如何实现理想室内环境下高精度定位

物联网0223

如何实现理想室内环境下高精度定位,第1张

UWB高精度定位技术(厘米级高精度定位,抗干扰能力强)

UWB定位技术利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

UWB定位(超宽带)脉冲信号,由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析,多径分辨能力强、精度高,定位精度可达亚米级。

超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,因此具有GHz量级的带宽。由于UWB定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、抗干扰能力强、厘米级超高定位精度等优点,前景相当广阔。

要评价一项定位技术如何,可以从高精度、大容量、抗遮挡、低延迟、高刷新率、低功耗等几个维度进行评价。

通过对比各维度的性能指标,发现目前的定位技术精度方面UWB高精度定位技术居于领先,能够得出更优化的行业应用方案。当然,UWB技术基本性能虽然优越,但事实上,具体到应用,需要进行多项技术优化,包括底层定位数据清洗、定位引擎算法优化、同步技术优化处理等,所以可以发现同样是UWB技术,根据不同公司使用的技术手段或算法不同,其性能会差别很大。

例如EHIGH恒高就凭借国内顶尖的电子科大研发团队,依托在移动通信,雷达,微波电路,云计算与大数据处理等专业领域的多年积累,在全球定位芯片巨头decawave高精度定位芯片的基础上,进行软硬结合,研发出了精度更高(±10cm)、容量更大、延迟率更低的UWB高精度定位技术。除了进行UWB技术开发之外,还产业化了恒迹高精度定位无线电产品、恒影人工智能视觉产品以及恒高位置物联网平台,实现与更多的企业合作,一起推动高精度定位产业的发展与成熟。

一、帧结构比较

14G和5G相同之处

帧和子帧长度均为:10ms和1ms。

最小调度单位资源:RB

24G和5G不同之处

1);子载波宽度

4G:固定为15kHz。

5G:多种选择,15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz,且一个5G帧中可以同时传输多种子载波带宽。

2); 最小调度单位时间

4G:TTI, 1毫秒;

5G:slot ,1/32毫秒~1毫秒,取决于子载波带宽。

此外5G新增mini-slot,最少只占用2个符号。

3);每子帧时隙数(符号数)

4G:每子帧2个时隙,普通CP,每时隙7个符号。

5G:取决于子载波带宽,每子帧1-32个时隙,普通CP每时隙14个符号。

4G的调度单位是子帧(普通CP含14个符号);5G调度单位是时隙(普通CP含14个符号)。

35G设计理念分析

1);时频关系

基本原理:子载波宽度和符号长度之间是倒数关系,宽子载波短符号,窄子载波长符号;

表现:总带宽固定时,时频二维组成的RE资源数固定,不随子载波带宽变化,吞吐量也是一样的。

2);减少时延

选择宽子载波,符号长度变短,而5G调度固定为1个时隙(12/14个符号),调度时延变短。

当选择最大子载波带宽时候,单次调度从1毫秒(15kHz)降低到了1/32毫秒(480kHz),更利于URLLC业务。

4 5G子载波带宽比较

1);覆盖:窄子载波好

业务、公共信道:小子载波带宽,符号长度长,CP的长度就唱,抗多径带来的符号间的干扰能力强。

公共信道:例如PUCCH、PRACH需要在一个RB上传完,小子载波每RB带宽也小,上行功率密度高。

2);开销:窄子载波好

调度开销:对于大载波带宽,每帧中需要调度的slot单位会多,调度开销增大。

3);时延:宽子载波好

最小调度时延:大子载波带宽,符号长度小,最小调度单位slot占用时间短,最短1/32毫秒。

4);移动性:宽子载波好

多普勒频移忍受度:在频移一定情况,大带宽影响度小,子载波间干扰小。

5);处理复杂度:宽子载波好

FFT处理复杂度:例如15kHz时,优于FFT多,设备只能支持到275个RB(50MKz)。

55G常用子载波带宽

1);C-Band

eMBB:当前推荐使用30kHz。

URLLC:宽子载波带宽。

6自包含

4G:单子帧要么只有下行,要么只有上行(特殊子帧除外),下行子帧传完后,才传上行子帧,3:1的比例下,下行发送开始3ms后,才开始发送上行反馈,时延比较大。

5G:在每个时隙里面都引入与数传方向相反方向的控制信道,可以做到快速反馈降低(下行反馈时延和上行调度时延),例如30kHz时候,反馈可以做到05ms单位,其它大子载波带宽,可以做到更小时延。

二、TDD的上下行配比

1TDD分析

1)、优势

资源适配:按照网络需求,调整上下行资源配比。

更好的支持BF:上下行同频互异性,更好的支持BF。

2)、劣势

需要GPS同步:需要严格的时间同步。

开销:上下行转换需要一个GAP,资源浪费。

干扰:容易产生站间干扰,例如TDD比例不对齐,超远干扰等。

2从TDD-LTE看5G

TDD比例无创新:LTE和5G在TDD比例设计上都差不多,上下行比例可调。

动态TDD短时间不太可能:同一张网络只能一个TDD比例,否则存在严重的基站间干扰。

TDD比例会收敛:从LTE看,初期也是定义了很多的TDD比例,但最终都收敛到了3:1的比例(下行与上行的资源配比),5G应该也会如此。

同步:5G运营商之间同步,NR与TDD-LTE之间同步。

三、信道:传输高层信息

1 公共信道

1) ;下行

a)PCFICH,PHICH

4G:有此信道。

5G:删除此信道,降低了时延要求。

b)PDCCH

4G:无专有解调导频,不支持BF,不支持多用户复用,覆盖和容量差;PDCCH在频域上散列,有频选增益,但是前向兼容不好,例如GL动态共享,需考虑PDCCH如何规避。

5G:有专有解调导频(DMR)、支持BF、支持多用户复用,覆盖(9db增益)和容量好;PDCCH设置在特定的位置,前向兼容性强,想把其中部分频段拿出来很简单。

c)广播信道

4G:频域位置固定,放在带宽中央,不支持BF。

5G:位置灵活可配,前向兼容性强,支持BF,覆盖提升9db。

2)上行

a)PUCCH

4G:调度最小单位RB。

5G:调度最小单位符号,可以放在特殊子帧。

2业务共信道

1)下行PDSCH

4G:除LTE MM外无专有导频,最高调制64QAM。

5G:有专有导频,最高调制256QAM,效率提升33%。

2)上行PUSCH

4G:最高调制64QAM。

5G:最高调制256QAM,效率提升33%。

四、信号:辅助传输,无高层信息

1信号类型

4G:测量和解调都用共用的CRS(测量RSRP PMI RICQI测相位来解调),当然LTE MM(MM:Massive Mimo,多天线技术,下同)有专有导频与CRS共享。

5G:去掉CRS。新增CRI-RS(测量RSRP PMI RI CQI),并支持BF;新增DMRS解调专用的DMRS(测量相位解调)并支持BF,所有信道都有专有的DMRS,12个端口的DMRS加上空间复用支持最大32流。

