Comprendere la tecnologia Wi-Fi 6E e il futuro del wireless

Il Wi-Fi 6, noto anche come Wi-Fi 802.11ax e Wi-Fi AX, è lo standard di settore di nuova generazione per la tecnologia Wi-Fi. I suoi sistemi e la loro proliferazione dipenderanno dall'interconnettività fornita dagli assemblaggi dei cavi e dai connettori a radiofrequenza (RF), come quelli prodotti da Amphenol. Queste soluzioni saranno fondamentali per facilitare la velocità e l'affidabilità della rete Wi-Fi 6 nel suo ingresso nel mercato globale. Le interconnessioni RF sono parte integrante del successo delle reti wireless che si basano su processi interni e connettività senza soluzione di continuità. Pertanto, è della massima importanza capire cosa rappresenta il Wi-Fi 6 per i consumatori e le aziende.

• Il Wi-Fi 6 utilizza la tecnologia 1024-QAM (Quadrature Amplitude Modulation, modulazione di ampiezza in quadratura) su un canale da 160 MHz per fornire velocità fino a 9,6 Gbps, rispetto ai 6,9 Gbps del tradizionale 802.11ac a 256-QAM
• La tecnologia 1024-QAM consente a ciascun simbolo di trasportare 10 bit anziché 8, con un miglioramento del 25% rispetto alle reti 802.11ac 256-QAM tradizionali

Per il consumatore, ciò significherà streaming e utilizzo di servizi abilitati a Internet continui. Il Wi-Fi 6 offre inoltre una capacità di quattro volte superiore per i dispositivi in rete tramite:

• Uplink/downlink 8x8
• MU-MIMO (multiutente, ingresso e uscita multipli)
• OFDMA (accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale)
• Colorazione BBS (Basic Service Set) che consente un'affidabilità continua nelle reti congestionate.
• Il Wi-Fi 6 utilizza anche un simbolo di OFDM (moltiplicazione a divisione di frequenza ortogonale) 4 volte più lungo (creando così sottoportanti per altre 4 volte), consentendo un aumento della velocità dell'11% e migliorando la copertura della rete.

Inoltre, la larghezza del canale di 160 MHz (rispetto agli 80 MHz nel canale 802.11ac) consente una connessione più veloce tra il dispositivo e il router. Ciò, a sua volta, riduce il rischio di ritardi o buffering durante lo streaming.

Mentre il precedente canale 802.11ac non era in grado di utilizzare la tecnologia OFDMA, il Wi-Fi 6 sfrutta questa capacità per utilizzare i router per trasferire pacchetti e dati a più dispositivi contemporaneamente, senza congestionare o rallentare l'intera rete. Ciò significa upload e download più rapidi per gli utenti. La capacità MU-MIMO 8x8 del Wi-Fi 6 si basa su questo principio consentendo agli utenti connessi di sfruttare fino a 8 flussi di upload o download, senza che si verifichi alcuna riduzione significativa della qualità della larghezza di banda.

Potenziale di mercato per il Wi-Fi 6:

Il potenziale di mercato per il Wi-Fi 6 è enorme sia in termini di portata geografica che di guadagni.

• Con una dimensione del mercato pari a 11,59 miliardi di dollari nel 2022 e un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 17,9% tra il 2022 e il 2027, raggiungerà gli oltre 26,2 miliardi di dollari (il 31% dei ricavi del mercato globale proveniente dall'Asia Pacifico nel 2022).
• La principale forza trainante di questa crescita è l'aumento del numero di utenti Internet che richiedono reti in grado di mantenere velocità e affidabilità nonostante gli ambienti congestionati.
• Inoltre, man mano che la qualità complessiva dei contenuti multimediali in streaming migliora (ad esempio in termini di risoluzione), si farà sempre più affidamento sulle reti Wi-Fi per raggiungere questo obiettivo.

L'ostacolo principale alla crescita del mercato è l'interferenza co-canale e la perdita di contesa. La perdita di contesa è la scarsa prestazione di rete che si verifica quando più client si uniscono a un singolo punto di accesso. L'interferenza co-canale si verifica quando più punti di accesso che utilizzano lo stesso canale di radiofrequenza (RF) incidono reciprocamente sulle prestazioni della rete.

Questi problemi sono comuni nelle aree che hanno un'infrastruttura Wi-Fi altamente sviluppata, come l'Asia Pacifico, il Nord America e l'Europa. L'integrazione di altre reti Wi-Fi in queste aree rischia di esacerbare questi problemi e ha sollevato preoccupazioni circa la proliferazione di nuovi punti di accesso e la distribuzione degli utenti lungo questi punti.

Qual è la differenza tra il Wi-Fi 6 e il Wi-Fi 6E?

