标签: 家庭网络

现今大多家庭里，都会架设一到多台无线路由器来提供家里无线装置联机，例如智能电视、手机、平板、笔记本电脑、机顶盒和智能音箱，甚至是其他智能型家电以及IoT的装置都需要透过Wi-Fi来联机到因特网，无线数字家庭时代已经正式来临。 通常，仅架设一台无线路由器并无法满足整个家庭的使用需求，一般常见的独栋式楼房或是大楼公寓常见的情况是将无线路由器架设在客厅，可是只要走到离客厅远一点的地方如厨房或是回到二楼房间，手机就只能连着楼下客厅无线路由器的微弱讯号，或是在房间的某些特定范围才能继续使用网络，造成网络的使用处处被限制，也因为这样Mesh AP 就慢慢的提升它的价值。 目前市面上有很多厂商推出Mesh Wi-Fi网络系统，大多可以解决一般家庭网络覆盖不足的问题。然而现今大部分的 Mesh Wi-Fi网络系统更采用 Tri Band 三频设计，使用一条独立无线频道与其他存取点沟通，确保网络带宽不会因此减半，提升传输效能。 今天要分大家分享的是3套市售的Wi-Fi Mesh AP 效能性比较 . 规格如下图表所示。 一般建立Mesh 网络都是用以下两种的形式。一个是 金字塔型 ，一台AP 下面串着2台以上的子机，另一种是 串接的方式 一台串着一台一路串下去，其他复杂的Mesh 网络都是以这两种形式为基本所组成的。 我们都知道在一般的住家或是办公环境中多多少少都会有一些阻隔物来阻挡无线网络的讯号，譬如水泥墙、隔间、家具等等而使得无线网络的讯号强度下降，除此之外无线讯号还会到其他无线讯号的干扰，如微波炉、电磁波或是邻居的无线网络等等，因此在量测比较时会比较难控制。百佳泰有4层楼的住家环境可以用来做Mesh AP的测试，但是一般住家比较适合的Mesh AP架设是金字塔型，而本次比较主要是针对 Daisy-chain Mesh AP 连接的方式来做比较，所需要的场地会比较大一点。 图: 材质与无线讯号强度衰减对照 本次比较Mesh AP架设与场地如下图所示。最左边终端设备要联机上网必须先连到Satellite AP-2后经由Satellite AP-2与Satellite AP1的backhaul 再由Satellite AP-1与Root AP的backhaul然后出去，这算是一个比较严苛的Mesh网络。而本次的场地也是在空旷的开放空间，比且干扰较少的地方以减少比较的误差。 评比的项目我们分成六大项目来做Mesh AP 的竞品比较 • Mesh AP Setup Comparison • Mesh AP Heatmap • RSSI and Data Rate • Throughput Performance • Backhaul Performance • Roaming time 测试结果 在Mesh AP Setup Comparison里面，我们又分为8个小项目，其结果如下表 Mesh AP Heatmap 分别量测2.4GHz与5GHz的讯号，由左而右为单独一台AP的热区图以及3台AP所组成的热区图，由图中可以看出单一台AP在距离比较远时讯号强度会较低，但组成Mesh AP后覆盖范围大为提升。 图： Model A Heatmap 图: Model B Heatmap 图: Model C Heatmap RSSI and Data Rate 由于使用2X2 ac的终端设备因此2.4GHz 最大速度为144Mbps，5GHz最大速度为866Mbps，如下表所示终端设备在这3组Mesh AP的环境下都达到最大的连接速度。 Throughput Performance 再来要测试实际终端设备联机到不同Mesh AP的传输速度，设备架设图如下，主要是分别量测终端设备联机到AP-1、AP-2与AP-3时的传输速度。 以结果来看联机到AP-2与AP-3的传输速度会因为要透过backhaul传输所以速度上会略低一点是可以预知的。我们单纯就实际量测数据来做一个呈现，当然效能的好坏表现可能会跟很多因素有关例如韧体、摆放位置、干扰等等，我们这里就不多做深论。 Backhaul Performance 主要量测Mesh AP 间传输的能力 (Backhaul 主要以5G为主)，分别量测Root 与Satellite 之间的速度以及Satellite与Satellite之间的速度，环境设置如下图。 