منذ تأسيس تحالف Wi-Fi في عام 1999، تقنية Wi-Fi تقدمت باستمرار لتلبية الطلب المتزايد باستمرار على سرعات أعلى ودعم عدد أكبر من الأجهزة. وقد نمت شعبيتها إلى حد أنها أصبحت مصطلحًا شائعًا في القاموس. واليوم، يعد بمثابة اتصال إنترنت واسع النطاق لمجموعة متنوعة من العملاء، بدءًا من الأجهزة المتعطشة للبيانات مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وأجهزة التلفزيون وأجهزة الاستقبال، إلى أدوات إنترنت الأشياء التي ترسل البيانات والتي ترسل تحديثات عرضية، مثل المنزل. والأجهزة المكتبية.

وفقًا لـ ABI، ترتفع الشحنات السنوية للأجهزة التي تدعم تقنية wi-fi باستمرار، ومن المتوقع أن تتجاوز 5 مليارات وحدة بحلول عام 2028، ومن المتوقع أن تأتي القوة الدافعة الأساسية للنمو المستقبلي من قطاعات سوق المنازل الذكية/المتصلة، والأجهزة القابلة للارتداء، وإنترنت الأشياء.

الاختلافات بين الأجيال والأصناف

ما هو Wi-Fi 6؟

استنادًا إلى معيار IEEE 802.11ax، يعد هذا الجيل حاليًا هو الجيل الأكثر شيوعًا المستخدم في السوق. وفقًا لـ ABI، ما يقرب من نصف أجهزة الواي فاي التي تم شحنها في عام 2023 كانت من نوع Wi-Fi 6، وسيرتفع هذا إلى ثلثي الشحنات بحلول عام 2026.

بالمقارنة مع Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac)، تأتي Wi-Fi 6 مزودة بضعف الحد الأقصى لتكوين MIMO، وضعف الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي للقناة، ونظام تعديل أعلى. وهذا يترجم إلى أكثر من 5 أضعاف الحد الأقصى لمعدل البيانات على مستوى PHY. على الرغم من أن هذا أمر مهم جدًا، إلا أن هذا ليس ما جعل شبكة Wi-Fi 6 تحظى بشعبية كبيرة، مع أسرع معدل اختراق على الإطلاق للجيل الجديد.

توفر شبكة Wi-Fi 6 الميزة الأساسية المتمثلة في زيادة كفاءة الشبكة، خاصة في المناطق المكتظة بالسكان حيث تسمح بتوصيل المزيد من الأجهزة بنفس نقاط الوصول. وينتج عن ذلك تجربة مستخدم فائقة تتميز بإنتاجية أعلى وزمن وصول أقل. تأتي هذه الكفاءة العالية من ميزتين رئيسيتين، من بين أمور أخرى.

MIMO متعدد المستخدمين

يقوم MIMO متعدد المستخدمين (MU-MIMO) بتقسيم عملية MIMO لنقطة الوصول (AP) بين عدة مستخدمين (أو محطات). على سبيل المثال، يمكن لـ 8x8 AP التعامل مع ما يصل إلى ثمانية مستخدمين 1x1 في وقت واحد، واحد لكل تدفق مكاني.

متعدد المستخدمين OFDMA

يسمح OFDMA متعدد المستخدمين (MU-OFDMA) بتقسيم إجمالي عرض النطاق الترددي المتاح بين عدة مستخدمين إلى وحدات موارد (RU). بهذه الطريقة، يمكن لعدد أكبر من المستخدمين الاتصال بنقطة الوصول. على سبيل المثال، يمكن لما يصل إلى 37 مستخدمًا متزامنًا مشاركة قناة بسرعة 80 ميجا هرتز، يستخدم كل منهم عرض نطاق ترددي يبلغ 2 ميجا هرتز فقط. علاوة على ذلك، يسمح هذا النطاق الضيق بالتعايش بشكل أفضل مع تقنيات النطاق الضيق الأخرى مثل بلوتوث و 802.15.4 (أي الموضوع، زيجبي).

تعمل MU-MIMO وMU-OFDMA على تمكين نقطة الوصول من جدولة حركة المرور بشكل أفضل بين المستخدمين، مع دقة مناسبة وتحكم أفضل في جودة الخدمة.

ميزة أخرى رائعة لشبكة Wi-Fi 6 هي وقت الاستيقاظ المستهدف (TWT). إنه مثير للاهتمام بشكل خاص لأجهزة إنترنت الأشياء منخفضة الطاقة. يمكن لكل جهاز Wi-Fi 6 متصل بنقطة الوصول الدخول في حالة نوم عميق والاستيقاظ في الوقت المحدد له الذي تم التفاوض عليه مسبقًا مع نقطة الوصول. وهذا يقلل من الصراعات ويقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة.

