我們的故事要從 1966 年那個寒冷的平安夜說起，我叔叔開車停到我家門口，拿出他的新款汽車模擬電話，炫耀了足足五分鐘。那時，他在 IBM 工作。我至今仍記得他打開 Vanna Whitel 汽車車門，展示車內(nèi)象征社會地位的內(nèi)飾的情景。
我們所有人都接觸過古老且令人掃興的射頻技術(shù)。作為網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人士，我們都清楚射頻技術(shù)帶來的樂趣，而且每年的這個時候都會有足夠的預(yù)測性文章讓我們對未來感到興奮不已。
如果說萬物互聯(lián)奏起新年樂章，可能就會變成這樣。
射頻的歷史
第一波射頻概念出現(xiàn)在 20 世紀 80 年代，那時蜂窩通信、Wi-Fi 和汽車連接性技術(shù)尚不成熟。射頻歷史悠久，如同天空中濕漉漉、灰蒙蒙的霧霾。
只有三個人擁有 1G 或“第一代”移動手機，而其中兩人還是實驗室工作人員。第一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)采用模擬無線電信號，之后的每種網(wǎng)絡(luò)都是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。
20 世紀 90 年代出現(xiàn)了 2G，而圣誕節(jié)我們總是會遭遇通話掉線和參差不齊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。當今射頻行業(yè)仍在努力克服這些問題，因為我們與無線基礎(chǔ)設(shè)施提供商和智能手機制造商合作，以期在全球每個角落提供可靠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
在千禧年到來之際，我們迎來了無處不在的 Wi-Fi 技術(shù)。該技術(shù)最初被稱為“802.11”，依據(jù) IEEE 標準。
不知怎么從未流行起來……
首先是 802.11，后來又出現(xiàn)了 802.11b/a/g/n。記住，在出現(xiàn) 802.11ac 和 802.11ax 之前，“a 后面是 g，且位于 b 后”。早期的 Wi-Fi 標準幾乎沒什么用，傳輸速率低且覆蓋范圍只有 10 英尺，但是在采用 802.11g 標準后，利用率大幅提升。蘋果公司推出了 AirPort，而英特爾則發(fā)布了將 Wi-Fi 內(nèi)置于筆記本電腦中的 Centrino?，實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)革命，并消除了對插入式 Wi-Fi 卡的需求。
與此同時，汽車行業(yè)也經(jīng)歷了一場射頻革命。據(jù) Autoweek 稱，20 世紀 90 年代，“工廠預(yù)裝的蜂窩電話是高端豪華汽車領(lǐng)域非常受歡迎的可選設(shè)備”。
稍等，我開的奔馳有來電。
射頻的現(xiàn)狀
第二波射頻概念出現(xiàn)在 2017 年，那時蜂窩通信、Wi-Fi 和汽車連接性技術(shù)正以史無前例的速度發(fā)展。
我們順利地從 3G 和 4G 時代來到超高速的 4G LTE 連接時代。當今的技術(shù)將幾乎所有需要的智能手機射頻元件組合到單個高性能射頻前端模塊中，而尺寸僅有幾個米粒大小。小巧的尺寸使得智能手機聯(lián)網(wǎng)速度更快，體積更輕薄，同時具有更長的電池續(xù)航時間和更強大的功能。
想象一下如果采取其他方法會怎樣？
“煤渣砌塊式芯片組在滿足當今智能手機的重量和尺寸需求的同時，巧妙地設(shè)計了兩個方形孔，使得用戶用一只手就能握住手機，而不是兩只手。”
相反，蜂窩網(wǎng)絡(luò)面臨的最大挑戰(zhàn)就是擴大覆蓋范圍，提高上傳和下載數(shù)據(jù)速率，以及防止頻段之間相互干擾。利用載波聚合、大規(guī)模 MIMO 和波束成形等技術(shù)，射頻行業(yè)將可幫助無線基礎(chǔ)設(shè)施提供商和智能手機制造商解決這些問題。
Wi-Fi 也得到了發(fā)展。最新的 802.11ax 可實現(xiàn) 9.6 Gb/s 的最高原始數(shù)據(jù)速率。相比而言，802.11b 的數(shù)據(jù)速率僅為 11 Mb/s。
