高通為中國帶來的Wi-Fi SON，會是智能家居的曙光嗎？

物聯網時代的到來，使得眾多網絡標准/協議看准時機紛紛入局，並試圖打破當下“WiFi+蜂窩網絡”的傳統家庭網絡格局。

作為在互聯網時代和移動互聯網時代家庭網絡關鍵技術之一，WiFi也經曆著自身的蛻變更新，不斷尋求提速、增效，其中，Wi-Fi SON（自組織網絡）作為能夠實現更多自主功能的WiFi網絡，早在2016年CES展會上，高通子公司高通創銳訊就已經推出Wi-Fi SON解決方案。 

9月21日，在“Qualcomm消費類物聯網、音頻及Wi-Fi技術媒體溝通會”上，高通公司公布了其在Wi-Fi SON上的最新進展及未來布局規劃。

WiFi未能解決的聯網痛點

互聯網時代，對於網絡技術最大的挑戰是如何將終端設備連接到互聯網；物聯網時代，隨著智能終端的劇增，數據吞吐量以指數形式上升，設備聯網後，網絡的穩定性和資源分配成為一個令設備廠商和網絡運營商頭痛的事情。

設備的不斷湧現，帶來了設備聯網的巨大需求。以普通用戶為例，筆記本、智能手機，以及現在的智能電視、智能音箱都需要連接到網絡。據GSMA在2015年的市場調研報告預測，到2017年，一個典型的四口之家將擁有24個聯網終端，2022年將會增長到50個。就目前來看，普通四口之家的聯網終端遠超過24個。

針對中國用戶對WiFi路由器使用情況，高通公司2016年WiFi路由器消費者調研結果顯示，有近60%的用戶對家庭路由器的能力並不滿足。其中有叁個問題最為凸顯：

WiFi覆蓋問題。54%參與調研的用戶認為，WiFi覆蓋范圍不夠，家庭中的多個房間無法實現全部覆蓋；WiFi高峰使用性能差。60%參與調研的用戶認為，高峰使用時間（17點-23點）網絡連接性能較差，即網絡擁擠和網絡互相幹擾問題嚴重；終端連接數量有限。38%參與調研的用戶認為，終端連接數量有限，難以增加新的聯網終端。

與此同時，對於不同的聯網設備，用戶首要需求也有所不同。例如，現在智能燈泡的數據吞吐量很低，但對於時延要求很高，當你通過智能助手開燈時，你更希望燈泡馬上亮起來；對於現在4K/8K清晰度的智能電視，其對網絡數據吞吐量要求很高，同時還要求時延比較穩定，以保證視頻流暢播放。

因此，如何讓這些對網絡要求不同的終端設備協同工作也成為當下面臨的一大問題。

實現無縫聯網體驗的四項技術指標

針對當下家庭中智能設備聯網痛點，要實現無縫聯網體驗並驅動智能家居發展，高通公司產品管理副總裁Gopi Sirineni 認為，應該考慮以下四個方面：

連接。在智能家居中，不是所有智能終端都會使用同一種聯網技術，不管是Wi-Fi、藍牙，還是蜂窩網絡。實際情況是，不同的終端會使用不同的聯網技術，而廠商應該考慮如何支持這些技術的共存和交互； 智能感知。在智能家居領域，智能感知平台非常重要。通過機器學習了解用戶在家庭使用環境中的使用特性、習慣和需求，其中會用到視頻分析（計算機視覺）、射頻識別、智能頻譜規劃等技術；交互。交互能力決定了用戶易用性，智能家庭終端需要在技術上貼近年輕人的需求，同時也要保證老人、兒童可以使用，所以這些終端需要具備更好的語音、動作、觸控等多種交互能力；安全。包括智能終端本身的安全性和網絡及雲端的安全性。家中所有終端設備聯網後，網絡本身要具備安全性；同時，智能終端本身也要具備安全防護能力。

