泰克教育技术品茗【第一期】之WIFI6

2021-01-07 13:40:20 阅读量:


此文章作为第一期技术品茗的产物,请大家先花1分钟了解什么是技术品茗。


【技术品茗】是泰克教育在2020年推出的一种轻松的技术交流模式,顾名思义:一边轻松的喝茶,一边探讨技术。

技术品茗每期会先定义一个技术课题,大家根据定义的课题自行发挥,可以提出疑问,由其他人负责解答;也可以对技术实现的细节进行探究,以了解设计者的思路;还可以重点讨论技术的价值,如何在现实生活中应用等等。

通过技术品茗,可以把所有人聚集起来,加深交流、拓宽技术面、了解新技术的发展、掌握行业动态。市场类同事通过技术品茗可以了解很多新型的技术,在其与客户交流的过程中,增添话题。技术类的同事通过品茗可以实现思想的碰撞,孕育出更多新的想法;其他部门同事也会在轻松有趣的环境中获益匪浅;最最重要的是我们将免费的将技术品茗的结果整理出来分享给大家,做到真正的传道授业解惑。

 

==  品茗会议录  ==
 
在主题的选择上,我们本着前沿技术+科普答疑+聚焦行业动态的原则来筛选。
 
第一期的课题:WIFI 6
 
一番张罗之下办公室里顿时茶香四溢,为了积极响应疫情下的要求做好个人防护,我们只能做好消毒、带好口罩、“保持距离”、积极参与。

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01-有组织有范+有内容有料

泰克长沙分部所有同事都积极参与到我们的第一次课题,其他部门同事提出这次主题所联想到的问题、教学部针对问题进行答疑。问问答答、答答问问看似随意却可以碰撞出不少的想法。
 
在技术品茗中由教学团队把能够在技术层面呈现的内容通过讨论规整出来,再针对主题进行全员赋能“专业术语是配角、技术轮廓才是真爱”。


02-敲锣打鼓-品茗会正式开始

品茗杂谈

《论语》是记录孔子的言论,那《品茗杂谈》就定义为品茗会下最好的会议录。
 
财务同事:现在的WIFI网络速度太慢,家里拉宽带说好的100M,下载最多也就10来兆这是怎么回事?
 
杂谈解析:慢分内因和外因,内因包括你家路由器的质量、连接人数、带宽占用情况(有人在用迅雷下载电影)等;外因主要是出口带宽。宽带运营商(移动、联通、电信)在装宽带时,会跟你强调100M、200M甚至是1000M的速度,但实际上我们在使用电脑(手机)时的下载速度,却远远达不到这个速度,其实这并非是运营商欺骗了你,这个问题的根本原因是“单位”的问题。
 
首先科普两个单位:
 
bit(位):位是计算机中存储数据的最小单位,指二进制数中的一个位数,其值为“0”或“1”。
Byte(字节):字节是计算机存储容量的基本单位,一个字节由8位二进制数组成。
 
1Byte=8bit 运营商在介绍宽带速度时常用的单位是bit/s,但我们使用电脑(手机)下载时,采用的单位是Byte/s,这就导致了100M带宽的实际下载速度只有12.8M(100除以8),但这12.8是理论的最大速度,实际现实中大概只有10M左右。
 
市场部同事:家里装了WIFI路由器,但很多房间信号不好,有什么解决办法。
 
杂谈解析:很多房间信号不好,一般是因为距离较远、信号穿越的障碍物(墙体)过多导致。
 
解决方法:
 
a) 选择市面上穿透能力强的路由器,比如华为的A3系列。
b) 部署多个路由器,现在很多厂商都有子母路由器的解决方案,比如华为的Q2。
c) 购买最新的WIFI6路由器,但这需要终端设备(手机)支持。
 
市场部:如何破解别人家的WIFI密码?
 
杂谈解析:破解WIFI密码,以达到蹭网的目的,是我们很多人梦寐以求的技能,其实要想实现蹭网并不是特别难,以下就介绍两种常用的方式:
 
特别提醒,互联网的分享精神是建立在自愿的基础上,WIFI设置密码就是为了不让人随意连接。既然对方不愿意,你又何必强行的连接别人家的WIFI呢。以下方式只作为技术探讨,并不代表我们认同此种做法。
 
a) 最常用的蹭网方式(没有技术含量,普通人都能学会),就是在手机上下载一个WIFI万能钥匙,打开WIFI万能钥匙后,某些WIFI可以直接使用这个软件连接(WIFI名称后面有把钥匙),连接上后,确保能正常上网。然后点击手机系统里面的WIFI设置,在连接的WIFI列表里会有一个分享WIFI的选项,点击后会生成二维码,用手机扫描此二维码,即可知道WIFI密码。
 
这种方式的原理其实很简单,就是利用了分享机制,当某人的手机中安装了WIFI万能钥匙后,这软件就会自动的把手机中保存过的WIFI密码分享出去,只要使用这个软件的人,就可以使用分享的密码(前提条件是要在信号的覆盖范围),从而连接到特定WIFI。所以当你手机中有WIFI万能钥匙时,你自己家中的WIFI密码也有可能就被分享出去。
 
b) 暴力破解(需要有一定的网络与系统相关的技术基础):制作一个带有WIFI密码破解软件的Linux系统(网上搜索一下,有很多),通过运行破解软件、扫描附近WIFI、获取交互的握手包。然后使用暴力破解的方式(淘宝上有专门的破解服务),进行破译密码。
 