2 对比

1);覆盖

4G:CRS无BF,RSRP差。

5G:CRI-RS有BF(BF:Beam Forming,波束赋形,下同),相比LTE RSRP有9db覆盖增益(10log(8列阵子))。

2);轻载干扰

4G:轻载干扰大。无BF,干扰大一些;时刻发送,即使空载也要在整个小区内发送,对邻区有干扰;小区间错位发送,即使空载无数传也把邻区的数据给干扰了。

5G:有BF且窄带扫描,干扰小一些;可以只发送某个子带,邻区干扰小,无数传的子带不会干扰邻区;邻区间位置不错开,无对邻区的数据RE干扰。

3);容量

a);导频开销:差不多

4G:每RB中的CRS占16个RE,如果MM的话还有专有导频RE 12个。

5G:每RB中的CSI-RS 2~4个RE,DMRS 12~24个RE。

b);单用户容量

4G:协议定义了2个端口的DMRS,因此MM的时候单用户最高2流。

5G:定义了12个端口的DMRS,单用户可以最高支持到协议规定的8流,当然考虑到终端的尺寸限制,实现上估计最高也就在4流的样子。

五、多址接入

1 峰值提升9%

4G:OFDM带宽利用率90%,左右各留5%的带乱作为保护带。

5G:F-OFDM带宽利用率983%(滤波器减少保护带)。

2 上行平均提升30%

4G:上行使用单载波技术。优势:因为PAPR低,发射功率高,在边缘覆盖好;劣势:因为是单载波,单用户数据必须在连续的RB上传输,容易造成RB数不够传输一个用户数据而浪费;用户配对是1对1的,如两个用户需要的资源不一样大,就造成浪费。

5G:使用单载波多载波自适应。边缘用户使用单载波,覆盖好;中近点用户使用多载波,用户可以1对多配对,用户配对效率高,资源利用率高;用户资源分配可以用不连续的RB资源,有频选增益,以及可以完全利用零散的RB资源。

六、信道编码

4G:业务信道Turbo,控制信道卷积码、块编码以及重复编码。

5G:LDPC码-业务信道,大数据块传输速率高,解调性能好,功耗低;Polar码-控制信道,小数据块传输,解调性能好,覆盖提升1dB。

七、BF权值生成

4G:TM7/8终端:基于终端发射SRS,基站根据SRS计算权值;TM9终端(R10版本及以上):终端发射SRS基站计算权值(中近点)与终端根据CRS计算PMI(远点)自适应。

5G:终端发射SRS基站计算权值(中近点)与终端根据CRS计算PMI(远点)自适应;SRS需要全带宽发射,在边缘的时候因收集功率有限,到达基站时候可能已经无法识别了,而PMI制式一个index,只需要1~2个RB就可以发给基站了,覆盖效果好。

八、上下行转换

4G:每个帧(5ms/10ms)上下行转换一次,时延大。

5G:更大的载波带宽以及自包含时隙,实现快速反馈,时延小。

九、大带宽

4G:最大支持20MHZ;

5G:最大支持100MHZ(C波段),400MHZ(毫米波);

十、载波聚合

4G:8CC;

5G:16CC;

十 一、5G相比4G容量增强

1 下行

1);MM:持平

5G最关键的技术,大幅度提升频谱效率;LTE也有MM,从LTE经验看,MM的频谱效率大概是2T2R的5倍左右

2);F-OFDM:提升9%

5G的带宽利用率提升了9%;

3);1024QAM:<5%

峰值提升25%;但是考虑到现网中很难进入1024QAM,预估平均吞吐量增益小于5%;

4);LDPC:不清楚

5);更精确的反馈:20%~30%

终端SRS在终端四个天线轮发,基站获取终端的全部4个信道的信息,而使单用户多流以及多用户之间的MIMO调度与协调更优;SRS与PMI自适应,在边缘SRS不准时,使用PMI是的BF效果相比LTE更优。

6);开销:基本持平

5G在减少CRS的同时,其实是增加了CRI-RS和DMRS,较少和增加的开销一致,不能说CRS free后,相对于LTE开销减少了。CRS free其实是为了减少轻载时的干扰。

7) ;Slot聚合:10%

4G:每两个slot都要发送DCI Grant信息。

5G:多个slot聚合,只发送一个DCI Grant信息,开销小。

2 上行

1);MM:持平

2);单、多载波自适应:30%

用户一对多不对齐配对,RB不连续分配;

3);LDPC:未知

十二、5G相比4G覆盖增强

1  下行

1)LDPC:未知

2)功率:2dB

LTE功率120w,5G功率200W。

2 上行

1)LDPC:未知

2) 上下行解耦:11dB+

十三、5G相比4G时延增强

1 短TTI

5G最短调度时长由LTE的1ms缩短到最短1/32毫秒。

2自包含

把上下行反馈时长间隔缩短到单个slot里面,最短1/32毫秒内。

3 上行免授权

上行免授权接入,减少时延。

4 抢占传输

URLLC抢占资源。

5导频前置

终端处理DMRS需要一定的时间。

6 迷你时隙

选取几个符号作为传输调度单位,将调度时延进一步压缩。

随着信息化与汽车的深度融合,汽车正在从传统的交通运输工具转变为新型的智能出行载体,发展智能网联车对一个国家而言具有战略意义,因此近年来各国大力支持智能网联车的发展,我国也不例外,从政策扶持、制定道路测试法规、建设示范区、基础数据平台、产业创新联盟和批准重点项目等多方面推进我国智能网联车的发展。

政策与法规双管齐下

智能网联汽车是指车联网与智能车的有机联合,是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与人、车、路、后台等智能信息交换共享,实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终可替代人来操作的新一代汽车。

发展智能网联车有助于改善交通安全,提高交通效率。另一方面,智能网联车能够有效减少污染物的排放量,起到环保的作用。近年来,各国纷纷推出相关政策大力支持智能网联车的发展,我国也不例外,将智能网联车上升到国家发展战略高度。从政策扶持、制定道路测试法规、建设示范区、基础数据平台、产业创新联盟和批准重点项目等多方面推进我国智能网联车的发展。

在政策上,2018年12月,国家发布《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,提出到2020年,实现LTE-V2X在部分高速公路和城市主要道路的覆盖,开展5G-V2X示范应用,建设窄带物联网(NB-loT)网络,构建车路协同环境。车联网用户渗透率达到30%以上,新车驾驶辅助系统(L2)搭载率达到30%以上,联网车载信息服务终端的新车装配率达到60%以上。2019年12月,《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)征求意见稿》提出到2025年,智能网联汽车新车销量占比达到30%,高度自动驾驶智能网联汽车实现限定区域和特定场景商业化应用。

道路测试是实现智能网联车产业化和商业化的基础,因此我国高度重视智能网联汽车公共道路测试情况,近年来加紧出台了各项智能驾驶上路法规。2018年4月,我国颁布了第一个规范自动驾驶汽车道路测试的法规文件《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》;2019年10月,工业和信息化部在智能网联汽车测试区交流研讨会上表示将会研究修订《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》,不断优化完善测试验证和应用示范环境。与此同时,重庆、北上海等地方政府也相继出台自动驾驶汽车道路测试法规文件加快推动智能网联车道路测试。