Wi-Fi SON帶來的性能提升

針對越來越複雜的網絡環境和聯網需求，高通公司提出了Wi-Fi SON概念，並在2016年CES展會上，由其子公司高通創銳訊推出Wi-Fi SON解決方案。

Wi-Fi SON主要特性包括：

自配置。支持即插即用部署，並可以將終端連接至最近的網絡節點；自管理。偵測使用峰值，並平衡帶寬流量，提供自主性能優化；自修複。主動偵測並修複網絡節點的連接問題；自防禦。保證網絡免受未授權訪問侵害，識別並隔離不可行節點。

自組網。用戶在家中擺放一套3件裝、4件裝或6件裝的Wi-Fi組網設備，其中一台可以連接到上行網絡，其它幾台會自動組成一個互聯網絡。家中的終端設備會就近連接一個特定的網絡節點。而且，Wi-Fi SON面向城市中心地帶，可以讓高密度居住環境中的用戶受益。

其中在就近聯網時，一方面會考慮信號的強度；另外一方面也會考慮在受到環境幹擾時，哪一個網絡節點能夠提供最好的帶寬。

自管理。用戶體驗會得到優化。設備終端會自動檢測2.4GHz和5GHz的信號強度、頻寬占用等指標，權衡接入到2.4GHz或5GHz的最優選擇。當你距離路由器較近，5GHz頻段的網絡吞吐量會比較大，終端設備會自動連接5GHz頻段；當你距離路由器較遠，5GHz頻段質量變差，終端設備會自動切換到2.4GHz頻段上，從而提高用戶體驗。

自修複。按照傳統方式在家中接入一個路由器，路由器如果損壞，家中的網絡基本癱瘓，無法與終端進行Wi-Fi連接。而具有多個節點的Wi-Fi SON網絡解決方案，如果某一節點出現故障，使用數據流將會自動連接到其它節點，增強了網絡的魯棒性、抗幹擾和抗破壞能力。

自防禦。例如家中安裝的攝像頭通常只在特定的時間或者偵測到家中有移動目標時才工作。在Wi-Fi SON網絡中，攝像頭的工作情況與正常使用情況的規律有所不同：系統發現攝像頭在不該開啟時段啟動時，或攝像頭抓取的數據與日常使用數據有所不同時，Wi-Fi SON自修複功能會根據用戶平時使用攝像頭的情況進行監測，情況有變化的時候向用戶提供警報，甚至將該終端隔離，從而起到保護作用。

網絡利用率&網絡幹擾

國內的家庭網絡部署場景中，光纖接入仍占很高比例，其中，路由器會放在家中一角，例如門口或樓道。這造成網絡實際家庭覆蓋面積只為居住環境的1/4，另外3/4不僅沒能為用戶提供網絡服務，還會對周邊用戶造成網絡信號幹擾。這也是網絡使用的峰值時間點，用戶體驗變差的原因。

在這方面，Wi-Fi SON組網方案會優於上述組網方式。當家中有多個網絡接入點（AP）時，可以根據網絡幹擾情況、網絡用戶使用需求情況，把家庭網絡的覆蓋重點轉移到家庭中心節點，或者幹擾比較小的節點位置。這樣既解決了在家庭內部的網絡覆蓋問題，也減少了網絡幹擾。

在部署網狀網絡的情況下，不同住戶的網狀網絡可以協同工作，根據網絡擁擠情況或用戶使用特性進行相互協調，從而解決了叁大問題：第一，減少相互幹擾；第二，增強信號覆蓋；第叁，從整體上提高用戶體驗，甚至提高整個樓宇中所有用戶體驗。

另外，Gopi Sirineni 告訴雷鋒網編輯，由於現在各種網絡協議各有特點，短期內仍會一直以多元化的局面持續下去。Wi-Fi SON在網絡節點上也會支持藍牙、Zigbee等其他協議的接入。在設備終端，由於其聯網模塊只需要以一種協議接入網絡，因而其實設備的聯網模塊無需集成多種協議。

