當你在家上網(wǎng)時，你是否遇到在客廳能上網(wǎng)而到了臥室就斷開了？想必大多數(shù)人都遇到過，這是因為家庭網(wǎng)路不能全覆蓋。高通在中國對Wi-Fi路由器的消費者做了一次調(diào)查，結果發(fā)現(xiàn)，接近60%的用戶都對家中的路由器感到不滿，其中包括三大問題：第一，Wi-Fi覆蓋問題，很多房間都無法連接Wi-Fi；第二，大約60%的用戶反映在高峰使用時間，網(wǎng)絡連接的性能非常差，即網(wǎng)絡擁擠和互相干擾的問題非常嚴重。第三，難以在家里增加新的聯(lián)網(wǎng)終端，用戶體驗不好。
在智能家居系統(tǒng)中一般有智能燈泡、智能音箱、智能電視等不同的終端，這些終端對于網(wǎng)絡管理特性、網(wǎng)絡吞吐量和網(wǎng)絡時延等要求不同。比如，燈泡的數(shù)據(jù)吞吐量極低，但時延的要求很高，因為所有人都希望打開開關燈就亮。智能電視因為需要播放4K、8K視頻，對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)吞吐量很高，還要求時延比較穩(wěn)定，這樣視頻才能流暢播放。因此，我們當前面臨的最大挑戰(zhàn)是，如何讓這些對網(wǎng)絡質量要求不一的各種終端和諧地一起工作？
從4大領域著手，打造用戶無縫聯(lián)網(wǎng)體驗
要實現(xiàn)無縫用戶體驗并驅動智能家居的發(fā)展，高通認為需要從四個技術領域著手：
第一，連接。在智能家居中，不同的終端會使用不同的連接技術，比如：Wi-Fi、藍牙和蜂窩，需要支持這些技術的共存和交互。
第二，感知。在智能家居系統(tǒng)中，感知性智能平臺非常重要。通過機器學習了解用戶在家庭使用環(huán)境中的使用特性、習慣及需求，包括計算機視覺，以及射頻感應，只需要在家庭環(huán)境中通過Wi-Fi和其他的射頻信號進行感應。
第三，交互。用戶的易用性是關鍵，智能家庭終端需要在技術上貼近年輕人的需求，同時保證老人、幼童可以使用，所以這些終端需要具備更好的語音交互功能，支持人體動作指令，甚至是觸覺等指令交互方式。
第四，安全。需要保證終端設備本身不會被黑客破壞，同時也要保證云端數(shù)據(jù)和連接的安全性。
網(wǎng)狀網(wǎng)絡讓用戶就近接入節(jié)點，提高用戶體驗
高通針對家庭網(wǎng)絡的需要，在三四年前就提出了Wi-Fi SON概念，SON（Self-Organizing Network）通俗稱為網(wǎng)狀網(wǎng)絡。這種解決方案包括兩種關鍵特性，一是自組網(wǎng)，傳統(tǒng)方式是用戶只買一臺Wi-Fi網(wǎng)關，網(wǎng)狀網(wǎng)絡是指在家中擺放一套三件裝、四件裝，甚至五六件裝的多臺Wi-Fi組網(wǎng)設備。其中一臺可以連接到上行網(wǎng)絡，其他幾臺會自動組織成一個互聯(lián)網(wǎng)絡，家中的終端會就近連接一個特定的網(wǎng)絡節(jié)點。所謂就近，一方面是根據(jù)信號的強度，另一方面根據(jù)環(huán)境干擾判斷出帶寬最好的節(jié)點。在自組網(wǎng)的情況下，用戶體驗的場景可以進行優(yōu)化，根據(jù)不同終端對網(wǎng)絡帶寬和延時的不同需求，用戶可以設置2.4G或者5G等不同頻段，或者接入不同網(wǎng)絡節(jié)點，讓家庭網(wǎng)絡全面覆蓋。
二是，自修復功能。家中安裝的攝像頭通常只在特定的時間工作，或者偵測到家中有移動目標才工作。當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)攝像頭在不該開啟的時段進行工作，或者發(fā)生異常工作時，自組網(wǎng)自修復功能可以根據(jù)用戶平時使用攝像頭的情況進行監(jiān)測，情況有變化的時候向用戶提供警報，甚至隔斷終端，起到保護的作用。另外，如果家中路由器損壞，網(wǎng)絡基本會癱瘓，無法與終端進行連接。而采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡，如果某一個節(jié)點出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)流會自動連接到其他節(jié)點，甚至是終端的連接也可以通過其他的網(wǎng)絡節(jié)點來實現(xiàn)，網(wǎng)絡的穩(wěn)定性、抗干擾性和抗破壞性更勝一籌。