ما هو Wi-Fi 6E؟

تعمل شبكة Wi-Fi 6 على نطاقي 2.4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز. يشتهر النطاق 2.4 جيجا هرتز بازدحامه بسبب وجود تقنيات لاسلكية أخرى مثل Bluetooth وZigbee وThread. يعد النطاق 5 جيجا هرتز هو الطريق السريع لتجنب هذا الازدحام.

ومع ذلك، فإن الطلب على النطاق الترددي للبيانات لم يتم إشباعه أبدًا. يؤدي انفجار محتوى الفيديو، ونشر الإنترنت فائق السرعة المعتمد على الألياف، والقوى العاملة الأكثر تشتتًا إلى زيادة سعة حتى الطريق السريع السريع 5 جيجا هرتز لشبكة Wi-Fi 6. لذا فإن شبكة Wi-Fi 6E (لا تزال مشتقة من معيار IEEE 802.11ax) ) لتوسيع السعة باستخدام النطاق 6 جيجا هرتز (بشكل أكثر دقة، من 5.925 جيجا هرتز إلى 7.125 جيجا هرتز).

يضيف هذا النطاق الترددي الإضافي 1.2 جيجا هرتز ما يصل إلى 7 قنوات من عرض النطاق الترددي 160 ميجا هرتز (بينما تتوفر قناتان فقط من هذه القنوات العريضة على النطاق 2 جيجا هرتز)، أو ما يصل إلى 5 قناة 14 ميجا هرتز (80 فقط على النطاق 5 جيجا هرتز). يأتي 5 جيجا هرتز أيضًا مع ازدحام أقل، وبالتالي زمن وصول أقل. وهذا مهم بشكل خاص للألعاب وتطبيقات سماعات الرأس AR/VR. ومع ذلك، يتمتع نطاق 6 جيجا هرتز بنطاق محدود أكثر مع قدرة منخفضة على اختراق الجدران والسقف.

ما هو Wi-Fi 7؟

في حين أعلن تحالف Wi-Fi رسميًا عن برنامج Wi-Fi CERTIFIED 7 في يناير 2024، فقد شهدنا بالفعل شرائح وأجهزة Wi-Fi 7 "ما قبل" في السوق في عام 2023. نشأت من مواصفات IEEE 802.11be، يأتي Wi-Fi 7 مع عضلات أكبر:

• عرض نطاق ترددي للقناة يصل إلى 320 ميجا هرتز، مقارنة بـ 160 ميجا هرتز في WI-FI 6/6E (802.11ax). هذا متاح فقط على النطاق 6 جيجا هرتز.
• تكوين MIMO يصل إلى 16×16، مقارنة بـ 8×8 في WI-FI 6/6E (802.11ax).
• الحد الأقصى لتعديل 4K QAM، مقارنةً بـ 1K QAM في WI-FI 6/6E (802.11ax).

تعد شبكة Wi-Fi 7 أسرع بنحو 5 مرات من شبكة Wi-Fi 6/6E. لكن هذا ليس السبب الوحيد وراء الإقبال المفاجئ على Wi-Fi 7. هناك ميزتان مهمتان للغاية تجذبان الانتباه إلى هذا الجيل الأحدث والأروع من Wi-Fi.

عملية متعددة الوصلات

يوفر التشغيل متعدد الوصلات (MLO) القدرة على تجميع قناتين من نفس النطاق أو من نطاقات مختلفة لزيادة الإنتاجية والتغلب على التداخل وتقليل زمن الوصول.

يوفر MLO أيضًا القدرة على موازنة التحميل، مما يتيح التبديل السريع والسلس للقنوات لتقليل التنافس/إعادة المحاولات. وهذا يترجم أيضًا إلى تقليل زمن الوصول.

وحدة الموارد المتعددة

عندما تكون هناك حاجة إلى وحدة موارد "كبيرة" مدفوعة بمتطلبات إنتاجية المستخدم، فقد لا يكون عرض النطاق الكبير هذا مجانيًا عبر عرض نطاق القناة بالكامل. وبالتالي، فإن استخدام مفهوم مشابه لـ MLO، يسمى وحدة الموارد المتعددة (MRU) يمكن أن يكون أكثر فعالية. في هذه الحالة، قد يتم تجميع وحدتي موارد متجاورتين أو منفصلتين على نفس القناة لمستخدم واحد لتلبية متطلبات الإنتاجية.

بفضل MLO وMRU، تعد شبكة Wi-Fi 7 (802.11be) جذابة للغاية، لا سيما في التطبيقات ذات الإنتاجية العالية وزمن الوصول المنخفض ومتطلبات موثوقية الارتباط العالية. كيف ومتى وأي القنوات سيتم تجميعها هو المكان الذي سيميز فيه موفرو البنية التحتية لـ Wi-Fi 7.

ما هو الإصدار والتكوين الأفضل لتطبيقي؟

ليس من المناسب دائمًا تحديد الإصدار والتكوين الأحدث والأفضل لأن ذلك قد يؤدي إلى مبالغة باهظة الثمن. ويتمثل التحدي في تحديد الإصدار والتكوين الذي يوفر أفضل حل وسط بين الأداء والتكلفة واستهلاك الطاقة. دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة.

