連續(xù)組網(wǎng)指的是用戶(hù)隨時(shí)隨地獲取無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，在多 AP 同時(shí)組網(wǎng)的情況下，網(wǎng)絡(luò)可以提供無(wú)縫的、連續(xù)的信號(hào)覆蓋。而傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在覆蓋有空洞、同頻率干擾、漫游易掉線等問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)線連續(xù)組網(wǎng)。華為智慧醫(yī)院輔助醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)解決方案采用智能天線、智能漫游技術(shù)，解決傳統(tǒng) Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)無(wú)法連續(xù)覆蓋的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋無(wú)盲點(diǎn)、覆蓋零死角、漫游切換無(wú)中斷的高密度連續(xù)組網(wǎng)，提供業(yè)界領(lǐng)先的漫游性能。傳統(tǒng) Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)覆蓋存在三個(gè)較為突出的難點(diǎn)問(wèn)題。
1. 邊緣覆蓋，AP 邊緣用戶(hù)的覆蓋一直是亟需克服的難點(diǎn)。目前一般 AP 采用的是全向天線，天線增益有限，對(duì)于近距離用戶(hù)可以提供較好的服務(wù)，對(duì)于中遠(yuǎn)距離用戶(hù)無(wú)法提供服務(wù)或者只能提供較低吞吐率的服務(wù)。
2. 跨越障礙物覆蓋，障礙物遮擋之后，無(wú)線信號(hào)會(huì)有明顯衰減，如何為有障礙物遮擋的用戶(hù)提供高吞吐率的服務(wù)也是一個(gè)有待克服的難點(diǎn)。
3. 高密場(chǎng)景覆蓋，在高密組網(wǎng)環(huán)境下，多用戶(hù)并發(fā)將導(dǎo)致鏈路間干擾大大增加，如何提供更高的下行傳輸吞吐率仍是需要克服的難點(diǎn)。
為解決以上三大難點(diǎn)，華為 Wi-Fi 6 把華為在 5G 領(lǐng)域的一些領(lǐng)先技術(shù)和幾十年豐富的蜂窩無(wú)線組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)引入了 Wi-Fi 領(lǐng)域，創(chuàng)新研發(fā)了智能天線。華為智能天線由多個(gè)天線組成天線陣列，然后根據(jù)天線選擇算法選擇其中部分天線陣子進(jìn)行信號(hào)的發(fā)射和接收，不同天線的組合可以形成不同的信號(hào)輻射方向，從而為處于不同位置的無(wú)線終端選擇最佳的天線，提高信號(hào)接收質(zhì)量，提升系統(tǒng)吞吐量，提供更好的覆蓋服務(wù)。也就是說(shuō)，華為智能天線不僅能夠根據(jù)用戶(hù)的接入方向，靈活動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)覆蓋方向，讓信號(hào)跟隨用戶(hù)而動(dòng)，還可以將向多個(gè)方向的信號(hào)向一個(gè)方向聚焦，好比探照燈集中光束追蹤物體，獲得更精準(zhǔn)的效果，帶來(lái)更強(qiáng)的障礙穿透能力或者更遠(yuǎn)的覆蓋距離，使信號(hào)覆蓋距離更遠(yuǎn)，信號(hào)更強(qiáng)。所以，與傳統(tǒng)的全向天線相比，智能天線讓信號(hào)的覆蓋距離遠(yuǎn) 20%，信號(hào)干擾減少 15%，特別適合軟性隔斷較多、終端移動(dòng)性較多的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景。智能漫游技術(shù)指的是終端移動(dòng)場(chǎng)景下，通過(guò)采集終端信息，將終端引導(dǎo)到信號(hào)更好的 AP 上，提升用戶(hù)體驗(yàn)。如圖 3-1 所示，終端如果不及時(shí)切換到信號(hào)更好的AP，Wi-Fi 信號(hào)就會(huì)越來(lái)越差，速率也會(huì)越來(lái)越低。
智能漫游技術(shù)在終端發(fā)生漫游時(shí)會(huì)通過(guò) 5 步將 AP 切換到信號(hào)更優(yōu)的 AP 上，具體流程如上圖所示。1. AP 將采集到的終端信息上報(bào)到 AC，AC 記錄每個(gè)終端的鄰居 AP 和對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度等信息。2. AP1 實(shí)時(shí)將終端的信號(hào)等信息上報(bào)到 AC。3. 終端從 Area1 移動(dòng)到 Area2，AC 感知到終端的信號(hào)低于閾值，判斷出終端最優(yōu)關(guān)聯(lián) AP 是 AP2。
4. AC 將最優(yōu) AP 是 AP2 的信息通知 AP1，AP1 強(qiáng)制終端下線。
5. 終端漫游到最優(yōu)的 AP2 上，完成智能漫游，獲得更好信號(hào)。無(wú)線通信不同于有線通信的另一特點(diǎn)，就是無(wú)線通信存在的干擾問(wèn)題。無(wú)線通信的干擾是無(wú)處不在而且無(wú)法避免的。有線通信可以通過(guò)檢測(cè)線纜上的高低電平識(shí)別到干擾，而無(wú)線通信無(wú)法進(jìn)行這樣的檢測(cè)。無(wú)線通信同頻干擾的問(wèn)題，是影響無(wú)線體驗(yàn)的另一個(gè)重要因素。華為智慧醫(yī)院輔助醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)解決方案通過(guò)采用 CCA（Clear Channel Assessment，空閑信道評(píng)估）技術(shù)和 BSS Coloring（Basic Service SetColoring，基本服務(wù)集染色）技術(shù)有效解決無(wú)線通信干擾問(wèn)題。