目前，60%的美國家庭已經(jīng)把家里的Wi-Fi網(wǎng)絡從普通的單節(jié)點轉換成網(wǎng)狀網(wǎng)絡。在中國，雖然目前網(wǎng)狀網(wǎng)絡的方式?jīng)]有非常大的接入率，但有很大的需求量。從用戶體驗調(diào)查來看，中國家庭網(wǎng)絡連接和用戶體驗的問題尤為明顯，對于網(wǎng)狀網(wǎng)絡的需求同樣強烈。
現(xiàn)在，中國的很多家庭都通過光纖接入網(wǎng)絡，路由器放在家里的某一端，比如門口或是樓道里。這使得路由器的實際家庭覆蓋面積為居住環(huán)境的1/4，另外3/4不僅沒有提供家庭覆蓋的功能，反而造成了對周圍鄰居的干擾。這就使得在網(wǎng)絡使用的峰值時間點，用戶體驗變的更差，網(wǎng)絡之間互相干擾非常劇烈；另外，通過高通的網(wǎng)狀網(wǎng)絡解決方案，用戶的使用情況有所不同，當家中有多個網(wǎng)絡接入點時，可以根據(jù)網(wǎng)絡干擾情況和網(wǎng)絡用戶的使用需求，把家庭網(wǎng)絡的覆蓋重點轉移到在家庭中心的節(jié)點位置，或者干擾比較小的節(jié)點位置。這樣既解決了在家庭內(nèi)部的網(wǎng)絡覆蓋問題，也減少了鄰里網(wǎng)絡之間的互相干擾。
移動Wi-Fi解決方案，打造無縫交互體驗
網(wǎng)狀網(wǎng)絡不僅能夠解決網(wǎng)絡覆蓋的問題，還可以提供更多的智能功能，打造無縫的交互體驗，包括但不限于：第一，聲音生物識別的能力，高通的音頻解決方案不僅能夠通過識別關鍵詞執(zhí)行指令，而且能夠識別語音指令的發(fā)出對象，進一步地根據(jù)指令發(fā)出對象的不同身份進行不同的操作；第二，喚醒詞識別和低功耗待機模式下的操作能力，這不僅可以節(jié)能，還能通過降低關鍵詞誤判率，減少了不必要的網(wǎng)絡和云端的數(shù)據(jù)傳輸，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化；第三，語音打斷或語音穿插的功能，即使智能音箱或其他終端正在播放音樂且音量很高，系統(tǒng)依然可以識別用戶說出的關鍵詞或者發(fā)布的指令，并進行交互，這就是基于6–8個麥克風回音消除和噪聲抑制的遠場語音技術實現(xiàn)的；第四，來源追蹤，比如主人正在家中某個房間聽音樂，然后走到了另一個房間活動，此時不必在原來的位置繼續(xù)播放音樂，而是自動開啟另一個房間的智能音箱，繼續(xù)播放剛才的曲目。
在網(wǎng)狀網(wǎng)絡的基礎上接入語音功能和智能交互功能已經(jīng)實現(xiàn)，目前市場中已經(jīng)有商業(yè)化的產(chǎn)品，比如：華碩的Lyra Voice和NETGEAR的Orbi Voice。基于網(wǎng)狀網(wǎng)絡的Wi-Fi覆蓋，同時在各個節(jié)點上連接智能音箱和矩陣麥克風，從而為消費者創(chuàng)造真正的智能家居體驗，使其感受無縫的連接和交互。
射頻感應
除了能夠和語音交互功能進行整合，高通的方案還會與其它功能進行整合。在射頻感應領域正在推動利用網(wǎng)狀網(wǎng)絡射頻，面向空間AI感知技術的實現(xiàn)。具體來講，雖然Wi-Fi信號看不到，但是實際上在家中不停發(fā)生碰撞、反射，所以不同的人、寵物、物體在家中進行移動的時候，對環(huán)境擾動的指紋信息是不同的，可以通過射頻環(huán)境的變化來感知和判斷移動目標。在智能家居的應用場景中，網(wǎng)狀網(wǎng)絡整合人工智能交互功能，以及對用戶使用習慣和需求的深入洞察，為未來創(chuàng)造更多可能。
網(wǎng)狀網(wǎng)絡將會和5G網(wǎng)絡相輔相成
