Wi-Fi 的诞生历程

原文标题：《今天是世界 Wi-Fi 日！》

很多人都不知道，每年的 6 月 20 日其实是世界 Wi-Fi 日：

这个特殊的纪念日，是由无线宽带联盟（Wireless Broadband Alliance）确定的，并得到了互联城市咨询委员会 （CCAB）等组织的大力支持。

无线宽带联盟，刚好今年 20 周年

之所以要设立世界 Wi-Fi 日，是为了鼓励政府部门、运营商、服务提供商为世界各地的每个人提供互联网连接，帮助弥合全球数字鸿沟。

大家也许并不知道，在网络极为发达的今天，我们全球还有近 30 亿人没有接入互联网，其中大多数来自发展中国家和贫困农村地区。

Wi-Fi 作为一项重要且普遍的通信技术，帮助很多人实现了互联网接入。它是我们生活不可或缺的重要组成部分，也是推动经济发展和社会进步的有力工具。

接下来，我们不妨回顾一下 Wi-Fi 的诞生历程：

█ Wi-Fi 简史

1896 年，意大利人伽利尔摩・马可尼实现了人类历史上首次无线电通信。从此，人类打开了无线电世界的大门。

无线电报诞生后，极大地改善了人们的通信效率，也打破了通信距离的限制。

与无线电报业务同步发展的，还有无线电广播业务。这是无线技术的又一个重要应用。

随着地球上的广播和电台数量不断增加，无线干扰变得越来越严重。

在这种情况下，政府开始介入，对无线广播进行管制，严格限制无线电频率的使用。

这就是频谱授权制度的由来。

20 世纪 70 年代，蜂窝移动通信开始兴起，同样没有逃过频谱授权制度。

当时，在美国，负责对频谱进行管理授权的，是 FCC（美国联邦通信委员会）。

进入 80 年代后，随着微电路和数字信号处理等技术的迅速发展，无线技术突飞猛进，新的无线设备不断被发明出来，新的移动通信标准也不断出现。但是，受限于频谱授权制度，这些新设备新技术的研发受到严重制约。

这个时候，一位关键人物出现了 —— 他就是迈克尔・马库斯（Michael Marcus，后来被称为“Wi-Fi 教父”）。

马库斯当时只是 FCC 的一名普通工程师。

有一天，他向他的领导提了一个建议：希望可以规定一些未授权频谱，开放给行业使用，并适当增加这些未授权频谱设备的发射功率，使之可以覆盖几十到几百米的范围。如果这样做，将有利于激励科技企业做出更多的创新，带来更大的经济效益。

FCC 采纳了他的建议，并向社会各界征求意见。不过，得到的是完全不负责任的反馈：

只要不占用我的频段，随便你们怎么玩！

是的，当时频段资源已经被挤占得很严重了，谁也不想把自己手上的频段放出来。

最后，FCC 只能从仅有的空余频段中释放出三个不受欢迎的“垃圾频段”。这些频段，就是我们现在经常提到的 ISM 频段。

这些频段主要是开放给工业、科学、医学三个领域使用，属于 Free License（免费授权），所以也称为“非授权频谱”。

在设备发射功率方面，FCC 规定这些新免授权频段的设备发射功率可达到 1W。

谁也没有想到，就是这 1W，成就了今天的 Wi-Fi，蓝牙，ZigBee 等各种短距离通信技术。

当时，为了避免设备间干扰，FCC 要求这些新免授权频段的产品使用扩频技术。

所谓扩频技术，就是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽，在发射端以扩频编码进行扩频调制，在收端以相关解调技术收信息。扩频技术最早应用军事领域，具备高可靠性，高保密性而且不易受到干扰的特性。

FCC 新规推出之后，获得了行业的广泛欢迎。但是，就在大家埋头发展的时候，新的问题出现了 ——

整个产业内，没有统一的标准。

当时很多无线产品设备商们，都是各自开发自己的专用设备，谁也不鸟谁，不同厂家之间的设备根本无法兼容。

1988 年，美国 NCR 公司想利用未授权频段来做无线收款机（NCR 是世界上最早做机械式和电动收款机的一家公司，后来被 AT&T 收购）。于是，就找来了他们研发部门的工程师 Victor Hayes，问他这事该怎么办？

Victor Hayes 非常有前瞻性，他认为，必须先有一个统一的标准。然后，Victor Hayes 就联合贝尔实验室的另一位工程师 Bruce Tuch 找到 IEEE，希望建立一套通用的未授权频谱标准。

于是，90 年代初，IEEE 成立了著名的 802.11 工作组，由 Victor Hayes 担任主席。

与此同时，1991 年，NCR 的工程团队和其合资伙伴 AT&T 在荷兰 Neuwegein 开发出了 WaveLAN 技术。这项技术被认为是 Wi-Fi 的雏形。