图: Mesh AP间Backhaul的传输速度结果 Backhaul间的速度也会影响整个Mesh AP间的传输速度，如果Mesh AP 间Backhaul的速度慢，即使用户收到的讯号很强也会被卡住，因此越在Mesh AP 后端的用户会觉得上网速度比较慢。 Roaming time 一般的roaming 大约是5~10秒的时间，现在AP都是有支持seamless roaming(无缝漫游)，其roaming 时间都是在一秒以内甚至只需要几毫秒就能完成，因此使用一些连网应的用程序也不会被中断。我们计算roaming 时间的方式是抓sniffer的封包来计算，从原AP最后一个封包到新AP的第一个封包来计算，这算法时间会稍微会长一点但比较接近使用者实际感受，因为有些算法是终端设备与新AP完成认证就算完成roaming了。 Model B 在roaming 的时间上比其他品牌还要长一点尤其在AP-1与AP-2 间2.4G的时间为7秒应该是一般的roaming 不是seamless roaming。 最后我们针对上面几个项目来做一下总结，各家Mesh AP都有不错的表现，各项总合起来表现最好的是Model C，而Model A 与Model B 也各有所长。 图: 各测试项目比较表

HomePlug电力线技术可以提升连接能力，为全球新的及现有的家庭网络扩展移动性，确立智能电网应用。服务提供商与消费者都在寻找简单而又功能强大的方式，利用当今更加智能的电力线产品。 什么是HomePlug？ HomePlug是HomePlug电力线联盟(HPA)的商标。HPA是一家非营利性组织，目前拥有超过90家会员，与负责认证无线产品兼容性的Wi-Fi联盟类似。电力线网络产品上的HomePlug认证标志表示产品已通过该联盟的严格测试，能够保证高性能、高可靠性和高互操作性。 自2000年成立以来，HomePlug电力线联盟已经制定一系列PLC(电力线通信)规范，包括HomePlug AV、HomePlug AV2和HomePlug Green PHY，基本上涵盖了整个电力线通信应用领域，包括视频流 (如 IPTV/OTT)、网络游戏、家庭自动化与控制、互联网连接及各种“联网家庭”功能。 HomePlug最热门的媒体技术是HomePlug AV，曾作为IEEE 1901电力线通信标准的基准技术使用，并与Wi-Fi、MoCA和以太网一起纳入IEEE 1905.1混合网络标准。IEEE先后制订了以太网(802.3)和Wi-Fi(802.11)标准，能够得到IEEE的认可，有力彰显了HomePlug在业界获得的支持以及成长的潜力。 作为在电力线通信标准中拥有最高建树的国际联盟，HomePlug联盟正凭借经过验证的、可靠的、可互操作的技术，把高速宽带家庭媒体连接技术与新兴智能能源应用融合起来。HomePlug AV 已经被世界各地的服务提供商和消费者采用，可以在家中任何地方获得丰富的媒体/娱乐体验。HomePlug AV2将保持与消费者家中和市面上销售的数百万影音产品的全面互操作能力，同时以千兆位速度把它提升到全新水平。 HomePlug Green PHY则作为智能能源与数字娱乐网络之间的桥梁，引入可以互操作的、低成本、低能耗HomePlug技术，适用于智能家电、电动汽车通信及家庭自动化与控制等各类应用。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 为什么选择 HomePlug AV？ 以云为基础的内容共享已成为未来智能家庭的主打功能。PLC技术可以在现有的电力系统上提供稳定的、最高500Mbps的宽带速度，无需新的线缆，也不需要复杂的布线。用户只需将适配器插入宽带调制解调器附近的墙上插座，即可通过任何电源插座，在家中享受高速上网。用户可以异常简便地把所有娱乐设备与家用电器连接到云中，并实现互连。 随着PLC越来越多地内嵌到路由器及消费电子等终端产品中，市场上的HomePlug产品数量预计将迅猛增长。例如，高通正超越普通网络应用，把HomePlug AV技术带入海信的创新产品中。