我們都知道5G馬上就要商用，而且5G的帶寬和速度將大大高于4G，那么5G商用之后Wi-Fi是不是會被取代？網(wǎng)狀網(wǎng)絡Wi-Fi和5G以怎樣的形式共存？ 采訪中，高通產(chǎn)品管理副總裁Gopi Sirineni先生表示，“關于Wi-Fi和5G關系，我有三點看法：第一，5G是基于許可頻譜進行工作，要產(chǎn)生額外的費用；Wi-Fi一直基于未許可頻譜進行工作，5G的部署對于Wi-Fi更多是協(xié)同發(fā)展而不是取代；第二，隨著5G部署范圍的擴大，Wi-Fi的需求會增加。特別是在室內(nèi)，5G蜂窩可以作為上行和回傳的技術，使無線接入到家庭也可以提升到Gbps以上的速度。光纖入網(wǎng)以后可以通過5G入戶，入戶以后隨著家庭中應用的增加和接入網(wǎng)絡的設備增加，帶寬需要更高，因此住戶對Wi-Fi本身的需求也會相應提升。此外，隨著5G為更多的應用帶來更好的性能，比如視頻質量達到8K甚至更高，或其它IoT應用性能實現(xiàn)提升，整個網(wǎng)絡的需求是大幅增加的，所以我們認為室內(nèi)Wi-Fi的需求也會增加；第三，NB-IoT也是使用授權頻譜，在使用場景和費用方面與Wi-Fi方案具有互補性。因此，我們認為這些技術是互補的，可以協(xié)同發(fā)展。”
“此外，隨著5G的發(fā)展，基于光纖入戶的需求可能會有所下降。在歐美這種趨勢已經(jīng)非常明顯，因為歐美運營商布線成本很高，所以很多運營商現(xiàn)在已經(jīng)計劃通過5G網(wǎng)絡作為回傳，在用戶家中通過Wi-Fi覆蓋，使得5G和Wi-Fi互補。在中國市場，很多運營商已經(jīng)在光纖部署上投入很多，但是其可以作為5G網(wǎng)絡的補充；有些運營商在新區(qū)域布線很可能會采用5G作為接入方式，再通過Wi-Fi實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋。” Gopi Sirineni補充。
對于新技術價格不是問題，關鍵是要先教育好市場
現(xiàn)在，家庭使用的普通路由器價格也就200元左右，如果升級到網(wǎng)狀網(wǎng)絡，價格一下子上升幾倍，費用的發(fā)幅度增加是否會增加網(wǎng)狀網(wǎng)絡Wi-Fi方案在中國市場的發(fā)展？Gopi Sirineni認為，“以美國市場為例，以前普通家用路由器價格是300美元左右，網(wǎng)狀網(wǎng)絡路由器剛推出時約500美元，價格相對提高很多，但是也有高端用戶使用。后來價格逐步下降，現(xiàn)在三件套裝從500美元降到了300美元以內(nèi)，一般250美元左右就可以買到，甚至是三頻的產(chǎn)品。隨著用戶采納率越來越高，OEM廠商研發(fā)投入逐漸回收，產(chǎn)量增加后單件成本就會下降。中國市場需求量很大，一旦用戶體驗到產(chǎn)品的優(yōu)勢，逐步得到認可，市場的發(fā)展會很快。此外，越來越多的產(chǎn)品上市之后，OEM廠商之間的競爭也會帶來價格的下降。”
Gopi Sirineni強調(diào)，“價格不是最大的問題，現(xiàn)在中國市場缺少的是普通終端用戶對這個產(chǎn)品形態(tài)的認知。這款產(chǎn)品能夠有效解決網(wǎng)絡密度大、數(shù)據(jù)帶寬需求大的場景下的用戶痛點。中國用戶對網(wǎng)絡的剛需很大，家中的IPTV和其他服務都需要通過網(wǎng)絡獲取。如果用戶了解這樣的產(chǎn)品形態(tài)，意識到高端產(chǎn)品帶來的不可替代的體驗和價值，愿意逐步接受，我們相信更多價格友好、性能優(yōu)異的產(chǎn)品將大量出現(xiàn)。我認為，中國消費者并不是覺得價格無法承受，畢竟一個路由器可以使用多年，真正的問題在于，消費者不能理解為什么要為網(wǎng)狀網(wǎng)絡支付較高的價格，很多消費者不知道網(wǎng)狀網(wǎng)絡路由器和其他路由器的區(qū)別所在。因此我認為這需要市場教育和逐漸普及的一個過程?！?/p>
現(xiàn)在市面上已有多個品牌推出了支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡的產(chǎn)品，包括TP-Link、Netgear、騰達和華為等，其實這種產(chǎn)品形態(tài)已經(jīng)開始在中國市場逐漸發(fā)展起來，廣泛普及還需要一些時間。