我們所有人都接觸過古老且令人掃興的射頻技術(shù)。作為網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人士，我們都清楚射頻技術(shù)帶來的樂趣，而且每年的這個(gè)時(shí)候都會(huì)有足夠的預(yù)測性文章讓我們對未來感到興奮不已。

如果說萬物互聯(lián)奏起新年樂章，可能就會(huì)變成這樣。

射頻的歷史

第一波射頻概念出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 80 年代，那時(shí)蜂窩通信、Wi-Fi 和汽車連接性技術(shù)尚不成熟。射頻歷史悠久，如同天空中濕漉漉、灰蒙蒙的霧霾。

只有三個(gè)人擁有 1G 或“第一代”移動(dòng)手機(jī)，而其中兩人還是實(shí)驗(yàn)室工作人員。第一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)采用模擬無線電信號，之后的每種網(wǎng)絡(luò)都是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。

20 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)了 2G，而圣誕節(jié)我們總是會(huì)遭遇通話掉線和參差不齊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。當(dāng)今射頻行業(yè)仍在努力克服這些問題，因?yàn)槲覀兣c無線基礎(chǔ)設(shè)施提供商和智能手機(jī)制造商合作，以期在全球每個(gè)角落提供可靠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

在千禧年到來之際，我們迎來了無處不在的 Wi-Fi 技術(shù)。該技術(shù)最初被稱為“802.11”，依據(jù) IEEE 標(biāo)準(zhǔn)。

不知怎么從未流行起來……

首先是 802.11，后來又出現(xiàn)了 802.11b/a/g/n。記住，在出現(xiàn) 802.11ac 和 802.11ax 之前，“a 后面是 g，且位于 b 后”。早期的 Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒什么用，傳輸速率低且覆蓋范圍只有 10 英尺，但是在采用 802.11g 標(biāo)準(zhǔn)后，利用率大幅提升。蘋果公司推出了 AirPort，而英特爾則發(fā)布了將 Wi-Fi 內(nèi)置于筆記本電腦中的 Centrino?，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)革命，并消除了對插入式 Wi-Fi 卡的需求。

與此同時(shí)，汽車行業(yè)也經(jīng)歷了一場射頻革命。據(jù) Autoweek 稱，20 世紀(jì) 90 年代，“工廠預(yù)裝的蜂窩電話是高端豪華汽車領(lǐng)域非常受歡迎的可選設(shè)備”。

稍等，我開的奔馳有來電。

射頻的現(xiàn)狀

第二波射頻概念出現(xiàn)在 2017 年，那時(shí)蜂窩通信、Wi-Fi 和汽車連接性技術(shù)正以史無前例的速度發(fā)展。

我們順利地從 3G 和 4G 時(shí)代來到超高速的 4G LTE 連接時(shí)代。當(dāng)今的技術(shù)將幾乎所有需要的智能手機(jī)射頻元件組合到單個(gè)高性能射頻前端模塊中，而尺寸僅有幾個(gè)米粒大小。小巧的尺寸使得智能手機(jī)聯(lián)網(wǎng)速度更快，體積更輕薄，同時(shí)具有更長的電池續(xù)航時(shí)間和更強(qiáng)大的功能。

想象一下如果采取其他方法會(huì)怎樣？

“煤渣砌塊式芯片組在滿足當(dāng)今智能手機(jī)的重量和尺寸需求的同時(shí)，巧妙地設(shè)計(jì)了兩個(gè)方形孔，使得用戶用一只手就能握住手機(jī)，而不是兩只手?！?/p>

相反，蜂窩網(wǎng)絡(luò)面臨的最大挑戰(zhàn)就是擴(kuò)大覆蓋范圍，提高上傳和下載數(shù)據(jù)速率，以及防止頻段之間相互干擾。利用載波聚合、大規(guī)模 MIMO 和波束成形等技術(shù)，射頻行業(yè)將可幫助無線基礎(chǔ)設(shè)施提供商和智能手機(jī)制造商解決這些問題。