作为中国智能家庭与数字多媒体解决方案的领军企业，海信已经率先在智能电视中引进PLC通信功能。海信的旗舰产品 - XT800智能电视采用高通的芯片组解决方案，能够提供完整的Easy-Link联网方式，其中包含一个PLC内嵌模块、双频Wi-Fi(2.4G/5G)、Wi-Fi直推以及DLNA模式。 海信的这款智能电视采用QCA6410，支持IEEE 1901/HomePlug AV电力线网络协议，提供了200 Mbps的网络性能，是业界整合度最高的解决方案，在一个芯片内同时拥有内存、10/100以太网物理层、模拟前端/线路驱动器以及电源管理单元，为多房间IPTV、网络游戏、网络视频、高保真音频及其他家庭网络应用提供了完美的解决方案，特别适合同时支持多频道高清媒体流。 QCA6410芯片的整个适配器耗电量仅为1.8瓦，客户可以开发各种PLC产品，包括独立的适配器与扩展器、以及智能电视与低成本IP机顶盒。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 享受在家中任何角落上网的乐趣 当今消费者希望在家中任何角落都可以使用联网设备高速上网，无论是通过Wi-Fi，还是通过有线技术。但是，要想让家中任何角落都能上网，而且没有信号不好的情况或死角，我们还面临着许多挑战。 高通凭借Hy-Fi系列产品，开创了混合网络解决方案。通过把固定电力线骨干网与专门的Wi-Fi连接结合起来，Hy-Fi可以同时提供有线网络的可靠性与无线网络的移动性。例如，深圳普联技术有限公司(TP-LINK Technologies)提供了一种基于高通电力线与Wi-Fi解决方案的Hy-Fi网络套装产品。该产品包含TL-H18R混合路由器与TL-H18E智能无线扩展器，采用电力线技术，为家中每个房间提供可靠的宽带连接。 该产品采用Hy-Fi智能无线路由器作为网络控制器，实时自动识别、设置及管理所有Hy-Fi智能无线扩展器，无需人为干预，自动实现智能家庭网络。 在TP-LINK的产品中，TL_H18R整合无线路由器与电力线，通过实体缆线将数据传送到TL-H18E，没有任何阻碍。其设置和使用方式与普通无线路由器相同。TL-H18R 功能丰富，包含一个WAN端口及一个LAN端口，除了为无线设备如智能手机、平板电脑及笔记本电脑提供服务之外，还能支持额外的有线网络连接。TL-H18E可以为邻近的设备提供稳定的高速无线网络连接，有效缓解因距离、障碍物或干扰造成Wi-Fi信号弱或不稳定的情况。电视与游戏系统也可以通过该产品接入互联网。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 为NGB部署提供动力 智能家庭网络领域的竞争异常激烈，网络连接的争夺也不例外。广播/有线电视服务提供商已确定明确的目标，将推动具有双向、宽带、智能与云服务的下一代广播电视网(NGB)，迎接来自网络接入厂商的竞争。上海东方有线网络公司(OCN)于2010年率先面向100万个家庭推出NGB试验项目。 随着电视产业持续推动部署NGB网络，OCN面临着许多挑战。尽管最终将迁移到光纤与全面的网际协议(IP)电视服务，但OCN最关心的问题是如何全面利用及挖掘现有的同轴电缆网络资源。同轴电缆以太网(Ethernet over Coax, EoC)是解决上述问题的理想技术，但中国国家广播电影电视总局(SARFT)推荐并确定了三种EoC标准：C-HPAV、HINOC与C-DOCSIS。在EoC实现过程中，OCN应该部署哪一种标准呢？ 在这三种标准之中，基于HomePlug AV的C-HPAV的商业化程度最好。尽管OCN此前广泛部署DOCSIS网络，但在经过整体评估及考量之后，OCN决定采用基于C-HPAV的高通EoC解决方案。通过OCN与高通的共同努力，该技术已经成为主流的EoC方法，也是SARFT推荐的标准之一。 为促进EoC在中国的扩展，高通已经专门为中国市场推出AR6400与AR7400系列宽带连接解决方案，以及面向EoC应用优化的软件。C-HPAV EoC解决方案提供了多种电信级功能，除了现有的双向业务之外，还支持IPTV与VoIP服务，可以更好地进行管理与扩容，实现更高的性能价格比，同时确保EoC网络运作的可靠性。