智能語音能力的擴展

Wi-Fi SON在解決了網絡覆蓋問題後，集成了更多智能語音控制的能力：

語音生物識別。高通的Wi-Fi SON音頻解決方案不僅能夠通過識別關鍵詞執行指令，而且能夠識別語音指令的發出對象，根據指令發出對象的不同身份進行不同的操作；喚醒詞識別。不僅可以節能，同時通過降低關鍵詞誤判率，減少了不必要的網絡和雲端的數據傳輸，從而實現網絡優化；語音打斷。通過配置基於6到8個麥克風回音消除和噪聲抑制的遠場語音技術，可以實現即使智能音箱或其他終端正在播放音樂且音量很高，系統依然可以識別用戶說出的關鍵詞或發布的指令，並進行交互；來源追蹤。例如用戶在家中某個房間聽音樂時，當走到另一個房間時，高通公司的Wi-Fi SON解決方案能夠在該網絡覆蓋時，通過射頻信號的偵測，發現用戶已經從家中一個位置移動到另外一個位置，並通過另一個房間的智能音箱（如果已有部署）繼續播放音樂。

從射頻感應到AI感知技術

雷鋒網了解到，在整合語音能力後，高通公司正在射頻感應領域推動利用網狀網絡射頻實現面向空間的AI感知技術。具體來講，人、寵物，或其他物體在家中移動時，對環境中WiFi信號產生的擾動有所不同。從原理上來講，可以通過射頻環境的變化來感知並識別出家中的人或物。

在未來，射頻識別可能會帶來全新的應用場景，包括前文提到的動作偵測、位置跟隨、遠程監控等。

Gopi Sirineni告訴雷鋒網編輯，射頻識別在個體識別時，由於不像面部識別，需要站在設備指定的識別范圍內，才有更好的用戶體驗，另外也會有更好的隱私保護能力。

談到未來商用情況，Gopi Sirineni表示，家庭安防方面，會在2019年CES上有相應的產品發布；來源追蹤相關應用產品預計會在2019年6月發布。

雷鋒網小結

早在2015年8月，高通旗下子公司高通創銳訊收購了其在電信領域多年的合作夥伴Ikanos，Ikanos是一家可為企業辦公和網關解決方案提供高性能寬帶網絡半導體和軟件的公司，此次收購提升了高通公司的智慧家庭網關相關能力。

在2016年CES展會上，高通創銳訊推出Wi-Fi SON解決方案。

2017年1月，隨著Wi-Fi SON為網絡帶來的價值得到認可，Wi-Fi SON功能得到進一步擴展，包括支持所有有線網絡、對於多跳網絡拓撲的支持、支持更多的處理器架構。

再到現在的智能語音功能的擴展，未來的空間AI感知能力的布局。

由此看來，Wi-Fi SON已然成為高通公司針對智能家居，乃至物聯網領域的重點“培養對象”。

從發展勢頭上來看，目前已有60%的美國家庭把家裏的WiFi網絡從普通的單節點轉換成網狀網絡的方式。相對而言，在中國，雖然目前網狀網絡的方式沒有非常大的接入率，Gopi Sirineni認為，其實有很大的需求量。

雷鋒網編輯認為，由於現在網絡協議眾多，國內用戶有更多的選擇，同時，Wi-Fi SON也會是一個不錯的選擇，但是高通的Wi-Fi SON能在競爭激烈的中國市場的網絡大局中拿下多少份額，還是難以預測。

更何況，前文也已提到，這樣的網絡部署需要更多的設備（3件裝、6件裝等），也意味著更高的價格。

不過Gopi Sirineni也表示，中國的市場需求量是很大的，一旦能夠推廣開來，之後套裝的價格會很快降下來，從而普及到普通用戶可接受范圍內。

其實，成本並不是我們最擔心的部分，我們最擔心的還是中國用戶對Wi-Fi SON的認知。

物聯網究竟何時能來（普及）？在它到來之前，我們誰都不知道那個時間節點，所有的推斷都是臆測。但是走在這條路上，總會有新技術的突破帶來一大步的跨越，Wi-Fi SON會是一大步嗎？