使用 Wi-Fi 時，用戶希望網(wǎng)絡(luò)能夠滿足他們對性能和覆蓋范圍的需求。802.11ax 可通過在 2.4 GHz 或 5 GHz 頻段中使用盡可能多的信道同時滿足這兩種需求。結(jié)果吞吐量為 802.11ac 的 4 倍之多，且可實現(xiàn)住宅或建筑的全面覆蓋和每個房間的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)性能。
現(xiàn)今，我們正在實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)。汽車制造商目前可為車輛提供 GPS 導(dǎo)航、衛(wèi)星無線電、Wi-Fi 連接性、藍牙乃至 4G LTE 蜂窩套餐。汽車即將通過 4G 和 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)車對車及車對基礎(chǔ)設(shè)施的通信，以避免發(fā)生事故，而我們亦將在看到自主駕駛的第一縷曙光。
射頻的未來
第三波射頻概念將出現(xiàn)在 2025 年圣誕節(jié)，那時智能手機已完全實現(xiàn)智能化。高度集成的射頻解決方案將使我們能夠重新設(shè)計智能手機的外形尺寸，并實現(xiàn)空前的速度和性能。
1G、2G、3G 和 4G 已被 5G 所取代，新一代無線網(wǎng)絡(luò)有望將移動設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備的速度提高 10 倍，并實現(xiàn)超低延遲。首批系統(tǒng)有可能在 2018 年面市，從一開始就采用固定無線接入 (FWA)。FWA 將在蜂窩基站和一些“固定”位置（如位于擁擠體育館內(nèi)的小基站）之間通過毫米波 (mmWave) 頻譜實現(xiàn) 5G 速度。
想象一下數(shù)千名粉絲在無需等待網(wǎng)絡(luò)緩沖的情況下觀看現(xiàn)場直播視頻。
最后，毫米波將于 21 世紀 20 年代早中期應(yīng)用于移動領(lǐng)域。與此同時，您的智能手機屏幕上預(yù)計將更頻繁地出現(xiàn) LTE 圖標。
802.11ac 和 802.11ax Wi-Fi 將繼續(xù)支持智能家居。我們將看到越來越多的 4K/高清視頻，還有智能電器、恒溫器、傳感器和鎖具，只要這些設(shè)備能夠互相通信，就能夠在出現(xiàn)節(jié)能、漏水和非法闖入的情況下提醒我們。
故事的結(jié)局是這樣
目前，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用 IEEE 802.15.4、Zigbee? 3.0、Thread 和藍牙低功耗 (BLE) 等語言進行相互“對話”。未來，我們希望能夠出現(xiàn)一個統(tǒng)一的無線標準。但是以防萬一，通過允許以多種語言進行溝通，我們的工程師應(yīng)該能夠“經(jīng)受時間的考驗”。
802.11p 將是 Wi-Fi 的未來，即車對車(V2V) 和車對基礎(chǔ)設(shè)施 (V2I) 之間閃電般通信的 IEEE 標準。802.11p 將建立一個無線車聯(lián)網(wǎng)，避免事故與剎車，提高交通效率，豐富信息娛樂等。
無人駕駛汽車將采用 802.11p 和 5G 實現(xiàn)超低延遲的實時連接。隨著車對車及車對基礎(chǔ)設(shè)施的信號延遲縮短至幾毫秒，“無人駕駛”汽車將更加安全、性價比更好且更受歡迎。
射頻將繼續(xù)改變我們的許多工作和生活方式。當您在樹下通過 Alexa 設(shè)備享受假日時光時，一定要感謝射頻技術(shù)。
關(guān)于作者：
Brent Dietz
公司公關(guān)總監(jiān)
Brent 從事科技產(chǎn)業(yè) 30 余年，親眼見證了眾多工程和技術(shù)。他的主要角色是通俗易懂地講述高深專業(yè)內(nèi)容，讓非專業(yè)人士的公眾、記者和非技術(shù)類分析師能夠理解。這項工作具有很大挑戰(zhàn)性，務(wù)必做到簡化而不曲解，當然幽默感也非常有幫助。Brent 做到了這一點，他時不時與讀者分享他的幽默感。