建立多样化的示范区

在智能网联车示范运行方面,我国早在2015年就开始在全国各地布局,目前已经在北京、上海、重庆、浙江、长春、武汉、无锡等地建设了超过23个智能网联汽车测试示范区,积极推动半封闭、开放道路的测试验证。

数据平台、创新联盟与重点项目助力

除了不断完善道路测试法律法规文件和建设多元化的智能网联汽车示范区外,国家还大力支持建设智能网联汽车基础数据平台,目前我国已经建立了交通行业网联化统一监管平台,其具有全国性平台的架构。与此同时,在国家工信部的支持下,中国汽车工程学会联合包括汽车整车企业、科研院所、通信运营商、软硬件厂商等30多家单位共同发起成立“车联盟产业技术创新战略联盟”,2015年7月更名为“智能网联汽车产业技术创新战略联盟”,旨在政策和战略研究、关键共性技术研发、学术交流与国际合作、人才培养等方面展开合作,进而推动我国智能网联车技术的快速发展。

为与国际先进智能网联汽车技术水平保持同步发展,开发具有自主知识产权的智能网联汽车产品和技术,我国也相继批准国家重点研发项目,如智能电动汽车电子电气架构研发、电动自动驾驶汽车关键技术研究与示范运行等项目,目前均已经进入中期检查阶段。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国智能网联汽车( ICV )行业发展模式与投资战略规划分析报告》

通过高低压隔离耦合电路,隔离低频三相交流电与单板低压,保证单板安全,同时提供PLC信号注入和提取的高频通路。

通过接收链路,滤波、处理从交流电力线上提取的PLC信号。

通过发送链路,对PLC信号进行功率放大,然后向交流电力线注入PLC信号。

通过PLC控制器,实现PLC信号和RS485信号双向转换。

通过RS485收发接口电路,提供RS485信号接收和发送的通路,实现与数据采集器通信

华为plc智能家居方案工作原理

华为plc智能家居方案这是基于HPLC/IEEE19011结合华为特有技术,且面向物联网场景的中频带电力线载波通信技术。其工作频段范围在07-12MHz,噪声低且相对稳定,信道质量好;采用正交频分复用(OFDM)技术,频带利用率高,抗干扰能力强;通过将数字信号调制在高频载波上,实现数据在电力线介质的高速长距离传输。PLC-IoT应用层通信速率在100Kbps到2Mbps,通过多级组网可将传输距离扩展至数公里,基于IPv6可承载丰富的物联网协议,使能末端设备智能化、实现设备全联接。

同时,PLC-IoT精确有效地建立了电力线通信信道传输模型,根据频率选择特性确定最佳信号传输频率,并通过大量的实测数据分析获得电力线的信道特性。可将其优势可以总结为:

一、基于开放标准的IPv6技术,不同类型的末端设备可以共享PLC网络,物联网关主机侧应用和容器内多个应用也可共享同一个PLC网络,独立访问各自管理的末端设备而互不影响,提升PLC网络的并发能力和通信效率。

二、基于华为主推的新一代台区识别技术,无需任何外加设备,根据宽带载波技术特点和电网及信号特性,仅通过软件分析处理,在模块本地自动分析出末端设备所归属的变压器区域。利用无扰台区识别的结果,可免除白名单配置,从而减少现场配置,提升设备部署效率。

三、PLC-IoT+RF双模通信采用宽带电力线载波与微功率无线通信技术融合,在高频次采集的场景下,PLC-IoT与RF双通道并行采集不同节点的数据,提升效率40%左右。关键信息交互时,双通道可同时传输关键信息,形成冗余通道,实现可靠通信。并且当设备发生停电故障、PLC链路断开时,可通过RF通信及时上报停电事件。

四、PLC-IoT模块配合旁路耦合电路,为PLC-IoT通信提供了又一种逃生通道。当电力线开关断开后,PLC-IoT模块可通过旁路耦合单元继续通信,将停电事件等重要信息上报给物联网关,实现停电主动抢修,提升运营效率和客户满意度,解决停电后如何将信息上报并及时进行处理的问题。

五、PLC-IoT模块结合边缘计算网关,提供即插即用框架,PLC-IoT尾端模块开放SDK,第三方应用通过简单函数调用,即可实现自身末端设备的自动发现,以及向容器中业务APP与远端物联网平台的注册,使能物联网关与末端设备快速建立业务通道,有效解决传统末端设备上线流程复杂,安装部署耗时的问题。

PLC-IoT产品:

PLC头端

》IP化PLC头端通信模块(配套核心板使用)

》作为PLC网络的中央协调器,负责组建PLC网络

》尺寸:9262mm6762mm245mmPLC小型化尾端

》IP化PLC尾端通信模组(集成在末端设备中)

》作为PLC网络的组网节点,受协调器管理

》支持合作伙伴二次开发

》尺寸:36mm27mm1755mm(不含pin针)PLC标准化尾端

》IP化PLC尾端通信模块

》作为PLC网络的组网节点,受协调器管理

》尺寸:655mm453mm20mm物联网关核心板

》边缘计算核心板,支持虚拟化和容器技术

》支持合作伙伴基于容器开发APP应用

》尺寸:926mm80mm139mm

华为PLC解决方案

以华为全屋智能主机为中央控制系统,具备稳定可靠的PLC全屋网络,高速全覆盖的全屋WiFi,支持丰富的可拓展的鸿蒙生态2配套,对全屋环境、用户行为及系统设备等进行分布式信息管理和智能决策,给用户带来沉浸式、个性化、可成长的全场景智慧体验。

方案配置中包含PLC硬件使能器件+场景体验:其中硬件包括,全屋智能主机(含全屋Wi-Fi6+系统),以及传感器类,窗帘电机类,照明驱动类(含灯具),控制面板类等核心PLC硬件使能器件,场景体验包括,预置50+场景,其中包含首批鸿蒙AI场景(普通场景为通过ifttt预设条件设置的场景,鸿蒙场景为搭载鸿蒙系统搭建的全新AI场景),同时支持消费者自定义拓展场景体验。

为家庭的两张网络,一张为采用最新PLC技术的全屋家庭控制总线网络,全屋PLC技术具有高成熟、高稳定、高连接、高可靠、易布署等优势。目前已实现支持2000米传输距离,轻松覆盖高达500平的大户型,华为实验室测试显示累计100万+小时不掉线,通讯成功率高达9999%,极端条件断网不断联;在扩展性上可连接设备多达384个,满足家庭大量设备扩展需求。

另一张为实现全屋无死角覆盖的全屋Wi-Fi6+无线网络,也是家庭宽带的优势解决方案。全屋Wi-Fi6+主路由模块包含1个IPTV、1个上行连光猫、1个连PLC、5个多房间AP扩展共8个网口,实现全屋Wi-Fi覆盖。

plc技术是什么

在知道什么是PLC-IoT之前,我们需要先了解PLC是什么。PLC(PowerLineCommunication)即电力线通信,又称电力线网络,指利用既有电力线,将数据或信息以数字信号处理方式进行传输。

