CA |
802.11n(2007 年):“Wi-Fi N”在传输速率和范围方面提供了另一个显着改进 - 300-450 mbps,具体取决于天线数量。这是第一个在 2.4 GHz 和 5 GHz 上运行的主要协议。这些传输速率允许以比以往更快的速度传输大量数据。
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一些新标准
802.11ac (2013):2013 年,引入了“Wi-Fi AC”。 AC 是所谓“千兆 Wi-Fi”的第一步,这意味着它提供近 1 gbps 的速度,相当于 8000 mbps。这大约是 802.11n 的 20 倍,使其成为一个重要且广泛使用的协议。
AC 在 5 GHz 频段上运行,这是值得注意的——因为它使用较少,在速度方面你也会有优势,尽管频率更高;更高的调制率意味着范围更有限。这些修订是在 2016 年对 AC 进行的,以提高其性能。
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此博客的作者是 Eckovation 的 IoT 讲师 Mayank Singh
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