أجهزة إنترنت الأشياء منخفضة الطاقة

غالبًا ما تكون للتكلفة الأولوية في إنترنت الأشياء منخفض الطاقة، يليها استهلاك الطاقة. هذا هو السبب في أن شبكة Wi-Fi 4 (المشتقة من مواصفات IEEE 802.11n) ذات النطاق الواحد 2.4 جيجا هرتز لا تزال هي المهيمنة، حيث يمكن للمرء العثور على شرائح أقل بكثير من 1 دولار وهي جيدة بما فيه الكفاية. ولكن مع ارتفاع الكميات، أصبحت تكلفة شرائح Wi-Fi 6 قريبة جدًا من شرائح WI-FI 4. كما أنه يجلب فوائد إضافية:

• زيادة إنتاجية البيانات بفضل ارتفاع معدلات البيانات.
• استهلاك أقل للطاقة بفضل خاصية TWT.
• انخفاض استهلاك الطاقة بفضل دورة العمل المنخفضة.
• يمكن لمزيد من أجهزة WI-FI 6 الاتصال بنقطة وصول WI-FI 6.
• لا تؤدي أجهزة Wi-Fi 6 IoT البطيئة منخفضة الطاقة إلى إبطاء شبكة Wi-Fi.

إذا كانت الموثوقية هي المفتاح، فمن المهم على الأقل دعم النطاق المزدوج، كما يظهر غالبًا في بعض التطبيقات الصناعية.

إذا كان زمن الوصول أمرًا بالغ الأهمية، فمن المستحسن دعم Wi-Fi 7 مع MLO أو MLSR (راديو فردي متعدد الارتباطات).

الأجهزة المتطورة

عادةً ما تتعامل الأجهزة المتطورة التي تدعم تقنية Wi-Fi مع نقل البيانات بكميات كبيرة مثل بث الفيديو ومشاركة الملفات. تشمل هذه الأجهزة الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية/أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة التلفزيون وأجهزة STB والكاميرات وسماعات الرأس AR/VR والمزيد. لديهم في الغالب تكوين MIMO 2 × 2 متعدد النطاقات.

بينما لا نزال نرى الكثير من شرائح Wi-Fi 5 في السوق، فإن التصميمات الجديدة هي في الغالب على الأقل Wi-Fi 6 (802.11ax) للحصول على فوائد كفاءة الإنتاجية، خاصة وأن عدد الأجهزة المتصلة بنقطة الوصول كبير تزايد. بعضها مثل الهواتف الذكية ووحدات التحكم في الألعاب وسماعات الرأس AR/VR ستشهد فوائد كبيرة في الانتقال إلى Wi-Fi 6E أو حتى Wi-Fi 7 (802.11be) للاستمتاع بموثوقية أعلى وزمن وصول أقل.

نقطة وصول

عند تصميم البنية التحتية أو نشرها أو ترقيتها، يوصى باختيار نقاط وصول Wi-Fi 7 (802.11be)، خاصة في البيئات الكثيفة مثل المطارات والملاعب ومراكز التسوق والمكاتب، حيث يتصل ما يصل إلى آلاف المستخدمين، التنقل، والحصول على متطلبات Wi-Fi ديناميكية، والتبديل بانتظام بين البريد الإلكتروني والتصفح والدردشة ونقل الملفات ومؤتمرات الفيديو. تحتوي نقاط الوصول هذه في الغالب على تكوين 4 × 4 MIMO.

بالنسبة للبيئات الأصغر مثل المنازل أو المكاتب الصغيرة، عادةً ما تكون نقاط الوصول ذات تكوينات 2×2 MIMO كافية. وفقًا لـ ABI، يمثل التكوين 2 × 2 أكثر من 40% من إجمالي شحنات شرائح الشبكات ونقاط الوصول Wi-Fi. إذا لم يكن هناك متطلبات زمن وصول قوية جدًا، فيمكن أن يكون Wi-Fi 6 أو 6E كافيًا من الناحية الفنية، ولكن يجب مراعاة القيمة التسويقية لـ WI-FI 7 فيما يتعلق بالمنافسة.

واي فاي لليوم وغدًا

توجد تقنية Wi-Fi اليوم في العديد من الأصناف والتكوينات، وتدعم مئات الميزات بمستويات مختلفة من التعقيد. قد يكون من الصعب على صانع الجهاز تحديد المواصفات الصحيحة التي تلبي قيود الوظيفة والأداء والتكلفة واستهلاك الطاقة. ولكن مع بعض الدراسة المتأنية لنقاط القوة النسبية لكل معيار تزايدي وفهم محدد لاحتياجات حالة الاستخدام، هناك فرص مثيرة لزيادة أداء الجيل التالي من الأجهزة المتصلة.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://www.iotforall.com/wi-fi-7-vs-wi-fi-6-6e-what-to-ask-for-optimal-design