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  • 15分鐘讀懂當下流行的四個“全屋”概念
    通信產業網|2022-10-19 14:31:04
    作者:陳豐偉來源:通信產業網

    【通信產業網訊】隨著國家推動雙千兆網絡(5G網絡和千兆光纖網絡)、智能家居快速發展,數字生活和智慧家庭快速催化,全屋千兆、全屋光纖、全屋WiFi、全屋智能這四個概念經常被提起,這四個概念到底有什么區別,未來發展如何,筆者進行了全面梳理和深入研究。

    一、“全屋”是什么?

    “居者有其屋”一般認為是出自于“耕者有其田,居者有其屋”的民生思想。在中國,黨和國家的住房政策,得到了人民的支持,讓人民定有所居,居者有其屋。安居,對于每一個家庭來說,都是頭等大事,是構建和諧社會的必然要求。在有了“屋”之后,隨著科技和經濟的發展,“全屋**”中的“全屋”是泛指整個居住或者辦公場所,也是泛指一種數字生活“場景”。這種場景在移動互聯網覆蓋的個人辦公、出行兩大場景后新增了第三大場景——智慧家庭場景,它與辦公和出行場景的區別在于,辦公和出行場景在主體層面是以個人為主,在網絡特性層面是以強移動性為主,在終端層面是以手機和電腦為主,而智慧家庭場景主體由個人擴展到家庭,網絡特性以固定大帶寬和微移動性為主,終端從人聯網擴展到物聯網等終端生態范疇。數字生活的三大場景詮釋與區別詳見下表。

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    二、四個“全屋”概念詮釋

    1.全屋千兆。屬于 “帶寬程度”維度概念,是指每個房間均具有千兆帶寬接入能力,至少有四種技術實現方式,“全屋光纖”和“全屋WiFi”是實現“全屋千兆”的技術方式。

    2.全屋光纖。屬于“介質方式”維度概念,是指每個房間均采用光纖方式接入,實現網絡覆蓋。全屋光纖接入方式是網線方式接入的迭代升級,實現每個房間的大帶寬海量終端接入。

    3.全屋WiFi。屬于“無線覆蓋方式”維度概念,每個房間實現WiFi無線信號無死角均勻覆蓋。全屋WiFi是單一路由器覆蓋的迭代升級,破解單一路由器覆蓋范圍小、穿墻信號衰減問題,提升用戶WiFi上網使用體驗,增加終端接入數量。至少有四種技術實現方式,“全屋光纖”+WiFi路由器、WiFi路由器MESH組網是實現“全屋WiFi”主流先進技術方式。

    4.全屋智能。屬于“應用領域”維度概念,每個房間通過智能終端生態實現智能化控制和服務。智能終端互聯分有線和無線兩種方式,其中無線方式主要有:433/315射頻、藍牙、WiFi、ZigBee等無線技術,越來越多智能終端連接采用WiFi技術,因此全屋智能必須是在具備了全屋WiFi等基礎網絡條件后才能更好實現。

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    注:概念詮釋中涉及的相關專業名詞具體含義詳見文末附錄部分。

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    三、發展展望

    1.國家戰略。網絡強國、數字中國、數字社會不單是以骨干網為基礎,末端用戶層面的“全屋”高帶寬網絡條件也是重要基礎。工信部于2021年印發《“雙千兆”網絡協同發展行動計劃(2021-2023年)》,要求到2023年底實現:(1)千兆光纖網絡具備覆蓋4億戶家庭的能力,10G-PON及以上端口規模超過1000萬個,千兆寬帶用戶突破3000萬戶;(2)5G網絡基本實現鄉鎮級以上區域和重點行政村覆蓋;(3)實現“雙百”目標:建成100個千兆城市,打造100個千兆行業虛擬專網標桿工程。中國聯通、中國移動、中國電信等主流運營商正在全力踐行國家戰略,不斷推進雙千兆網絡建設,不斷提升服務質量。