La differenza principale tra lo standard Wi-Fi 6 e l'estensione Wi-Fi 6 (6E) è che il 6E crea una proverbiale "corsia preferenziale" per i dispositivi in grado di utilizzarlo, con conseguente latenza globale inferiore e velocità più elevate. I dispositivi abilitati per il Wi-Fi 6 sono in grado di trasmettere rapidamente i dati nella banda da 6 GHz, beneficiando al tempo stesso del fatto che la rete stessa non è ingombrata da dispositivi più vecchi. A livello organizzativo, il Wi-Fi 6E offre misure di sicurezza avanzate che aiutano a proteggere le trasmissioni sulla rete. La Wi-Fi Alliance ha imposto che tutti i dispositivi Wi-Fi 6E siano protetti da WPA3 (Wi-Fi Protected Access 3), che garantisce una sicurezza universale per tutti i punti di accesso che rientrano nella classificazione di rete.

Applicazioni in ambito industriale:

Poiché il Wi-Fi 6 apporta miglioramenti significativi in termini di velocità, affidabilità e sicurezza, le sue prospettive come risorsa nel campo delle applicazioni industriali sono considerevoli. Nell'ambito delle catene di fornitura e della produzione, il Wi-Fi 6 aiuta ad aumentare la trasparenza e la sicurezza migliorando le complesse capacità diagnostiche e di manutenzione remota. L'utilizzo del Wi-Fi 6 dell'accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale (OFMA) consente a più utenti di accedere al canale contemporaneamente senza influire sulle prestazioni. In questo ambito industriale, ciò significa che più utenti con esigenze di larghezza di banda diverse possono sfruttare contemporaneamente la velocità massima di un punto di accesso (AP) Wi-Fi 6.

Anche gli ambienti industriali trarranno vantaggio dalla tecnica di trasmissione del Wi-Fi 6: il beamforming. Sebbene anche la tecnologia di rete di generazione precedente utilizzava il beamforming, il Wi-Fi 6 raddoppia (da quattro a otto) il numero di flussi disponibili per l'accesso simultaneo degli utenti. In ambito industriale, ciò aumenterebbe in modo significativo la larghezza di banda complessiva disponibile per gli utenti.

Cosa riserva il futuro al Wi-Fi?

Si prevede che il Wi-Fi 7, noto anche 802.11be, sarà la prossima generazione di tecnologia Wi-Fi dopo il Wi-Fi 6 (802.11ax). Il suo sviluppo promette importanti miglioramenti rispetto al Wi-Fi 6 e 6E, con velocità fino a quattro volte più elevate. Funziona in tutte e tre le bande standard del settore (2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz) per utilizzare appieno le risorse dello spettro. Mentre il Wi-Fi 6 è stato realizzato in risposta al crescente numero di dispositivi in tutto il mondo, l'obiettivo del Wi-Fi 7 è quello di fornire a ogni dispositivo velocità straordinarie con maggiore efficienza. Include inoltre progressi più intelligenti per ridurre la latenza, aumentare la capacità e migliorare la stabilità e l'efficienza.

Quali saranno i vantaggi del Wi-Fi 7?

• Rate dati più elevati: il Wi-Fi 7 mira a fornire velocità di rate dati ancora più elevati rispetto al Wi-Fi 6, per soddisfare la crescente domanda di connessioni wireless più veloci e affidabili. Questo risultato è ottenuto utilizzando tecniche avanzate di modulazione e codifica.
• Efficienza spettrale migliorata: il Wi-Fi 7 è progettato per utilizzare lo spettro radio disponibile in modo più efficiente, consentendo prestazioni migliorate in ambienti ad alta densità di dispositivi.
• MU-MIMO avanzato: la tecnologia MU-MIMO consente a più dispositivi di comunicare contemporaneamente con il router, migliorando l'efficienza complessiva della rete. Il Wi-Fi 7 dovrebbe aiutare a perfezionare e migliorare questa funzionalità.
• Maggiore larghezza di banda: il Wi-Fi 7 supporta larghezze di banda del canale più ampie, consentendo una trasmissione di dati più veloce. Con il Wi-Fi 6E, possono raggiungere i 160 MHz. Il Wi-Fi 7 supporta canali fino a 320 MHz. Ciò potrebbe contribuire a migliorare le prestazioni, soprattutto negli scenari in cui rate dati più elevati sono fondamentali.
• QAM superiore: la modulazione di ampiezza in quadratura (QAM) è un metodo di trasmissione e ricezione di dati su onde a radiofrequenza. Più è elevata, più informazioni può contenere. Il Wi-Fi 7 supporta 4K-QAM, mentre il Wi-Fi 6 supportava QAM 1024 e il Wi-Fi 5 era ancora più limitato a QAM 256.
• Migliore affidabilità: si prevede che il nuovo standard includa meccanismi per mitigare le interferenze e garantire connessioni più fluide e affidabili, anche in ambienti wireless affollati.
• Compatibilità con le versioni precedenti: come i precedenti standard Wi-Fi, si prevede che il Wi-Fi 7 sia compatibile con i dispositivi Wi-Fi meno recenti, consentendo loro di connettersi ai router Wi-Fi 7, anche se a velocità inferiori.
• Miglioramenti alla sicurezza: il Wi-Fi 7 dovrebbe includere funzionalità di sicurezza aggiornate per affrontare le minacce e le vulnerabilità in continua evoluzione della sicurezza informatica.
• Supporto per IoT e dispositivi intelligenti: il Wi-Fi 7 dovrebbe fornire un maggiore supporto per il numero crescente di dispositivi Internet of Things (IoT), che spesso hanno requisiti di connettività unici.
• Efficienza energetica: sebbene non così pronunciata come nelle tecnologie cellulari, il Wi-Fi 7 potrebbe introdurre funzionalità di risparmio energetico per prolungare la durata della batteria del dispositivo in determinati scenari.