PLC不需要组网和额外通讯费用,与现有路灯控制系统兼容也非常好。但是PLC受线缆质量、负载影响较大,对信号的抗干扰能力较差。

PLC-IoT(PowerLineCommunicationInternetofThings)对PCL进行了改良,PLC-IoT的抗干扰能力更强,信通的质量更好,同时,可以将数字信号调制在高频载波上,通过多级组网可将传输距离扩展至数公里,实现数据在电力线介质的高速长距离传输。

简单来说PLC,即电力线通信技术(PowerLineCommunication,简称PLC)是以电力线(低压、中压或者直流)作为媒介,传输数据与信息的一种载波通信方式。

PLC电力线通信技术实现了数据在电力线高速、可靠、实时、长距离的传输,突出特点是网随电通,无需额外部署专门的通信线即可接入网络,华为全屋智能是基于华为海思PLC-IoT芯片开发的全屋智能系统。

PLC-IoT系统可以单独控制各个设备,也可以根据需求编辑场景实现不同产品同时控制,可以与HiLink平台的各个设备实现联动控制,用户通过华为智慧生活App远程或近端查看和控制设备。

华为全屋智能PLC与传统PLC区别

电力载波技术十多年前也有应用,像电力猫等也一直在使用这一技术。

华为全屋智能使用的PLC技术跟传统PLC技术本质的区别在于使用协议、带宽技术、传输数据类别。

首先不同于路由器、电力猫使用的PLC技术,华为全屋智能PLC-IoT是基于协议IEEE19011的系统;而路由器PLC是基于协议Ghn的技术。IEEE19011协议属于窄带技术,频宽16MHz-12MHz,仅传输控制信令和心跳报文,每个设备对带宽的占用很小;而Ghn技术属于宽带技术,因为在传输数据类别上面效率就完全不一样,传统PLC技术,传输的是数据业务,占据大量带宽资源,所以在使用中可能会受到其他电器的噪声干扰,导致传输速率有跳变,在部分干扰较大的场景下,会影响使用体验,也就是通常说的“失灵”,而其通常在开放环境使用,没有隔离器等措施,容易受到干扰。

华为全屋智能的PLC-IoT系统作为一条独立的回路接入家庭电路中,为了减少阻断传统家电设备产生的噪声,在独立回路上安装了一个滤波器,阻断掉传统家电对智能家具设备的干扰,从而达到稳定、安全的需求。PLC回路可最多支持384个设备。智能家居PLC技术是一个成熟的技术,在电力网,路灯等工业场景广泛应用,稳定通信距离可以高达2KM,华为将这个技术应用到家居场景,设备的连接稳定性可以得到保障。

华为PLC是什么

PLC只是一种技术路线,和ZigBee,SigMesh,甚至传统的总线技术一样,它就是个技术路线而已,直到目前,ZigBee和SigMesh也没有分出个高下,有所长也有所短,PLC加入战局把传统的总线技术也放到了一起对比,这是ZigBee和SigMesh无法做到的。

PLC已经在远程抄表和路灯监控的应用上验证了自身“广域”的应用价值,只这一点就是其它所有技术路线都几乎无法企及的,华为的野心在于真正的万物互联,智能家居只是其中一个部分,PLC几乎同时可以满足广域智能互联和家居智能互联的应用,又能同时兼顾快速改造和重新搭建两种业务应用类型,所以是个“大致正确”的方向,剩下的问题只是技术和应用的成熟度,以及性价比。

另外一个非常重要的但通常都不会被放到桌面上来讲的内容,是标准,这不仅涉及到利益,和5G技术应用一样,用星条国的话讲,还涉及到国家和社会安全,以及家庭和个人隐私保护。

如果ZigBee,SigMesh、KNX和PLC都能达到基本一样的互联和智能效果,性价比方面不会有过大的差别,在社会公共领域和大规模家庭应用方面,PLC会成为首选项,这是社会综合需求。

巨型企业做标准和资本,大型企业做战略和策略,中型企业做业务和渠道,小型企业做产品和技术,重心是不一样的,目标也是不一样的,结果当然不一样。

PLC至少有三个因素符合华为智能互联方面的技术路线选择需求:1、应用领域的覆盖性;2、全新的标准制定;3、有线无线的无缝结合。

在此基础上,华为强调的是HiLink系统,并没有完全排斥其它类型的智能技术融合,比如SigMesh,也是很有希望融入到华为的智能互联体系内的。

HiLink是根系,Wi-Fi是主干,PLC和SigMesh还有其它一些有可能融入的智能互联技术是分支,智能音箱路由网关开关面板插座是绿叶,终端应用产品是开花结果。华为plc智能家居方案这套系统能让现实更接近理想中的智能生活,想当年这种设计只会出现在科幻故事、**里,像一回家,就自动开窗帘、开地暖,把灯光调到合适亮度,反正想实现什么功能,直接买个功能家电接入这套全屋智能系统即可。

光纤并不能用“兆”来描述,光纤宽带就是把要传送的数据由电信号转换为光信号进行通讯。 在光纤的两端分别都装有“光猫”进行信号转换。

光线接入网采用光纤做为主要的传输媒体来取代传统的双绞线。由于光纤上传送的是光信号,因而需要在交换局将电信号进行电光转换变成光信号后再在光纤上进行传输。在用户端则要利用光网路单元(ONU)再进行光电转换恢复成电信号后送至用户设备。

扩展资料:

光纤接入能够确保向用户提供10Mbps、100Mbps、1000Mbps的高速带宽,可直接汇接到CHINANET骨干结点。主要适用于商业集团用户和智能化小区局域网的高速接入,与INTERNET高速互联。可向用户提供三种具体接入方式。

光纤里面都是玻璃纤维,外面有很多保护,不容易损坏,但是一旦出现损坏,维修并不能像电缆一样迅速恢复,有128芯光缆甚至更多,熔接光缆时间就会很久,那样就会对用户造成比较大的损失。

此外,下一代互联网、宽带移动通信、物联网、云计算、网络游戏、视频会议、远程教育、远程医疗业务、数字股票交易、电子商务以及将来的数字家庭等业务,这些新业务的迅速发展都首先需要网络的带宽满足要求, 宽带接入必须光纤化。

参考资料来源:百度百科-光纤宽带

12 个空间流与 256-QAM 调制。

2 2 个空间流与 256-QAM 调制。

3 3 个空间流与 64-QAM 调制。

Wi-Fi 已成为当今世界无处不在的技术,为数十亿设备提供连接,也是越来越多的用户上网接入的首选方式,并且有逐步取代有线接入的趋势。为适应新的业务应用和减小与有线网络带宽的差距,每一代 80211 的标准都在大幅度的提升其速率。

1997 年 IEEE 制定出第一个无线局域网标准 80211,数据传输速率仅有 2Mbps,但这个标准的诞生改变了用户的接入方式,使人们从线缆的束缚中解脱出来。