    2.標準規范。文中提到的四個“全屋”概念之所以叫做“概念”,是因為這些概念都是近幾年發展起來的,由于概念比較新,技術實現方式不斷在迭代變化,并沒有清晰嚴格的概念定義,更沒有相應的標準規范。因為沒有相應的標準和規范,或者原有標準規范與技術發展不相適應,無法發揮新技術的優勢,也不利于新技術演進和投入實際使用。比如,以實現FTTH和FTTR而配置的智能網關(俗稱“光貓”),光貓不但要完成光電轉換,還要具備WiFi路由器和交換機功能,在現有的房屋“弱電箱”標準規范中,“弱電箱”普遍存在位置偏、金屬箱體屏蔽WiFi無線信號、內部空間不足等諸多問題,帶WiFi功能的光貓、FTTR主網關只能將“弱電箱”里的光纖外接到箱外連接光貓,帶來明線布放、設備外掛等不夠美觀不夠集成等問題。再比如,全屋光纖未納入到房屋建設裝修標準規范中,用戶不得不自行改裝,相應的設備還不豐富,雖然有透明光纖出現,但鋪設標準規范并不統一。建議有關主管單位和行業組織不斷進行標準規范的制訂和完善,助推“雙千兆”帶來的“全屋”概念不斷發展。

    3.終端先行。網絡需要終端實現延伸到“全屋”,同時“全屋千兆”實現后,將帶動“全屋智能”終端生態的豐富,因此無論是“雙千兆網絡”還是各種“全屋”概念發展,都需要終端先行。圍繞各種“全屋”概念網絡連接類終端、智慧家庭終端、智能家居類終端都將快速發展和創新。比如,實現光電轉換的智能網關(光貓)將呈現“胖光貓”和“瘦光貓”兩類發展軌跡,“胖光貓”將集成更多的路由管理、設備管理、安全管理、供電管理等功能,設備功能越來越豐富、成本越來越高、集成度越來越高;“瘦光貓”將只定位于高速的光電轉換功能,其他功能采取“光貓+X”來實現,優點是性價比高,外圍技術升級不需要光貓頻繁迭代(比如WiFi6升級WiFi7時只需要更換WiFi7路由器即可),缺點是要外掛多種專用設備來實現相關功能。再比如,WiFi路由器成為用戶上網的主流設備,據統計70%的移動上網流量是由WiFi路由器承載的,隨著WiFi路由器保有量的增加和技術迭代,WiFi路由器將有豐富的分類分級,形成高中低端分布,用戶換機周期將不斷縮短,接近手機的換機周期(中國目前是30個月左右)。因此圍繞著“雙千兆網絡”、“全屋”概念的終端研發、生產和銷售將是終端產業鏈的重要機遇。

    4.元宇宙。“雙千兆網絡”、“全屋”概念的本質特性是實現大帶寬、高可靠、多終端、無處不在、便捷的網絡覆蓋,這些正是當下流行但處于起步階段“元宇宙”概念發展的基本條件。在“元宇宙”時代的產品,將一切以用戶的最終體驗為終極目標愿景,無論網絡、終端、應用一切都是為了智慧生活服務,比如已知“元宇宙”中“虛擬仿真世界”、“與真實世界并行且相通”的空間環境都需要強大的網絡覆蓋支撐。已知通過AR/VR頭戴式終端實現“虛擬世界”需要“全屋WiFi”無線網絡支撐,逼真的虛擬世界需要“全屋千兆”大帶寬支撐,在“全屋光纖”后,千兆可能都限制了元宇宙想象力,“全屋萬兆”將很快出現。用戶回家后,享受“元宇宙+生活”、“元宇宙+娛樂”應用,那必然出現“全屋元宇宙”概念,那時“全屋”不再只是數字生活中的一個場景,而是會擴展到一個嶄新的數字生活“世界”,我們現在也只是看到了廣闊前途中的“冰山一角”。

    此外,“全屋”概念的發展,還將帶來一系列的數字革命和潛在問題,既有機遇也有挑戰,比如過去在家庭生活中很少觸碰的“網絡安全”、“全屋云”、“全屋計算”都將浮現出來。在這些變革與發展中,在共享中國智慧,展現大國擔當的戰略指引下,企業與個人都應秉承科學態度、飽含敬畏之心,不斷實踐和探索,為中國人民創造美好數字生活,為世界貢獻中國智慧力量。