市场同事:地铁和商场的公共WIFI因为人数太多经常掉线,网速也特别不好。
 
杂谈解析:目前市面上的大部分WIFI设备,还是采用的WIFI5 技术,因技术本身的限制,无法做到大容量的接入。所以当人员密集时会出现掉线、断网等情况。解决办法:
 
a) 增加更多的接入AP(AP可简单理解成无线路由器)
b) 把无线网络设备升级至WIFI6


==   全员赋能之浅谈WIFI6   ==

WIFI6其实就是第6代无线技术,即802.11ax,所以WIFI6就是802.11ax,是一项无线局域网标准。WIFI6的标准已于2019年9月16号正式启用。

01-WIFI6的优势

■ 提升速度

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目前市面上大多数设备都只支持WIFI4和WIFI5协议,WIFI5的理论吞吐量可以做到3.5Gbps,而WIFI6则可以做到惊人的9.6Gbps。WIFI6的带宽比WIFI5大了数倍。


■ 减少拥塞并允许更多设备连接到网络


WIFI6使用了名为MU-MIMO(多用户多入多出)的技术来实现这一点,该技术允许路由器同时与多个设备通信,而不是依次进行通信。目前,MU-MIMO允许路由器一次与四个设备通信,WIFI6将允许与多达8个设备通信。WIFI6还利用其他技术,如OFDMA(正交频分多址)和发射波束成形,两者的作用分别提高效率和网络容量。

■  提升续航


针对连接上WIFI6路由器的终端,WIFI6采用TWT(目标唤醒时间),路由器可以统一调整终端休眠和数据传输的时间,不仅可以唤醒终端发送、接收数据的时间,也可以减少设备无序竞争信道的情况。

只有收到传输指令时,无线路由器才进行连接,其他时间处于休眠状态,根据测算,功耗可降低30%,续航时间也有望延长。


■  减短网络延迟


WIFI6同时加入了OFDMA技术,在多人同时游戏的同时,最高可降低75%的延迟。在上一代WIFI5中该技术名为OFDM,即每一帧数据一次只能服务一个用户。而新技术下,即OFDMA每一帧数据一次可同时服务多个用户,这样就降低了网络堵塞,让网络数据从低效率的排队通过,变成了高效的齐头并进。
 
而另一个值得称赞的技术为Long OFDM symbol技术。该技术通过优化数据发送机制,将每个信号的载波发送时间从WIFI5的3.2μs提升到12.8μs,有效降低丢包率和重传率。使WIFI6能达到更高的信号传输范围,已经更低的游戏延迟。


■  提高安全性


传统WIFI5采用的是WPA2加密,WPA2算法为128bit加密,相对而言可以采用暴力破解,破解方式比较简单。
 
WIFI6采用的是WPA3加密,WPA3算法提升至192bit的CNSA等级算法,增加了字典法暴力破解的难度,安全性高,安全性更保障。
 

02-WIFI6的经典应用案例

■  案例一


近期受疫情影响,各大学院均采用线上授课方式,那么对于网络的速度、接入数量、延时都有一定的要求,如果是部署WIFI5的路由器,比较难以保障优质的教学体验。
 
需求:比如西班牙蒙德拉贡大学现有教室和宿舍等多个场景WIFI网络漫游体验很差,经常性信号中断。
 
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解决方案:以上场景可以采用WIFI6的方式进行部署,不管是路由器本身性能、还是WIFI6可以支持的功能都可以很好的解决各大高校线上课程的需求,WIFI6可以拥有更高阶的调制技术(1024-QAM)在相同的字符可以传递更多的数据,使得WIFI6的吞吐量更大。


■  案例二


每个城市都有属于地铁线路和公交线路,我们都知道,像地铁站和公交车的用户都比较的密集,部署的范围比较广,地铁或者公交移动性比较强,通过WIFI6+5G的互补,刚好可以解决以上问题,像深圳地铁就完成了全国首个5G+WIFI6地铁车站。
 
需求:要求用户在地铁站内有更好的网络体验和服务,确保任意位置都有最优的信号覆盖。
 
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解决方案:5G在室外拥有很快的速度,但是穿透性不够强,所以室内的网络不好,这个时候就可以在室内部署WIFI6,这样可以和5G互补,提高市民的网络体验。
 

WIFI6的好处确实有很多,但WIFI6是一项新技术,对于手机或其他设备公司而言,目前采购成本相对较高。而且,增加的成本和对家庭用户来说几乎没有任何明显的好处,这可能会导致WIFI6芯片普及的速度变慢。IDC的研究表明,WIFI6的主流采用将在2023年之前完成,普及阶段长达三年。
 
对于家庭Wi-Fi用户和小型企业来说,在WIFI6成本下降,以及更多设备兼容11ax(WIFI6)芯片之前,可以暂缓WIFI6路由器的采购。目前WiFi5路由器用户可以通过网状系统(Mesh)等方式来增强WIFI5的信号覆盖和连接性。

 

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