為解決無(wú)線中的干擾檢測(cè)問(wèn)題，802.11 標(biāo)準(zhǔn)在 MAC 層設(shè)計(jì)了一種檢測(cè)機(jī)制——載波偵聽(tīng)多址訪問(wèn)/沖突避免 CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access /CollisionAvoidance）。
CSMA/CA 把在同一個(gè)信道上所有的站點(diǎn)想象成在一張圓桌上開(kāi)會(huì)的人，大家本著先聽(tīng)后講的原則，如果遇到有人發(fā)言就得等待一段時(shí)間（即退避），直到?jīng)]人講話才能開(kāi)始發(fā)言。那如何判斷是否有人發(fā)言呢？CSMA/CA 提出了一種物理偵聽(tīng)的方式——CCA，即空閑信道評(píng)估，它通過(guò)檢測(cè)信號(hào)的能量估計(jì)信道的忙閑狀態(tài)。CCA 使用兩個(gè)門(mén)限判斷信道是否空閑，協(xié)議門(mén)限和能量門(mén)限。想象一下很多人在一起聊天，協(xié)議門(mén)限用于檢測(cè)是否有人發(fā)言，如果有，則其他人要等待當(dāng)前發(fā)言人結(jié)束發(fā)言后才開(kāi)始發(fā)言；能量門(mén)限用于檢測(cè)環(huán)境是否太吵鬧，如果環(huán)境很吵鬧，發(fā)言也沒(méi)有人能聽(tīng)得清，就要等到環(huán)境不吵鬧時(shí)再發(fā)言。
傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案，往往是不同的接入?yún)f(xié)議，單獨(dú)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，這些物聯(lián)網(wǎng)關(guān)之間無(wú)法進(jìn)行協(xié)同，造成空口資源無(wú)法協(xié)同，設(shè)備容易受到干擾掉線。而華為智慧醫(yī)院輔助醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)方案采用無(wú)線物聯(lián)融合 AP，實(shí)現(xiàn)了 Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee、RFID 多種制式的統(tǒng)一接入，這就建立的了多種制式協(xié)同調(diào)度基礎(chǔ)。方案在無(wú)線物聯(lián)融合 AP 中設(shè)計(jì)一個(gè)干擾共存模塊，用于接收 Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee、RFID 各種協(xié)議的通信需求，協(xié)同調(diào)度空口資源的使用。實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 6 AP 與物聯(lián)插卡模塊自動(dòng)協(xié)商，自動(dòng)進(jìn)行信道避讓。當(dāng) Wi-Fi 6 AP 與物聯(lián)插卡模塊使用相同的信道時(shí)，Wi-Fi 6AP 通過(guò) CCA 技術(shù)，監(jiān)測(cè)物聯(lián)模塊信道是否空閑，數(shù)據(jù)自動(dòng)避讓發(fā)送，降低信號(hào)干擾，提高信道復(fù)用度，有效解決不同類(lèi)型物聯(lián)終端之間的同頻干擾問(wèn)題。
在高密場(chǎng)景下，由于 AP 部署密集，通常會(huì)存在一定的同頻干擾。Wi-Fi 針對(duì)同頻干擾，利用 CSMA/CA 可以有效檢測(cè)出同頻干擾避免沖突。但是這也意味著，如圖所示，只要 AP1 和 AP2 處于同一信道且可以彼此偵聽(tīng)到對(duì)方，雖然 AP1 和STA1 的通信和 AP2 無(wú)關(guān)，但是因?yàn)?BSS1 和 BSS2 組成重疊基本服務(wù)集 OBSS（Overlapping Basic Service Set）導(dǎo)致 AP1 和 STA1/AP2 與 STA2 不能同時(shí)通信。傳統(tǒng)的空閑信道評(píng)估 CCA 已經(jīng)沒(méi)法滿足需求。為了解決高密場(chǎng)景下 OBSS 產(chǎn)生的同頻干擾，Wi-Fi 6 引入 BSS Coloring 技術(shù)加強(qiáng)空間復(fù)用。BSS Coloring 可以理解為不同的 AP 發(fā)出的報(bào)文套上不同顏色的信封，接收端收到信后，不拆信封就能立馬判斷是否跟自己相關(guān)，顏色相同表示跟自己相關(guān)，顏色不同就跟自己無(wú)關(guān)，對(duì)于跟自己無(wú)關(guān)的報(bào)文就當(dāng)做不存在，接收端依舊可以發(fā)起通信而不必退避，這就達(dá)到了空間復(fù)用的效果。如圖 3-4 所示，如果不標(biāo)記顏色，只要 AP都采用 36 信道，就可能彼此干擾；但是如果標(biāo)記了不同的顏色，則認(rèn)為只有顏色相同且使用 36 信道的 AP，才會(huì)存在干擾，顏色不同就不會(huì)有干擾。
醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)終端聯(lián)網(wǎng)協(xié)議各異，各類(lèi)傳感器廠家提供了各自的接入網(wǎng)關(guān)進(jìn)行接入，導(dǎo)致醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，醫(yī)護(hù)人員使用復(fù)雜。為了解決融合入口問(wèn)題，華為創(chuàng)新推出了物聯(lián)網(wǎng) AP，在已經(jīng)廣泛部署和成熟應(yīng)用的 Wi-Fi 產(chǎn)品上，提供藍(lán)牙、RFID 等 IoT連接方式，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)融合。為了簡(jiǎn)化醫(yī)護(hù)人員的使用，采用無(wú)感接入，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)終端自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)識(shí)別終端身份，并在空口進(jìn)行引導(dǎo)接入，實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 免配置（SSID/用戶(hù)名/密碼），藍(lán)牙免配對(duì)，RFID 有源標(biāo)簽自動(dòng)接入，開(kāi)局零配置操作。
輔助醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)方案在 Wi-Fi 的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了其他各種物聯(lián)網(wǎng)連接方式在 AP上的共站址、共回傳、統(tǒng)一入口和統(tǒng)一管理，并具有靈活可擴(kuò)展等特點(diǎn)。其具體實(shí)現(xiàn)
? 在華為的物聯(lián)網(wǎng) AP 上保持了原有的 Wi-Fi 模塊，可以為 Wi-Fi 終端用戶(hù)提供接入服務(wù)。
? 物聯(lián)網(wǎng) AP 內(nèi)置藍(lán)牙模塊，可以通過(guò)藍(lán)牙協(xié)議提供藍(lán)牙定位等相關(guān)物聯(lián)應(yīng)用。
? 物聯(lián)網(wǎng) AP 內(nèi)部還提供了標(biāo)準(zhǔn)的 Mini-PCIE 擴(kuò)展槽位，可以插入滿足 Mini-PCIE接口標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)模塊。物聯(lián)網(wǎng) AP 還提供 USB 接口，可以插入 USB 直插模塊，或通過(guò) USB 延長(zhǎng)線插入 USB 拓展模塊。通過(guò)擴(kuò)展槽或者 USB 接口接入射頻插卡，覆蓋 125K、433M、2.4G 三個(gè)頻段，可同時(shí)接入 RFID、ZigBee 協(xié)議終端。對(duì)物聯(lián)網(wǎng) AP 來(lái)說(shuō)，AP 不需要處理各個(gè)物聯(lián)協(xié)議，AP 只需要將各個(gè)模塊處理后的數(shù)據(jù)做數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)即可。AP 使用自己的 IP 地址并通過(guò)特定的端口號(hào)，將物聯(lián)報(bào)文封裝至 UDP 報(bào)文中，發(fā)至物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái)，物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái)根據(jù)報(bào)文中的編碼區(qū)分不同類(lèi)型的物聯(lián)終端設(shè)備，并將物聯(lián)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的物聯(lián)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在物聯(lián)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的處理。無(wú)感接入，就是指無(wú)線融合網(wǎng)關(guān)支持終端自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)識(shí)別終端身份，并在空口進(jìn)行引導(dǎo)接入，實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 免配置（SSID/用戶(hù)名/密碼），藍(lán)牙免配對(duì)，RFID 有源標(biāo)簽自動(dòng)接入，開(kāi)局零配置操作。如圖 3-5 所示，當(dāng)設(shè)備接通電源，設(shè)備與 AP 之間通過(guò)約定的 iConnect 協(xié)議，進(jìn)行自動(dòng)的握手，網(wǎng)絡(luò)感知到設(shè)備的電子身份，并將電子身份與聯(lián)接使能平臺(tái)中的白名單進(jìn)行比對(duì)，對(duì)于在白名單內(nèi)的設(shè)備，將被自動(dòng)推送到醫(yī)護(hù)人員的手機(jī) APP 中，予以呈現(xiàn)。而當(dāng)設(shè)備不在白名單中時(shí)，網(wǎng)絡(luò)將不允許設(shè)備聯(lián)接，也不會(huì)推送相應(yīng)的上線信息給醫(yī)護(hù) APP。整個(gè)過(guò)程中醫(yī)護(hù)人員無(wú)需進(jìn)行任何網(wǎng)絡(luò)配置操作，只需要將設(shè)備上電即可，醫(yī)護(hù)人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置無(wú)需手工配置，實(shí)現(xiàn)安全可靠的設(shè)備入網(wǎng)。