Quali sono le differenze con le generazioni precedenti?

Fonte: TP Link

Tecnologia MLO

Il Wi-Fi 7 introdurrà la tecnologia Multi-Link Operation (MLO) che permette ai dispositivi di inviare e ricevere dati contemporaneamente su più bande radio per creare un'unica connessione aggregata. Ciò consente velocità di elaborazione più elevate.

Potenziale di mercato per il Wi-Fi 7

• Si stima che il mercato del Wi-Fi 7 raggiungerà 1 miliardo di dollari americani nel 2023 e 24,2 miliardi di dollari americani entro il 2030, con un CAGR del 57,2% tra il 2023 e il 2030.
• La crescente adozione dell'Internet of Things (IoT) è il principale motore della crescita del mercato.
• Si stima che il Nord America manterrà il tasso di crescita più elevato durante il periodo di previsione.
• Gli elevati costi di installazione e la congestione dello spettro rappresentano una sfida significativa per il mercato del Wi-Fi 7.

Applicazioni in diversi settori

• Commercio
• Media e intrattenimento
• Case intelligenti
• Città intelligenti
• Servizi sanitari
• Sicurezza pubblica
• Istituzioni educative

Recenti sviluppi

• Nel dicembre 2022, Rohde & Schwarz e Broadcom hanno collaborato e annunciato la disponibilità di una soluzione di test automatizzata per i chipset Broadcom Wi-Fi 7.
• Nel gennaio 2023, MediaTek ha presentato dei prodotti Wi-Fi 7 pronti per il consumatore in diverse categorie di prodotti, tra cui gateway residenziali, router mesh, TV, dispositivi di streaming e altro ancora al CES 2023.
• Nel marzo 2023, in collaborazione con TP-Link, Lounea è diventato il primo operatore Wi-Fi 7 in Finlandia a offrire standard Wi-Fi 7 per le reti wireless domestiche.

Prodotti Amphenol correlati

Amphenol RF ha sviluppato una serie di interfacce a larghezza di banda elevata in grado di garantire velocità di trasferimento dati sufficientemente rapide da gestire il Wi-Fi di prossima generazione. La nuova tecnologia Wi-Fi richiede connettori e assemblaggi di cavi in grado di trasportare un maggior numero di dati, più velocemente e in un formato ridotto.

Le interfacce 2.2-5 e 4.3-10 sono ideali per le applicazioni Wi-Fi, poiché sono connettori leggeri e robusti in un formato ridotto. Il connettore 7-16 esistente, particolarmente affidabile e resistente agli agenti atmosferici, è la soluzione ideale per applicazioni di infrastrutture wireless in grado di resistere ad ambienti difficili. Anche la serie TNC, disponibile nelle versioni IP67 resistenti all'acqua, supporta la prossima generazione di Wi-Fi con maggiore affidabilità.

Esistono anche prodotti specifici come HD-EFI e HD-AFI, che sono interfacce ultracompatte. Nonostante le dimensioni ridotte, questi prodotti possono supportare le applicazioni Wi-Fi per una connettività continua e affidabile, anche in ambienti congestionati.

Infine, le serie SMA, SMP e SMPM ad alte prestazioni di Amphenol RF supportano larghezze di banda più ampie, consentendo una maggiore trasmissione dei dati.

Per una soluzione completa, le antenne RF progettate per dispositivi IoT come smartphone e tablet sono disponibili in diverse configurazioni esterne e interne, incluse le versioni PCB e con chip integrato.