Wi-Fi 也得到了發(fā)展。最新的 802.11ax 可實(shí)現(xiàn) 9.6 Gb/s 的最高原始數(shù)據(jù)速率。相比而言，802.11b 的數(shù)據(jù)速率僅為 11 Mb/s。

使用 Wi-Fi 時(shí)，用戶希望網(wǎng)絡(luò)能夠滿足他們對性能和覆蓋范圍的需求。802.11ax 可通過在 2.4 GHz 或 5 GHz 頻段中使用盡可能多的信道同時(shí)滿足這兩種需求。結(jié)果吞吐量為 802.11ac 的 4 倍之多，且可實(shí)現(xiàn)住宅或建筑的全面覆蓋和每個(gè)房間的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)性能。

現(xiàn)今，我們正在實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)。汽車制造商目前可為車輛提供 GPS 導(dǎo)航、衛(wèi)星無線電、Wi-Fi 連接性、藍(lán)牙乃至 4G LTE 蜂窩套餐。汽車即將通過 4G 和 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)車對車及車對基礎(chǔ)設(shè)施的通信，以避免發(fā)生事故，而我們亦將在看到自主駕駛的第一縷曙光。

射頻的未來

第三波射頻概念將出現(xiàn)在 2025 年圣誕節(jié)，那時(shí)智能手機(jī)已完全實(shí)現(xiàn)智能化。高度集成的射頻解決方案將使我們能夠重新設(shè)計(jì)智能手機(jī)的外形尺寸，并實(shí)現(xiàn)空前的速度和性能。

1G、2G、3G 和 4G 已被 5G 所取代，新一代無線網(wǎng)絡(luò)有望將移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備的速度提高 10 倍，并實(shí)現(xiàn)超低延遲。首批系統(tǒng)有可能在 2018 年面市，從一開始就采用固定無線接入 (FWA)。FWA 將在蜂窩基站和一些“固定”位置（如位于擁擠體育館內(nèi)的小基站）之間通過毫米波 (mmWave) 頻譜實(shí)現(xiàn) 5G 速度。

想象一下數(shù)千名粉絲在無需等待網(wǎng)絡(luò)緩沖的情況下觀看現(xiàn)場直播視頻。

最后，毫米波將于 21 世紀(jì) 20 年代早中期應(yīng)用于移動(dòng)領(lǐng)域。與此同時(shí)，您的智能手機(jī)屏幕上預(yù)計(jì)將更頻繁地出現(xiàn) LTE 圖標(biāo)。

802.11ac 和 802.11ax Wi-Fi 將繼續(xù)支持智能家居。我們將看到越來越多的 4K/高清視頻，還有智能電器、恒溫器、傳感器和鎖具，只要這些設(shè)備能夠互相通信，就能夠在出現(xiàn)節(jié)能、漏水和非法闖入的情況下提醒我們。

故事的結(jié)局是這樣

目前，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用 IEEE 802.15.4、Zigbee? 3.0、Thread 和藍(lán)牙低功耗 (BLE) 等語言進(jìn)行相互“對話”。未來，我們希望能夠出現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一的無線標(biāo)準(zhǔn)。但是以防萬一，通過允許以多種語言進(jìn)行溝通，我們的工程師應(yīng)該能夠“經(jīng)受時(shí)間的考驗(yàn)”。

802.11p 將是 Wi-Fi 的未來，即車對車(V2V) 和車對基礎(chǔ)設(shè)施 (V2I) 之間閃電般通信的 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)。802.11p 將建立一個(gè)無線車聯(lián)網(wǎng)，避免事故與剎車，提高交通效率，豐富信息娛樂等。

無人駕駛汽車將采用 802.11p 和 5G 實(shí)現(xiàn)超低延遲的實(shí)時(shí)連接。隨著車對車及車對基礎(chǔ)設(shè)施的信號延遲縮短至幾毫秒，“無人駕駛”汽車將更加安全、性價(jià)比更好且更受歡迎。

射頻將繼續(xù)改變我們的許多工作和生活方式。當(dāng)您在樹下通過 Alexa 設(shè)備享受假日時(shí)光時(shí)，一定要感謝射頻技術(shù)。