那么，是不是 NCR 就是 Wi-Fi 的发明人呢？并不是。

就在 NCR 在捣鼓 WaveLAN 的时候，澳洲政府的研究机构 CSIRO 也发明了一种无线网技术。具体的发明人，是悉尼大学的约翰・苏利文（John O'Sullivan）和他的小组。

1996 年，他们成功在美国申请了技术专利，专利号是 US Patent Number 5,487,069。（后来为了这个专利，还打了一场官司。）

1999 年，IEEE 官方定义 802.11 标准的时候，选择并认定了 CSIRO 发明的无线网技术是世界上最好的无线网技术，因此吸纳为 Wi-Fi 的核心技术标准。

终于，IEEE802.11 的标准版本：802.11b（工作于 2.4GHz 频段）和 802.11a（工作于 5.8GHz 频段），分别于 1999 年 12 月和 2000 年 1 月获得批准。

就在工作组忙于确定标准的同时，Intersil、3Com、诺基亚、Aironet、Symbol 和朗讯这 6 家公司，共同组成了无线以太网路相容性联盟（Wireless Ethernet Compatibility Alliance，缩写为 WECA)。

WECA 成立的目的主要是对不同厂家的产品进行兼容性认证，实现不同厂家设备间的互操作性。

联盟成立之后，为了便于市场推广，大家商量打算换一个响亮的名字，例如“WECA 可兼容”、“IEEE802.11b 兼容”等。但是，这种滞涩的术语很难让人们脱口而出。

为了这事，WECA 还专门咨询了品牌专家，品牌专家给了他们很多建议，比如叫“FlankSpeed”，“DragonFly”等等。

最后，“Wi-Fi”这个名字胜出。

之所以叫“Wi-Fi”，是因为它听起来有点像“HiFi”，这容易让人联想到不同厂家的 CD 播放器可以和任意功放设备相兼容。后来有人说“Wi-Fi”是“wireless fidelity（无线保真）”的简称，这其实只是后来人们设想的而已。

2002 年 10 月，WECA 正式改名为 Wi-Fi 联盟（Wi-Fi Alliance)。

技术已经标准化了，艺名也有了，现在该干啥？

抱大腿啊。

你的技术再好，也要有人愿意用啊，要有设备商能够支持啊。

于是，Wi-Fi 联盟里的朗讯公司找到了苹果公司，希望他们的产品能引入 Wi-Fi。

苹果很高傲，他们告诉朗讯：如果你们的无线适配器价格能够降到 100 美元以下，我们就在笔记本里设计一个 Wi-Fi 插槽。

朗讯同意了。

1999 年 7 月，苹果在其推出的新一代 iBook 笔记本电脑中首次引入 Wi-Fi，不过并非标配，只是一个可选项。

但是，就是这个”可选项“，迅速引来了其它电脑厂家的跟风。

不仅硬件厂商跟进了 Wi-Fi，微软的 Windows XP 操作系统也增加了对 Wi-Fi 的支持（用户无需安装第三方驱动或软件，即可以实现无线连接）。

自此，Wi-Fi 的使用范围不断扩大，从个人到家庭，从家庭到公共场所，走进了我们每一个人的生活。

这个时候，IEEE802.11 工作组重新调整 IEEE802.11 协议标准，推出了新的物理层标准 IEEE802.11g。它使用更先进的扩频技术，称为正交频分复用（OFDM）调制技术，其速率可在 2.4GHz 频段上达到 54Mbps。

后来，又有了 802.11n、802.11ac、802.11ax 等。

正因为 802.11a / b / n / g / ac / ax 之类的命名方式实在容易让人混乱，无法轻松看出先后顺序，所以 IEEE 决定，从 802.11ax 开始，以数字的方式进行命名。

而 802.11ax，就是我们现在主流的 Wi-Fi 6。

经过 20 多年的发展，Wi-Fi 6 的传输速度已经是第一代 Wi-Fi 的 873 倍。

如今，Wi-Fi 又来到了新的阶段。万众瞩目的 Wi-Fi 7，即将走进我们的生活。它的速度，更是将达到惊人的 40Gbps 以上。

不得不说，Wi-Fi 是一项非常成功的无线通信技术，它在很大程度上改变了我们的生活。

面向全面数字化、智能化的人类社会，Wi-Fi 技术还会陪伴我们多久？它还会有更多的创新吗？

让我们拭目以待吧！

（全文完）

参考文献：

• https://mp.weixin.qq.com/s/Mq5IkeE36qnjMMJmNUFOiw

• http://biz.zol.com.cn/638/6382835.html

• https://www.zhihu.com/question/23539623/answer/109747299

• http://xinwen.eastday.com/a/180310182443182.html

本文来自微信公众号：鲜枣课堂 （ID：xzclasscom），作者：小枣君

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