随着人们对网络传输速率的要求不断提升,在 1999 年 IEEE 发布了 80211b 标准。80211b 运行在 24 GHz 频段,传输速率为 11Mbit/s,是原始标准的 5 倍。同年,IEEE 又补充发布了 80211a 标准,采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为 5GHz,最大原始数据传输率 54Mbit/s,达到了现实网络中等吞吐量(20Mbit/s)的要求,由于 24GHz 频段已经被到处使用,采用 5GHz 频段让 80211a 具有更少冲突的优点。

2003 年,作为 80211a 标准的 OFDM 技术也被改编为在 24 GHz 频段运行,从而产生了 80211g,其载波的频率为 24GHz(跟 80211b 相同),原始传送速度为 54Mbit/s, 净传输速度约为 247Mbit/s(跟 80211a 相同)。

对 Wi-Fi 影响比较重要的标准是 2009 年发布的 80211n,这个标准对 Wi-Fi 的传输和接入进行了重大改进,引入了 MIMO、安全加密等新概念和基于 MIMO 的一些高级功能 (如波束成形,空间复用),传输速度达到 600Mbit/s。 此外,80211n 也是第一个同时工作在 24 GHz 和 5 GHz 频段的Wi-Fi 技术。

然而,移动业务的快速发展和高密度接入对 Wi-Fi 网络的带宽提出了更高的要求,在2013 年发布的 80211ac 标准引入了更宽的射频带宽(提升至 160MHz)和更高阶的调制技术(256-QAM),传输速度高达 173Gbps,进一步提升 Wi-Fi 网络吞吐量。另外,在 2015 年发布了 80211ac wave2 标准,将波束成形和 MU-MIMO 等功能推向主流,提升 了系统接入容量。但遗憾的是 80211ac 仅支持 5GHz 频段的终端,削弱了 24GHz 频段下的用户体验。

然而,随着视频会议、无线互动 VR、移动教学等业务应用越来越丰富,Wi-Fi 接入终端越来越多,IoT 的发展更是带来了更多的移动终端接入无线网络,甚至以前接入终端较少的家庭 Wi-Fi 网络也将随着越来越多的智能家居设备的接入而变得拥挤。因此 Wi-Fi 网络仍需要不断提升速度,同时还需要考虑是否能接入更多的终端,适应不断扩大的客户端设备数量以及不同应用的用户体验需求。

下一代Wi-Fi 需要解决更多终端的接入导致整个Wi-Fi 网络效率降低的问题,早在2014 年 IEEE 80211 工作组就已经开始着手应对这一挑战, 预计在 2019 年正式推出的80211ax(下个章节介绍为什么叫 Wi-Fi 6)标准将引入上行 MU-MIMO、OFDMA 频分复用、1024-QAM 高阶编码等技术,将从频谱资源利用、多用户接入等方面解决网络容量和传输效率问题。目标是在密集用户环境中将用户的平均吞吐量相比如今的 Wi-Fi 5 提高至少4 倍,并发用户数提升 3 倍以上,因此,Wi-Fi 6(80211ax)也被称为高效无线(HEW)。

Wi-Fi 6 是下一代 80211ax 标准的简称。随着 Wi-Fi 标准的演进,WFA 为了便于 Wi- Fi 用户和设备厂商轻松了解其设备连接或支持的 Wi-Fi 型号,选择使用数字序号来对 Wi- Fi 重新命名。另一方面,选择新一代命名方法也是为了更好地突出 Wi-Fi 技术的重大进步, 它提供了大量新功能,包括增加的吞吐量和更快的速度、支持更多的并发连接等。根据 WFA 的公告,现在的 Wi-Fi 命名分别对应如下 80211 技术标准:

和以往每次发布新的 80211 标准一样,80211ax 也将兼容之前的 80211ac/n/g/a/b 标准,老的终端一样可以无缝接入 80211ax 网络。

4G 是移动网络高速率的代名词,同样,Wi-Fi 6 是无线局域网高速率的代名词,但这个高速率是怎么来的,由以下几个因素决定。

1空间流数量 空间流其实就是 AP 的天线,天线数越多,整机吞吐量也越大,就像高速公路的车道一样,8 车道一定会比 4 车道运输量更大。

表 2 不同 80211 标准对应的空间流数量 2Symbol 与 GI Symbol 就是时域上的传输信号,相邻的两个Symbol 之间需要有一定的空隙(GI),以避免 Symbol 之间的干扰。就像中国的高铁一样,每列车相当于一个 Symbol, 同一个车站发出的两列车之间一定要有一个时间间隙,否则两列车就可能会发生碰撞。不同 Wi-Fi 标准下的间隙也有不同,一般来说传输速度较快时 GI 需要适当增大,就像同一车道上两列 350KM/h 时速的高铁发车时间间隙要比时速 250KM/h 时速的高铁发车间隙要大一些。

表 3 80211 标准对应的 Symbol 与GI 数据

3编码方式 编码方式就是调制技术,即 1 个 Symbol 里面能承载的 bit 数量。从 Wi-Fi 1 到 Wi-Fi 6,每次调制技术的提升,都能至少给每条空间流速率带来 20%以上的提升。

表 4 80211 标准对应的 QAM 4码率 理论上应该是按照编码方式无损传输,但现实没有这么美好。传输时需要加入一些用于纠错的信息码,用冗余换取高可靠度。码率就是排除纠错码之后实际真实传输的数据码占理论值的比例。

表 5 80211 标准对应的码率 5有效子载波数量 载波类似于频域上的 Symbol,一个子载波承载一个 Symbol,不同调制方式及不同频宽下的子载波数量不一样。

表680211 标准对应的子载波数量

至此,我们可以计算一下 80211ac 与 80211ax 在 HT80 频宽下的单条空间流最大速率:

Wi-Fi 6(80211ax)继承了Wi-Fi 5(80211ac)的所有先进 MIMO 特性,并新增了许多针对高密部署场景的新特性。以下是Wi-Fi 6 的核心新特性:

下面详细描述这些核心新特性。

图 2-1 OFDM 工作模式 80211ax 中引入了一种更高效的数据传输模式,叫 OFDMA(因为 80211ax 支持上下行多用户模式,因此也可称为 MU-OFDMA),它通过将子载波分配给不同用户并在OFDM 系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源。迄今为止,它已被许多无线技术采用,例如 3GPP LTE。此外,80211ax 标准也仿效 LTE,将最小的子信道称为“资源单位(Resource Unit,简称 RU)”,每个 RU 当中至少包含 26 个子载波,用户是根据时频资源块 RU 区分出来的。我们首先将整个信道的资源分成一个个小的固定大小的时频资源块 RU。在该模式下,用户的数据是承载在每一个 RU 上的,故从总的时频资源上来看,每一个时间片上,有可能有多个用户同时发送(如下图)。

图 2-2 OFDMA 工作模式 OFDMA 相比 OFDM 一般有三点好处:

图 2-3 不同子载波频域上的信道质量

因为 80211ac 及之前的标准都是占据整个信道传输数据的,如果有一个 QOS 数据包需要发送,其一定要等之前的发送者释放完整个信道才行,所以会存在较长的时延。在OFDMA 模式下,由于一个发送者只占据整个信道的部分资源,一次可以发送多个用户的数据,所以能够减少 QOS 节点接入的时延。

