截止到今天，我們出國旅遊還是日常生活，外出吃飯，最經常做的一件事情竟然是把手機連接上網，另外一個無線網，這個網俗稱WiFi！
無論國內還是國外，我們走在街頭，而或是公共場合，基本上都有一個顯著的標誌提醒你，此處有無線信號覆蓋，賬號密碼是什麼。而我們樂此不疲的最主要原因是：免費！因爲WiFi無線上網大多數是免費的，比起手機運營商的無線信號來說，在室內速度也更快一些。而這個無線網絡其實也是發展了20多年，歷經五代，跟手機無線網絡最大的區別就是這個無線網絡運行在非授權頻段上，也就是隨便用！而手機運營商的無線頻率是要授權的，國外的運營商還要花錢購買無線頻點呢。
無線網絡最大最本質的好處是讓我們擺脫了有線網絡的固定地點上網。這從根本上改變了生活的方式。可以毫不誇張地說，由於有了隨時可用的WiFi，我們因而可以擁有更好的生活，能夠更直接、更簡單並具備高移動性的方式使用我們的筆電、平板電腦和可攜式電子產品，再也不用擔心身邊有一堆雜亂的電線。
大家回想一下20年前，我們手機就是打電話發短信，並不能上網。而實際上網還是要通過電腦或者筆記本電腦才行，這是當年場景的最大不同！雖然可能難以置信，從IEEE通過802.11標準起，無線WiFi網絡的發展也堪稱波瀾壯闊。今天，大家可能都習以爲常了，非專業人士也都不會關心你身邊的無線網絡其實也能達到5G的效果！
先簡單介紹一下授權頻譜那點事。1980年代以前，美國所有的無線設備都得經過頻譜授權。後來美國通信委員會 (FCC) 將標準放寬，僅限於發射功率較大、容易產生信號干擾的無線設備需經過頻譜授權，其他低發發射功率的設備可以使用未授權頻譜。這些未授權頻譜早期無人重視，直到IEEE開始進行短距離無線傳輸的研究。
WiFi設備就是在IEEE的規定下發射功率不能超過100mW，實際的發射功率可能也就在60到70mW。爲了能讓各家廠商能根據同一個標準生產兼容的設備，讓通訊器材能有互通性，1999年，IEEE分別推出了802.11b與802.11a兩種WiFi標準，分別使用 2.4GHz和5GHz頻段，彼此標準不相容。（所以我們纔會常常在連WiFi時，看到2.4G和5G兩種頻段）
2003 年，IEEE引入正交頻分複用技術 (OFDM)，推出802.11b的改進版802.11g使傳輸速度從原先的11Mbps提升至54Mbps。現在我們使用的WiFi主要爲802.11n， 與 802.11a、802.11b、802.11g皆兼容，並採用MIMO技術，使傳輸速度及距離都有所提升，速度甚至可達600Mbps。OFDM+MIMO技術，解決了多徑干擾，提升了頻譜效率，大幅地增加系統吞吐量及傳送距離。這兩種技術的結合，使得WiFi取得了極大的成功。
這裏還有一個趣事呢！
無線網絡是IEEE定義的無線網技術，在1999年IEEE官方定義802.11標準的時候，IEEE選擇並認定了CSIRO發明的無線網技術是世界上最好的無線網技術，因此CSIRO的無線網技術標準，就成爲了2010年Wi-Fi的核心技術標準。無線網絡技術由澳洲政府的研究機構CSIRO在90年代發明並於1996年在美國成功申請了無線網技術專利。（US Patent Number 5,487,069）發明人是悉尼大學工程系畢業生Dr John O'Sullivan領導的一羣由悉尼大學工程系畢業生組成的研究小組 。IEEE曾請求澳洲政府放棄其無線網絡專利，讓世界免費使用Wi-Fi技術，但遭到拒絕。
澳洲政府隨後在美國通過官司勝訴或庭外和解，收取了世界上幾乎所有電器電信公司（包括蘋果、英特爾、聯想、戴爾、AT&T、索尼、東芝、微軟、宏碁、華碩，等等）的專利使用費。2010年我們每購買一臺含有Wi-Fi技術的電子設備的時候，我們所付的價錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費。無線網絡被澳洲媒體譽爲澳洲有史以來最重要的科技發明，其發明人John O'Sullivan被澳洲媒體稱爲”Wi-Fi之父“並獲得了澳洲的國家最高科學獎和全世界的衆多讚譽，其中包括歐盟機構，歐洲專利局，European Patent Office（EPO）頒發的European Inventor Award 2012，即2012年歐洲發明者大獎。
當然今天這個專利已經在2013年底CSIRO的無線網專利過期了，而全世界連到無線網絡的數字應該超過50億量級了！WiFi標準歷經了802.11a/g/b/n/ac五代標準，其中802.11n是目前主流的應用，802.11ac是最新一代標準，也就是第五代標準。
WiFi聯盟也發佈了802.11ah WiFi標準，即“HaLow”。這一技術適合低功耗、長距離的物聯網設備。WiFi聯盟CEO埃德加·費古洛阿(Edgar Figueroa)表示：“WiFi HaLow非常適合智能家居、智慧城市，以及工業市場的獨特需求。這一技術的功耗很低，穿牆能力強，相對於當前的WiFi技術覆蓋距離更遠。”“WiFi HaLow拓展了WiFi的使用場景，既適合小尺寸、電池供電的可穿戴設備，也適合工業設施內的部署，以及介於兩者之間的應用。”
HaLow採用了900MHz頻段，低於當前WiFi的2.4GHz和5GHz頻段。這意味着功耗的降低，而這對於傳感器和智能手錶等設備來說很重要。與此同時，HaLow的覆蓋範圍可以達到1公里，信號更強，且不容易被幹擾。
WiFi標準還在不斷的演進過程中，不過今天的場景已經大不同了。我們上網更多的是通過智能手機，而未來將有更多的各種物體連上無線網絡，所以5G未來所要面對的問題和20年來WiFi的發展都會殊途同歸，萬物互聯將是下一時代的永恆主題。
未來將是物聯世界，讓我們相約2019年11月19-21日，相約2019（第三屆）全球物聯網大會—尋找思考者！
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聲明：本文系《洞悉——物聯網發展1000問》系列文章第七十五篇，旨在希望通過系統性與行業專業視角就物聯網產業當前發展現狀與經濟潛力予以分析和分享。IOT物聯網，萬物互聯，互聯萬物。
作者：王正偉 中關村物聯網產業聯盟祕書長 全球物聯網大會主席 51CTO博客-新社匯and微會動袁帥 授權發佈