中国已有三分之二的省级运营商采用这一解决方案，其他运营商则正在考虑或已经计划采用这一解决方案。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 新趋势：高速、环保、混合 与其他新兴的技术类似，PLC正在不断扩大性能与通用性。2012年1月，HomePlug联盟推出具有优异功能的HomePlug AV2规范：千兆位等级的物理层速度、固有中继功能、灵活配置能力(SISO或MIMO)、支持多流高清视频与音频。此外，它还兼容经过HomePlug AV和HomePlug Green PHY技术认证的设备。 HomePlug AV2优化了电力线宽带网络，同时保留与现有HomePlug AV产品的整体互操作性，因此是普通家庭网络应用的当然之选，如多房间IPTV、网络游戏、VOD(影视点播)、高保真音频，特别是需要同步传送多条高清音频和视频流的应用。 是选择高性能的有线网络，还是选择没有线缆的无线网络，总是让人难以抉择。为了解决这个两难问题，IEEE推出了新的IEEE 1905.1混合家庭网络规范，同时融合了世界上采用最广泛的多项连接标准的优势，包括IEEE 802.11 Wi-Fi标准、IEEE 802.3以太网标准、IEEE 1901 (HomePlug) 电力线和MoCA同轴电缆标准。 IEEE 1905.1是整合到固定设备和移动设备中的抽象软件层，可以在采用异构技术的网络中实现无缝用户体验。HomePlug联盟提供的混合网络拥有的部分优点如下： 具有向下兼容能力，保护服务提供商与最终用户的技术投资； 无论与路由器的距离远近，都能为消费者应用提供最大速度(吞吐量)； 在使用家庭网络时，消费者不用再在Wi-Fi的灵活性与有线的性能之间做出选择，而是两者可以兼得； 高级诊断技术，从服务提供商角度简便诊断问题； 服务质量保障，确保其它网络业务不会中断视频传送； 在线路中断或拥塞时，网络冗余技术会使用迂回路由器，减少故障； 最终用户可以在家中轻松安装，并保证网络安全； 只要有电源插座、同轴电缆插孔或Wi-Fi信号，就能够实现宽带上网。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 开创智能能源时代 新的智能能源规范(SEP 2.0)预计将使PLC技术在智能电网/网络市场中大幅度增长。智能能源规范互操作性第2版协会(CSEP)是由HomePlug联盟、Wi-Fi联盟及ZigBee联盟共同组建的，旨在共同推动SEP 2.0应用层级的互操作性与认证。 为弥补智能电网与宽带/多媒体网络之间的空白，HPA推出了HomePlug Green PHY智能电力技术。采用HomePlug Green物理层技术的设备可提供低功率数据通信，与基于HomePlug AV和HomePlug AV2规范的设备全面互操作。HomePlug Green PHY已经为各种应用创造出大量的机会，包括智能家电、电动汽车通信及家庭自动化与控制。 HomePlug Green PHY采用最低级的HomePlug AV (QPSK调制格式)，支持64-253个节点，与优先权更高的IPTV/多媒体数据流共享在线时间。能效机制可以明显降低平均功耗。为进行认证，奥迪、宝马、戴姆勒、福特、通用汽车、保时捷及大众汽车都已经选择Green PHY，以促进插电式电动汽车与充电站之间的通信。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 高通与HomePlug 高通一直而且将继续大力支持HomePlug，并认为HomePlug联盟的发展计划方向符合当今与未来的需求。HomePlug技术为市场提供了无可比拟的性价比、互操作性、Wi-Fi整合及智能能源/家庭自动化与控制能力，为服务提供商、公共事业、能源管理公司以及零售商与产品制造商创造了新的商机。高通在该联盟董事会拥有席位及其他多个领导位置，并将继续为HomePlug技术及高通电力线合作伙伴提供支持，确保其持续取得成功。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载