智能家居发展与Wi-Fi技术标准的短愁困

[导读]Wi-Fi被很多人认为是智能家居数据传输的终极方案。

       近期的Wi-Fi技术发展可说是有愁困与斩获并存,稍愁困的是,若单纯以追求传输率而言,2016年仅有IEEE 802.11ac Wave可以期许,接替11ac的新标准11ax有可能要至2019年才能登场,即便乐观看待,每次新速率标准未定案前的2年,草拟版标准就会先开跑,也必须要到2017年才有话题。

  Wi-Fi被很多人认为是智能家居数据传输的终极方案。但现在我们也知道了,Wi-Fi并没有做到这一点,反而在智能家居当中的重要性逐步降低,这又是为什么?

  令人隐隐不安的安全性。在这里,不直接说,WiFi的安全加密技术如何不堪一击,也不再举国外哪家的智能家居设备被“摧残”的例子,只想让大家想一想,毫不知情下家庭WiFi流量无缘无故被陌生人使用,就能明白WiFi被破--解并不是一件很难的事。而如果是智能家居被攻击,可能就不是少点流量那么简单的事了。

  模糊的健康性。是无线技术都会有一定的辐射,但相比较其他技术(例如KOTI采用的RF),WiFi往往具威胁健康的嫌疑,即便我们经常使用且大多时候无不适感。

  “不能承受的生命之轻”。通常情况下,智能家居是涉及多种设备的系统,而WiFi网络承载的设备很有限。相关报道显示,“WiFi的组网能力相对较低,目前WiFi网络的实际规模一般不超过16个设备,而实际家居环境中,仅开关、照明、家电的数量就已远远多于16个”。这显然不能与智能家居发展契合。

  虽然Wi-F暂i不能一统江山,但仍然被很多人寄以厚望,毕竟普及率是任何别的技术所不能比拟的。下面就介绍几个具有代表性的突破。

  例如华盛顿大学的研究提出被动式Wi-Fi,速率降至11Mbps,仅等同于1999年的Wi-Fi速率(IEEE 802.11b标准),但耗电仅有现行的万分之一,并仍有30公尺的传输距离,很适合家庭物联网应用。

  另一个研究来自麻省理工学院,其电脑科学暨人工智慧实验室(CSAIL)提出以定位方式提供Wi-Fi安全防护,现行的Wi-Fi安全防护多半透过密码方式或身份认证方式实现,而名为Chronos的新技术尝试以辨识Wi-Fi装置的角度与距离来提供防护。此研究在两间公寓、一间咖啡厅进行实验,前者的试验准确性达94%,后者为94%。

  以定位方式提供安全防护已很特别,更特别的是其定位方式也有所不同,过往多半透过3个或3个以上的Wi-Fi无线存取点(Access Point, AP),以距离能量强度的方式来探索Wi-Fi装置的位置,但Chronos则是采行时间差测距(time-of-flight)的方式,仅1个AP就能进行定位,且准确度较过往提高20倍,能提供数十分工的位置差距辨识。

  若方位辨识的安全防护可行,终端用户可以省去记忆Wi-Fi密码,且Wi-Fi传输的加解密演算可以省去,相同时间内可获得更高的实质资料传输量。

  此外,同样是华盛顿大学,在更早之前的研究提出Wi-Fi无线充电技术,透过AP能对18公尺、25公尺外的温度感测器、摄影机提供运作电力,同时进行资料传输,且装置内没有电池,装置接收到Wi-Fi AP传输来的电力为立即接收、立即耗用。实验的另一个斩获是能对25公尺外的镍氢电池、锂高分子钮扣电池进行充电。

  综观上述,由于Wi-Fi官方新标准推行不如预期,更先进的技术标准研拟也待定案,因此Wi-Fi技术在智能家居领域的攻城略地并不乐观。而可喜的是,学术领域的研究已开启数个可长期探索与精进的方向,Wi-Fi技术的长期发展仍值得期待。

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