智能建築設計的核心是從用戶設備、傳感器和系統獲取可操作數據的技術，其中許多設備、傳感器和系統通過 Wi-Fi 連接。所有技術的基礎都是標准，它提供了設計、實施和使用的框架。對於從業人員而言，可能已經接觸過無數標准技術，例如 IEEE 802.11，通常稱爲 Wi-Fi。Wi-Fi 標准的突破性修訂稱爲IEEE 802.11az下一代定位(NGP)，於 2023 年 3 月推出，提供更精細、更准確的定位功能、更高的安全性等優勢。
IEEE 802.11 是一個开放標准开發工作組，屬於更大的組織IEEE 標准協會 (IEEE SA)的一部分。此類標准可供公衆通過共識流程來开發、批准和維護。該標准的作者是委員會成員，他們提出個人意見，然後集體投票，如果成功，就會被採納到標准中。然後，編輯將採用的文本貢獻編譯成單個文檔。同時，主席以中立和公平的方式管理和促進討論。
新的 IEEE 802.11az 標准可以幫助建築物變得更加智能，同時也將改善租戶和訪客的體驗。設備制造商已經在圍繞該技術設計新的解決方案和用例。
Wi-Fi 標准回顧
爲了更好地了解即將發生的事情，讓我們先回顧一下當前技術的一些挑战。當我們在戶外時，支持 Wi-Fi 的設備（例如手機或車輛導航系統）會使用 GPS，因爲它可以輕松接收來自軌道 GPS 衛星的信號。但在室內，屋頂和牆壁等障礙物會阻擋 GPS 信號，因此設備必須使用 Wi-Fi 來連接。第一代Wi-Fi定位精度基於RSSI（接收信號強度指示器），提供的精度有限爲10至15米；它還受到信號路徑損耗的限制。
第二代Wi-Fi定位802.11REVmc，在惡劣環境下精度可達1~2米。它基於飛行時間 (ToF) 測量，至今仍是行業基准。
最新的第三代 Wi-Fi 定位精度採用 IEEE 802.11az 標准，精度小於 1 米。此外，新的 Wi-Fi 標准具有最先進的安全性，可防止黑客攻擊和竊聽。第三代Wi-Fi定位引入了一種更具可擴展性的協議，能夠使用不到10%的介質支持數百台設備，並以加密和消息真實性以及用於距離測量的專用僞隨機波形的形式提供安全性。
第二代和第三代 Wi-Fi 定位的主要市場滲透障礙是其有限的網絡部署。然而，由於主要基礎設施供應商最近推出了支持第二代和第三代 Wi-Fi 定位的 6 GHz Wi-Fi 基礎設施，這一障礙已基本消除。
新標准帶來的好處
IEEE 802.11az 將顯着改善我們設計建築的方式並培育新的用戶體驗。未來，我們將會看到更多的用例。
可擴展性
新的 IEEE 802.11az 標准可以改善極其密集的環境中的連接性，例如購物中心、競技場、音樂廳和體育場，這些環境中大量用戶在積極導航的同時持續消耗 Wi-Fi 數據。用戶將能夠在存在牆壁、柱子和其他障礙物的室內環境中進行連接和導航。這爲創建應用以改善用戶體驗打开了大門。
室內導航精度
購物中心的地圖應用會將用戶帶到目標區域，但一旦走進去並且移動設備切換到 Wi-Fi，傳統上位置准確性就會降低。而借助 IEEE 802.11az，我們希望應用程序能夠讓用戶距離目的地只有幾英寸的距離。例如，零售商的應用程序將能夠將消費者帶到他們想要購买的商品的確切位置。音樂會觀衆將能夠使用應用程序來尋找座位、衛生間或急救站。
用於資產跟蹤的微觀目標
在室內准確跟蹤資產一直是一項挑战。客戶端移動設備通常是手持式的，不適合直接標記庫存。RFID標籤可用於某些物品，但價格昂貴。通過 IEEE 802.11az，“Wi-Fi 定位客戶端”可以集成到條形碼掃描儀中。對於放置在貨架上並進行掃描的每個庫存物品，掃描儀都可以通過其 SKU 記錄其位置。因此，使用現有的條形碼系統，可以在倉庫或零售環境中精確且廉價地定位每件商品，從而減少錯放的可能性。
對於具有相同條形碼的多個物品，跟蹤系統可以顯示位置列表。在醫療環境中，系統可以找到經常在患者之間移動的監控設備。用戶可以掃描設備來跟蹤其運動，或者每個部件都可以有一個獨特的定位器並通過 Wi-Fi 向定位服務報告。
此外，來自消費者應用程序的數據（例如個人從一個位置到另一個位置的移動）可以進行分析並向用戶提供相關信息或廣告。其結果是更有效的庫存管理以及物理和電子數據庫之間更好的同步。
安全、經過身份驗證的私密定位
使用公共 Wi-Fi 時，我們經常擔心附近的黑客訪問我們的筆記本電腦或移動設備。憑借 IEEE 801.11az 的定位精度（以英寸爲單位），用戶可以將計算機設置爲通過智能手表解鎖，但前提是需要正確的身份驗證和接近英寸的距離。類似地，內門可以被編程爲僅當智能設備距離不到一米時解鎖。我們可以使用支持 Wi-Fi 的設備，而不是酒店掃描卡。
要求兩個設備之間的距離非常近，可以大大提高真實性的保證，從而阻止黑客的攻擊。我們期望看到辦公室、工廠、住宅和車輛安全系統的應用經過微調，僅在距離傳感器幾英寸的範圍內激活。
能源效率
利用 IEEE 802.11az 網絡的移動設備也將消耗更少的能源。解釋技術性很強，但好處很容易理解。
表 1. IEEE 802.11az 優勢總結
开始行動
新的 802.11az 標准現已推出，技術制造商正在適應其優勢。
大多數Wi-Fi-6硬件最終將支持802.11az，企業接入點市場已經從Wi-Fi 5硬件大幅升級到Wi-Fi 6硬件。智能手機市場將在未來兩年內跟進。在 Wi-Fi 6 硬件上支持 802.11az 所需的 Wi-Fi 固件更新可以作爲軟件更新通過網絡發送並向公衆提供。
在此過渡期間，第三代 Wi-Fi 定位 802.11az 向後兼容第二代 802.11REVmc 標准。因此，第二代和第三代 Wi-Fi 定位設備的混合將能夠以第二代模式進行通信和提供服務。這對於一致的用戶體驗非常重要。
Wi-Fi 功能已經取得了長足的進步，但這一新標准正在激勵設備制造商創建解決方案，進而激發我們對設施設計的思考。
IEEE SA 支持
通過 IEEE 802 LAN/MAN 標准委員會，IEEE SA 开發和維護本地、城域網和其他區域網絡的網絡標准和推薦實踐。隨着 Wi-Fi 網絡在多個方面不斷發展，IEEE 標准也將不斷發展，以充分發揮 Wi-Fi 技術的潛力，滿足未來行業和人類的需求。
本文作者：Jonathan Segev 是 IEEE 802.11az 標准的主席，Roy Want 是 IEEE 802.11az 標准的編輯。
標題：新Wi-Fi標准IEEE 802.11az旨在升級建築設計和用戶體驗
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