表 7不同频宽下的 RU 数量

图 2-4RU 在 20MHz 中的位置示意图 RU 数量越多,发送小包报文时多用户处理效率越高,吞吐量也越高,下图是仿真收益:

图 2-5 OFDMA 与 OFDM 模式下多用户吞吐量仿真

图 2-6 SU-MIMO 与 MU-MIMO 吞吐量差异

图 2-7 8x8 MU-MIMO AP 下行多用户模式调度顺序

图 2-8 多用户模式上行调度顺序 虽然 80211ax 标准允许OFDMA 与 MU-MIMO 同时使用,但不要 OFDMA 与 MU- MIMO 混淆。OFDMA 支持多用户通过细分信道(子信道)来提高并发效率,MU-MIMO 支持多用户通过使用不同的空间流来提高吞吐量。下表是 OFDMA 与 MU-MIMO 的对比:

表 8 OFDMA 与 MU-MIMO 对比

图 2-9 256-QAM 与 1024-QAM 的星座图对比 需要注意的是 80211ax 中成功使用 1024-QAM 调制取决于信道条件,更密的星座点距离需要更强大的 EVM(误差矢量幅度,用于量化无线电接收器或发射器在调制精度方面的性能)和接受灵敏度功能,并且信道质量要求高于其他调制类型。

图 2-10 80211 默认 CCA 门限

例如图 12,AP1 上的 STA1 正在传输数据,此时,AP2 也想向 STA2 发送数据,根据Wi-Fi 射频传输原理,需要先侦听信道是否空闲,CCA 门限值默认-82dBm,发现信道已被STA1 占用,那么 AP2 由于无法并行传输而推迟发送。实际上,所有的与 AP2 相关联的同信道客户端都将推迟发送。引入动态 CCA 门限调整机制,当 AP2 侦听到同频信道被占用时,可根据干扰强度调整 CCA 门限侦听范围(比如说从-82dBm 提升到-72dBm),规避干扰带来的影响,即可实现同频并发传输。

图 2-11 动态 CCA 门限调整 由于 Wi-Fi 客户端设备的移动性,Wi-Fi 网络中侦听到的同频干扰不是静态的,它会随着客户端设备的移动而改变,因此引入动态 CCA 机制是很有效的。80211ax 中引入了一种新的同频传输识别机制,叫 BSS Coloring 着色机制,在 PHY 报文头中添加 BSS color 字段对来自不同BSS 的数据进行“染色”,为每个通道分配一种颜色,该颜色标识一组不应干扰的基本服务集(BSS),接收端可以及早识别同频传输干扰信号并停止接收,避免浪费收发机时间。如果颜色相同,则认为是同一 BSS 内的干扰信号, 发送将推迟;如果颜色不同,则认为两者之间无干扰,两个 Wi-Fi 设备可同信道同频并行传输。以这种方式设计的网络,那些具有相同颜色的信道彼此相距很远,此时我们再利用动态CCA 机制将这种信号设置为不敏感,事实上它们之间也不太可能会相互干扰。

图 2-12 无BSS Color 机制与有BSS Color 机制对比

图 2-13 Long OFDM symbol 与窄带传输带来覆盖距离提升

前面的几大核心技术已经足够证明 80211ax 带来的高效传输和高密容量,但80211ax 也不是 Wi-Fi 的最终标准,这只是高效无线网络的开始,新标准的 80211ax 依然需要兼容老标准的设备,并考虑面向未来物联网络、绿色节能等方向的发展趋势。以下是 80211ax 标准的其他新特性:

下面详细描述这些新特性。

我们都知道 24GHz 频宽窄,且仅有 3 个 20MHz 的互不干扰信道(1,6 和 11),在 80211ac 标准中已经被抛弃,但是有一点不可否认的是 24GHz 仍然是一个可用的 Wi-Fi 频段,在很多场景下依然被广泛使用,因此,80211ax 标准中选择继续支持 24GHz,目的就是要充分利用这一频段特有的优势。

无线通信系统中,频率较高的信号比频率较低的信号更容易穿透障碍物,而频率越低, 波长越长,绕射能力越强,穿透能力越差,信号损失衰减越小,传输距离越远。虽然 5GHz 频段可带来更高的传播速度,但信号衰减也越大,所以传输距离比 24GHz 要短。因此,我们在部署高密无线网络时,24GHz 频段除了用于兼容老旧设备,还有一个很大的作用就是边缘区域覆盖补盲。

现阶段仍有数以亿计的 24GHz 设备在线使用,就算如今成为潮流的 IoT 网络设备也使用的 24GHz 频段,对有些流量不大的业务场景(如电子围栏、资产管理等),终端设备非常多,使用成本更低的仅支持 24GHz 的终端是一个性价比非常高的选择。

图 2-14 广播目标唤醒时间操作

为什么要 Wi-Fi 6(80211ax)

80211ax 设计之初就是为了适用于高密度无线接入和高容量无线业务,比如室外大型公共场所、高密场馆、室内高密无线办公、电子教室等场景。

图 3-1 高密高带宽应用场景 在这些场景中,接入Wi-Fi 网络的客户端设备将呈现巨大增长,另外,还在不断增加的语音及视频流量也对 Wi-Fi 网络带来调整,根据预测,到 2020 年全球移动视频流量将占移动数据流量的 50%以上,其中有 80%以上的移动流量将会通过 Wi-Fi 承载。我们都知道 4K 视频流(带宽要求 30Mbps/人)、语音流(时延小于 30ms)、VR 流(带宽要求 50Mbps/人,时延 10~20ms)对带宽和时延是十分敏感的,如果网络拥塞或重传导致传输延时,将对用户体验带来较大影响。而现有的Wi-Fi 5(80211ac)网络虽然也能提供大带宽能力,但是随着接入密度的不断上升,吞吐量性能遇到瓶颈。而Wi-Fi 6 (80211ax)网络通过 OFDMA、UL MU-MIMO、1024-QAM 等技术使这些服务比以前更可靠,不但支持接入更多的客户端,同时还能均衡每用户带宽。比如说电子教室,以前如果是 100 多位学生的大课授课形式,传输视频或是上下行的交互挑战都比较大,而80211ax 网络将轻松应对该场景。

5G 与 Wi-Fi 6(80211ax)的共存关系

这不是一个新颖的话题,在 1999 年~2000 年间,就有人提出 2G 将替代 Wi-Fi 的观点;2008 年~2009 年也出现了 4G 将代替 Wi-Fi 的猜测;现在又有人开始讨论 5G 代替 Wi- Fi 的话题了。可是,5G 与 Wi-Fi 的应用场景模式是不相同的。Wi-Fi 主要用于室内环境, 而 5G 则是一种广域网技术,它在室外的应用场景更多。所以我们相信 Wi-Fi 和 5G 将长期共存下去。我们从以下几个角度进一步分析:

假设 5G 技术取代 Wi-Fi,那么就必须推出无限流量的套餐,否则费用会远远大于宽带的使用的费用,更何况目前宽带的价格一年比一年低,谁也不会去选择更贵的 5G。在目前的 4G 时代无限流量的套餐就是个噱头,三大运营商都纷纷推出过无限流量的套餐,当时流量超出套餐的流量之后,网络会自动将为 2G 模式,最高速度只有 128Kbps,这个速度看视频不如看漫画,因此所谓的无限流量只是个无稽之谈。

5G 网络技术采用的是超高频频谱(5G 网络频段: 24GHz~52GHz;4G 网络频段:18GHz~26GHz,不包括 24GHz),前面已经提到,频率越高衍射现象越弱,穿越障碍的 能力也就越弱,所以 5G 信号是很容易衰弱的。如果保持 5G 信号的覆盖需要比 4G 建设更多的基站。而且由于信号的衰减,如果在大楼的内部,隔着几道墙,信号衰减就更加严重了。 再有个极端的例子就是地下室,Wi-Fi 网络可以将路由器通过有线连接放入地下室产生信号, 但是 5G 网络是不可能覆盖到所有大楼的地下室的,单就这一个弊端,5G 也无法取代 Wi- Fi。另外,现在几乎所有智能设备都有 Wi-Fi 模块,大多数物联网设备也配备了 Wi-Fi 模块, 出口只用一个公网 IP 地址,局域网内部占用大量地址也没关系,用户在自己的 Wi-Fi 网络下管理这些设备都很方便,而用 5G 势必会占用更多公网的 IP 地址。

带宽 x 频谱效率 x 终端数量 = 总容量。

5G 的优点在于它的载波聚合技术,提升了频谱利用率,大大提升了网络容量。在 3G/4G 时代,当用户在人群密集的场所如地铁、车站等地方使用手机上网时,可以明显感觉到上网延迟变大,网速变慢。而在 5G 时代,随着网络容量大幅提升上述现象带来的影响明显降低。也正是这样的特性,让人们觉得 5G 网络下可以无限量接入,但很多人忽视了一点,那就是随着物联网时代的到来,入网设备的数量也在大幅提升,如果真的所有的上网设备都直连区域内的基站,这条 5G 高速路再宽也得堵死啊!而要想降低基站塔的负担,就必须依靠Wi-Fi 来做分流。

移动设备厂商宣传的 5G 最重要的 3 个特征是高速度、大容量、低时延,其实最新一代的 Wi-Fi 速率比 5G 还要快,最新的 80211ax(Wi-Fi 6)单流峰值速率 12Gbps(5G 网络峰值速率 1Gbps),平均来看,Wi-Fi 每升级一代所用的时间大约只是移动网络的一半左右,所以从最新的Wi-Fi 6 开始,速率会持续领先于移动网络。

办公、物流、商业、智能家居等各行各业都在走向无线化,首先要做的就是把设备、人员、终端等全部联网使用。假设 5G 替代了 Wi-Fi 的存在,那么未来的所有联网终端都需要配备一张类似手机 SIM 卡的东西才可以上网。这一个理由也注定了目前在室内场景 5G 是不可能取代Wi-Fi 的。类似的设备还有 VR、游戏机、电子阅读器、机顶盒等等……

大家都知道手机、pad 等移动终端都是用的电池,大家通常都认为电池的耐用性与安装的业务,和使用频率有关,但人们往往忽略了一点,终端的各种移动信号接入质量好与差也 与电池耗电量有关。当信号变差时,移动终端为了确保给用户提供一个良好的体验,会自动增加发射功率来提升信号质量,这就导致电池耗电量增加。由于 Wi-Fi 的信号源基本是在室内范围,而 5G 信号在室外几十公里外的基站,这样就导致移动终端上传数据时,Wi-Fi 的传送距离远远小于 5G 信号。通常情况下 5G 的通信距离是 Wi-Fi 的几千倍以上,这样就需要手机的信号发射强度大大增加,这就增加了耗电量。曾经有人做过实验,以 4G 为例,使用网络数据半小时,Wi-Fi 会比移动网络节省 5%的电量。另外,最新一代的 Wi-Fi 6 (80211ax)支持 TWT 功能,可以在业务需要时自动唤醒,在业务不适用时自动休眠,进一步节省了电量。

因此,目前所面临的这些问题使得 5G 还无法彻底取代 Wi-Fi,更多的是与 Wi-Fi 进行深度融合,因此使用 Wi-Fi 的企业和用户并不用过于慌张。今天的 Wi-Fi 已不再是一个提供无线网络的设备,更多的应该被视为企业数字化转型的必备设施或中央枢纽。例如目前绝大部分的智慧零售、智慧物流、智慧办公等解决方案的中央枢纽就是 Wi-Fi 网络。

参考:

关于WiFi 6技术,这篇说得最详细

不同的 Wi-Fi 协议和数据速率

HZ (物理单位

下一代网络(NGN)指一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络,它能够容纳各种形式的信息,在统一的管理平台下,实现音频、视频、数据信号的传输和管理,提供各种宽带应用和传统电信业务,是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。下一代通信网络中光网络的建设,软交换以及3G的建设尤为关键。

从国家层面的政策指引看,对于光通信方面,工信部指出电信企业要按照国家有关规定和技术规范开展光纤宽带网络建设,积极采取多种模式,以需求为导向,以光纤尽量靠近用户为原则,加快光纤宽带接入网络部署。到2011年,光纤宽带端口超过8000万,城市用户接入能力平均达到8兆比特每秒以上,农村用户接入能力平均达到2兆比特每秒以上,商业楼宇用户基本实现100兆比特每秒以上的接入能力。3年内光纤宽带网络建设投资超过1500亿元,新增宽带用户超过5000万。

中国电信率先提出增资150亿用户固网建设,联通和移动也很有可能增加百亿规模,因此2011年将是光通信网络建设的高峰。 从2009年无锡物联网产业基地的设立到2010年温总理提出感知中国,物联网已经成为市场最关心的话题,而十二五规划中,物联网很可能取得非常重要的战略地位。

RFID在物联网建设初期将会迎来爆发式增长。RFID从技术上主要分为低频,高频,超高频和微波,而从应用上看,低频和超高频以上将会迎来巨量增长。低频主要应用在接触式或近距离识别上,而超高频以上主要用于远距离,是未来应用的主要部分。目前国内低频技术相对成熟,而超高频等仍处于研究发展阶段。RFID产业在2009年产值已经达将近90亿,预测的未来5年复合增长率20%。

另外,物联网初期,典型应用拓展是产业的关键,从目前看,比较成熟或者发展相对较快的应用包括:智能交通,智能监控,手机支付和导航等。在智能交通领域,有效地结合了导航定位与视频监控,具有代表性的公司包括大华股份和海康威视以及银江股份。手机支付是最为看好的一个应用,市场普遍预计在2011年将迎来爆发,从目前看最主要的是确定支付标准,完善支付体系,之后才能大规模的突破,而作为国产的24G以及国际通用的1356M都有可能成为支付标准。 三网融合主要指电信网、移动互联网以及广播电视网的融合,此融合并非三网的物联融合,而是应用上的有机融合。

