到底什么是“无网通信”?

学术   2024-11-06 18:07   北京  


文章来源:鲜枣课堂

原文作者:小枣君


本文介绍了什么是无网通信。


那么,无网通信,到底是一个什么性质的通信呢?它是如何实现的?又有哪些使用场景?

一、什么是无网通信

无网通信,是指不依赖于外部网络所进行的通信。也就是说,在没有第三方设备(基站或无线路由器等)提供网络的情况下,两台设备之间进行的点对点通信。


大家一定想到了两项技术,一个是对讲机,另一个是蓝牙。

没错,它们俩理论上都属于无网通信。

无网通信和有网通信之间有什么区别呢?

有网通信是我们目前最常用的通信方式。它的优势在于通信范围大、带宽高、覆盖用户多。
有网通信在功率上有优势。

例如移动通信基站,拥有更大的无线射频发射功率,可以覆盖更远的距离(几百米~十几千米),接入更多的设备。无线路由器,功率会小得多,但也可以覆盖较远的距离(百米级)。

运营商基站

而终端设备,例如手机,在射频功率上有更严格的限制。所以,设备之间直接通信,能够实现的通信距离非常有限。

有网通信还有一个优势,就是频段。

手机和基站进行通信,都是采用国家颁发给运营商的合法通信频段,是优质且专有的频段资源。

无线局域网通信(Wi-Fi),采用的是国家划定的免授权频段(ISM频段,也可以叫免费频段)。大家都能用,所以非常拥挤。这也影响了通信距离和效果。

无线对讲机,有的是专网通信(公安、消防、军队等单位专用,采用专门分配的频段),有的是公众共用(酒店、保安等使用)。共用频段也很拥挤。

蓝牙,采用的是和Wi-Fi一样的免授权频段,公用且拥挤。

总而言之,在网络能力上,有网通信(主要指蜂窝移动通信)都占有绝对优势。而且,有网通信非常适合中心化的组网,能够让海量终端快速访问互联网节点(数据中心服务器),适合互联网的业务场景。所以,它成为了现在最主流的通信手段。

二、无网通信的优点和使用场景

那么,有了“有网”通信,为什么还要搞无网通信呢?

因为无网通信有以下优势:

1、无网通信简单、灵活、便捷。两个终端只要离得近,就能点对点通信,无需组网,去中心化,能够满足最基本的通信需求。

2、在没有第三方网络设备(偏远区域或发生灾害)的情况下,无网通信也可以实现通信。

3、不消耗手机流量,费用成本低。

4、不接入公网,具有更好的私密性。

大家一定要明白:无网通信并不是要取代有网通信,而是作为补充手段,在特定场景下使用。

具体是哪些场景呢?

我们可以举几个例子:

1、地下车库没有基站信号。通过无网通信,可以联系朋友,或者找到自己的车。

2、在沙漠、森林、雪山等地区进行户外探险。没有基站信号,通过无网通信,可以满足队友之间的基本通信需求。(卫星通信费用更加昂贵,适合探险队伍与外界之间的联系,例如呼救。)

3、在发生地震等自然灾害时,基站信号全部中断。通过无网通信,可以帮助进行救援。(人员被掩埋或被困住时,卫星通信无法使用,而无网通信可以呼叫近距离的救援人员。)

4、在国外旅行,通过无网通信,可以在不产生漫游流量或话费的情况下,与同行亲友保持联系。

5、实现区域社交,让一定区域的用户可以建立社交网络。对讲式的通话,也增加了可玩性。

三、无网通信的最新趋势和启示

无网通信是这两年才兴起的概念,以前根本没什么人提。

前面说的对讲机和蓝牙两大技术。对讲机因为便宜方便,Push to talk(即按即通),所以一直存在。蓝牙的话,主要是用于耳机、键盘、可穿戴、智能家居等设备,因为功耗低、成本低,简单好用,所以成为一个标准。

现在,手机厂商之所以重点提出无网通信,有多方面的原因。

首先,是市场内卷。

在激烈的竞争下,屏幕、摄像头、SoC芯片……能卷的都卷了,所以,要创造一些差异化的优势,找新的“卷点”。

其次,是场景需求。

中短距离的点对点通信,确实存在一些需求场景(例如前面提到的那些),且这些场景越来越普遍。在泛在通信的大目标下,开发这个功能也有一定的必要性和实用价值。

第三,是技术探索。

这个其实是最关键的。传统的蓝牙技术,已经很久没有大的突破了,在通信距离、带宽和功耗等方面,并不能很好地满足用户场景的需求。

在手机终端这边,开发私有协议,一方面是补足现有技术的短板,另一方面是服务于自己旗下产品之间的互联。

大家应该想到了,现在手机厂商通常会推出手机、PAD、笔记本电脑、手表等。那么,这些设备之间的联动、投屏等,也可以基于私有协议。

传统技术,尤其是蓝牙,确实在技术性能上存在很大的提升空间。之前,我和大家介绍过星闪。星闪标准在技术指标上,完全是吊打Wi-Fi和蓝牙的。

技术参数对比(背景条件复杂,仅供参考)

这说明,现有主流技术标准并不是完美的。之所以无法替代,主要还是因为它们已经成为既定的全球标准,很难替换(需要所有厂商或大部分厂商支持)。

最近手机厂商们发布的无网通信,其实本质上都是在蓝牙基础上进行增强,或者开发了类似蓝牙的技术。这些技术利用了手机既有的无线电硬件,然后采用了特殊的协议和算法。
这些无网通信技术,都是自研私有协议,需要在同品牌终端下才能支持,且目前只有部分终端支持。

四、总结

总而言之,开发私有协议,进一步提升终端的通信能力,满足特殊场景下的用户体验,已经成为厂商们的普遍选择。全球统一标准协议在灵活性和定制性方面存在不足,给私有协议提供了一定的发展空间。

这种趋势是否会继续扩大,是否会有新的厂商或技术联盟出现,还有待进一步观察。

END

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编辑:小帅
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