    附錄:相關專業名詞定義

    解釋全屋千兆、全屋光纖、全屋WiFi、全屋智能這四個概念需要用到的相關專業名詞摘錄如下:

    1.FTTH。光纖到戶(Fiber To The Home)是一種光纖通信的傳輸方法,是指將光纖以及光網絡單元(光貓)安裝在用戶家中。據來自工信部2022年1-8月份通信業經濟運行情況相關信息,截至22年8月,全國互聯網寬帶接入端口數量達10.49億個,比上年末凈增3145萬個。其中,光纖接入(FTTH/O)端口達到10億個,比上年末凈增4162萬個,占比由上年末的94.3%提升到95.5%。截至8月末,具備千兆網絡服務能力的10G PON端口數達1214萬個,較上年末凈增428.2萬個。

    2.FTTR。光纖到屋(Fiber to The Room),是在 FTTH 的基礎上,通過主光貓的轉接把光纖進一步延伸到每個房間,然后在有需要的房間安裝光口路由器,這就是 FTTR 全光組網。

    3.光纖。通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆。多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆后的纜線即被稱為光纜。光纖外層的保護層和絕緣層可防止周圍環境對光纖的傷害,如水、火、電擊等。主要分為多模光纖(MMF,Multi Mode Fiber)和單模光纖(SMF,Single Mode Fiber)。多模光纖的中心玻璃芯較粗(50或62.5μm,大致與人的頭發的粗細相當),但其模間色散較大,傳輸的距離一般只有幾公里;單模光纖中心玻璃芯很細(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光,模間色散很小,適用于遠程通訊。光纖的最大傳輸速率可達100Gbps甚至更高,遠超于銅線,光纖到戶一般使用的是單模光纖。

    4.網線。網線主要分為:五類、超五類、六類、超六類及以上。六類網線(即Cat6網線)的帶寬為250MHz,最大傳輸速率為10Gb/s。六類網絡跳線在串擾和回波損耗等方面的性能得到改善,傳輸性能遠高于超五類網絡跳線,更加適用于傳輸速率大于1Gbps的應用。此外,通常情況下六類網絡跳線最遠傳輸距離不超過100米。目前網線的最大傳輸速率可達40Gbps(如八類網線)。

    5.WiFi 6。第六代無線網絡技術,是Wi-Fi聯盟創建于IEEE 802.11標準的無線局域網技術,即:IEEE 802.11.ax。Wi-Fi 6進一步實現高帶寬、高并發、低時延、低功耗技術。其中Wi-Fi 6 AX3000標準實際體驗可滿足千兆網絡要求。AC:Access Control,接入控制器。

    AP:Access Point,接入點。常見的家用WiFi路由器,可以看作AC和AP的混合體,一臺WiFi路由器信號覆蓋有限,要擴大覆蓋范圍解決方案有兩種:之前流行AC+多臺AP,比如大商場、火車站、賓館酒店等,現在大戶型住宅或別墅的話更流行MESH組網,需要多臺支持MESH的路由器。

    6.MESH。主要包含有線/無線MESH組網兩種,是指通過組網設備連接,形成一個整體的網絡,實現終端漫游的無縫切換(例如目前同品牌支持MESH的多個WiFi路由器可以組網,擴大WiFi覆蓋范圍)。在EASY MESH的協議基礎上,可以實現跨品牌的互聯互通,較好的解決用戶家中的網絡覆蓋問題,MESH路由器從硬件上就分主路由器和子路由器。

    7.電力線通信及電力貓。電力線通信全稱是電力線載波(Power Line Carrier – PLC)通信,是指利用高壓電力線(在電力載波領域通常指35kV及以上電壓等級)、中壓電力線(指10kV電壓等級)或低壓配電線(380/220V用戶線)作為信息傳輸媒介進行語音或數據傳輸的一種特殊通信方式。電力貓,又名電力網絡橋接器,是一種把網絡信號調制到電線上,利用現有電線來解決網絡布線問題的設備。電力貓接入網絡并插入電力插座中,通過電力線作為傳輸介質進行數據傳輸。其組網方式優點在于免布線、即插即用,可支持WiFi、組網等能力。

    (作者:聯通華盛通信有限公司副總經理陳豐偉)

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    責任編輯:崔亮亮

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