从2010年初提出三网融合,到7月份首批试点城市的确定,三网融合进程几经曲折,但也从侧面反映了国家对于三网融合的重视程度。另外,三网融合后,从运营商角度看,由三分天下变为四强争霸,因此,网络的双向改造成为广电运营商的重点,而网络的扩容成为电信运营商的重点,但无论如何,都利好光通信行业。

另外,广电系为了迎战电信系,形成区域性大网,乃至全国大网才是关键,因此短期内又可以关注省网整合的进度,广电的计划是2010年完成省网整合,而整合难度较大的沿海地区仍有多处未完成整合,目前仅有陕西、江苏、广西和海南等13省完成,多数为中西部内陆省份。因此其他各省的整合包括有资金优势公司的跨地区整合将成为看点,包括天威视讯的关外整合以及武汉塑料的重组。 目前,在平板显示领域TFT-LCD仍以其绝对大的产业规模、市场份额(85%以上)和最大的应用领域范围占绝对主导地位。但随着人们对显示效果、便利性和经济性提出了更高的要求,新型平板显示技术已经浮出水面,在不远的将来逐渐取代TFT-LCD。行业机构Display Research的资料显示,2010全球TFT-LCD面板总市场规模达640亿美元左右,且基本由韩国、日本、台湾公司占据,可喜的是目前大陆相关企业的技术和世界一流水平的差距正在缩小,同时具有非常明显的成本优势,产品未来的替代空间巨大。

新型平板显示技术包含多个方面,不仅仅局限于显示技术本身,同时还包括与显示设备关系密切的其他技术。目前的关注热点主要有OLED、电子纸、LED背光、高端触摸屏和平板显示上游材料等。

OLED的全称是有机发光半导体,该技术和TFT-LCD相比,具有显示效果好、轻薄省电、可柔性弯折等优势,被公认为是替代TFT的下一代显示技术。目前A股涉及OLED技术的公司主要有深天马和彩虹股份。

电子纸也是新型显示技术的一大发展方向,其采用的原理是通过反射环境光线来进行显示,由于其轻薄省电、可卷折以及更接近自然印刷品的观看体验,未来将主要用于替代纸质媒体。目前A股涉及电子纸核心技术研究的公司主要有莱宝高科,涉及电子纸下游产品--电纸书的公司主要有汉王科技、新华传媒。

由于LCD材料本身不发光,LCD显示设备普遍使用冷阴极荧光灯管(CCFL)作为背光源。随着LED白光技术的发展,发光效率进一步提高,其显色性能和能耗指标都已大大高于CCFL,因此未来LED背光技术将逐渐取代CCFL作为LCD显示设备的背光源。目前A股涉及LED背光芯片、模组研发的公司主要有士兰微、长城开发、三安光电、浙江阳光、歌尔声学。

触摸屏和平板显示设备的关系密切,很多技术具有高度通用性,目前电容式触摸屏是发展的主流方向,具有高精度、耐用和多点触摸等优点,A股涉及电容式触摸屏技术的公司主要有莱宝高科、欧菲光、长信科技。

平板显示上游材料一直以来基本依靠进口,近几年来随着国内企业研发实力的增强,已有企业能够生产部分上游材料,产品品质接近国际水平。目前A股涉及显示设备上游材料的公司主要有生产TFT-LCD用平板玻璃的彩虹股份和生产液晶材料的诚志股份。 集成电路(IC)产业属于传统电子制造业,市场规模非常庞大,据预测2010年整体销售额可达3000亿美元,未来增长速度较为平稳且受经济周期影响较大。除了成熟行业的周期性特点,集成电路又具有高新技术产业的特性,即技术不断进步,新产品推出取代老产品等特点。中国作为集成电路技术的新兴国家,市场规模的复合增长率显著高于全球平均水平,可达年均16%以上。

目前中国IC产品普遍较为低端,高端集成电路产业仍然处于成长期,未来随着对专用高集成度IC的需求越来越大、大功率型IC在节能减排中的应用越来越广泛,高性能集成电路产业将具有很好的发展前景。

目前A股涉及高性能集成电路的公司主要有以下这些:

国民技术:公司是国内数字芯片设计的龙头企业,主要产品USB安全芯片市场占有率全国第一,同时是中国移动24GHz手机支付芯片的唯一合作商。

国腾电子:公司是北斗一代终端设备的龙头企业,其北斗二代的基带、射频芯片性能国内排名第一,随着北斗二代的布网完成和规模化应用铺开,其芯片产品的销售将呈现井喷式的增长。

士兰微:公司的集成IC产品偏向于功率芯片领域,产品在性能上虽然和国际一流水平相比仍有不小差距,但其坚持走差异化竞争路线,产品针对性强、性价比突出。公司的研发能力也较为领先,已有多个专用芯片在研,未来或成为公司新的盈利增长点。

华微电子:公司是分立功率型器件的龙头企业,近年来第二代功率器件MOSFET芯片商业化进程顺利,年内产量将大幅增加,同时其研发的第三代功率器件IGBT已有小规模生产,在国内处于较为领先地位。

欧比特:公司在航天航空的专用嵌入式芯片领域的市场份额在民营企业中排名第一,芯片设计能力突出,未来将受益于航天航空领域的发展。 云计算是指将计算任务分布在由大规模的数据中心或大量的计算机集群构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算能力、存储空间和各种软件服务,并通过互联网将计算资源免费或按需租用方式提供给使用者。由于云计算的“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费,这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。

根据研究机构IDC预测,全球云计算相关IT支出2012年将达423亿美元,年复合增长率273%,发展速度是传统IT行业的6倍以上;而当前中国正处于移动互联网发展的初期、两化融合(工业化和信息化融合)政策讨论期,云计算概念刚刚兴起,未来的潜能巨大,可以说中国将迎来云计算发展的黄金十年。

云计算是一个综合概念,目前在A股尚处于主题投资阶段,短期之内云计算需求增长主要来自传统IT设备的改造和转型、新型应用软件的升级、移动互联网的广泛普及,本土的软硬件生产商、系统集成商、3G应用提供商和云计算平台提供商将在新型产业中面临巨大商机。

A股设计云计算概念的公司按不同产品类别可分为:

软硬件平台提供商:云计算的实现依赖于能够实现虚拟化、自动负载平衡、随需应变的软硬件平台。这部分公司的产品主要特点是灵活和稳定兼备的集群方案,以及标准化、廉价的硬件产品。对应公司包括神州数码、浪潮信息、华胜天成、华为、中兴、联想、方正科技等。

系统集成商:帮助用户搭建云计算的软硬件平台,尤其是企业私有云。这部分公司普遍具有强大的研发能力和足够的技术团队,以及灵活可复制性的产品。对应公司包括神州数码、华胜天成、浪潮软件、东软集团、中国软件等。

服务提供商:这一部分涵盖了为企业和个人用户提供计算和存储资源的IaaS公司,是云计算的核心领域之一,今后绝大多数的计算处理以及应用开发都将在这些服务中展开。国内服务商包括神州数码、鹏博士、网宿科技、神州泰岳等。

应用开发商:即应用服务提供商(SaaS),对应公司包括用友软件、焦点科技、生意宝等。

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