高通的消費物聯網棋局：要革傳統路由器和有線耳機的命

全文字數：6376閱讀時間：10分鐘

作為消費物聯網領域的核心技術，Wi-Fi和音頻技術一直廣受關注，高通也是這兩個領域的王者。在Wi-Fi網狀網路市場，家庭、企業和場館Wi-Fi以及藍牙音頻全球市場份額均為第一。近日，高通舉行消費物聯網、WiFi及音頻媒體溝通會，介紹了其在消費物聯網的策略以及在WiFi、音頻技術領域的最新技術和成果。簡單概括一下就是：高通要革傳統路由器和有線耳機的命。

文｜軼群

校對｜一求

圖源｜集微網

集微網9月27日報道，高通正在晶元業務之外開拓新的領域，物聯網是重要方向之一。高通將物聯網業務分為工業和消費兩類，消費類物聯網主要聚焦在可穿戴設備、攝像頭、家庭娛樂、家居控制與自動化、語音與音樂等。

高通的消費物聯網業務正快速成長，已服務超過9000個客戶，較2014年增長近20倍。目前高通已通過ODM廠商提供了超過30款可供量產的參考設計平台，包括聲控家居控制中心、智能顯示屏、智能音箱、聯網攝像頭、智能家用電器和智能手錶等。

作為消費物聯網領域的核心技術，Wi-Fi和音頻技術一直廣受關注，高通也是這兩個領域的王者。在Wi-Fi網狀網路市場，家庭、企業和場館Wi-Fi以及藍牙音頻全球市場份額均為第一。

近日，高通舉行消費物聯網、WiFi及音頻媒體溝通會，介紹了其在消費物聯網的策略以及在WiFi、音頻技術領域的最新技術和成果。

簡單概括一下就是：高通要革傳統路由器和有線耳機的命。

網狀網路：解決傳統路由器三大痛點

物聯網時代伴隨著海量終端的接入和連接，而目前無論是對家庭還是企業，都要面臨一個問題，就是面積增大之後WiFi信號的覆蓋以及城市高密度環境多帶來的干擾問題。

高通的報告顯示，以美國家庭為例，2017年一個典型的四口之家擁有超過20個聯網終端，2022年這個數字會增加到50個。目前每戶每月的數據使用量可達70GB以上，而到2020年，這個數字會增長到160GB以上。

「十年前，對於聯網技術而言其最大的挑戰是如何把終端設備連接到互聯網。而今天，每天都有超過500萬個智能終端連接到互聯網上，我們最大的挑戰在於如何保證聯網終端的和諧公平共存，並為用戶提供無縫體驗。」高通產品管理副總裁Gopi Sirineni表示。

對於WiFi覆蓋的需求在中國尤為明顯。根據高通的調查，接近60%的用戶都對家中的路由器感到不滿，其中指出的三大問題包括：一是Wi-Fi覆蓋問題，隨著居住面積的擴大，很多房間都無法連接Wi-Fi。二是接近60%的用戶反映在高峰時間，網路連接性較差，即網路擁擠和網路互相干擾問題嚴重。三是難以在家裡增加新的聯網終端，路由器的用戶使用界面和終端接入難度較大，用戶體驗並不好。

針對家庭互聯網路的需要，高通在三四年前就提出Wi-Fi SON概念，SON（Self-Organizing Network）直譯為自組織網路，現在被通俗稱為網狀網路。這種解決方案有很多關鍵特性，其中一部分是自組網，相較以前用戶買一台Wi-Fi網關的傳統方式，網狀網路是指在家中擺放一套三件裝、四件裝，甚至六件裝的多台Wi-Fi組網設備。其中一台可以連接到上行網路，其他幾台會自動組織成一個互聯網路。家中的終端會就近連接一個特定的網路節點。

目前60%的美國家庭已經把家裡的Wi-Fi網路從普通的單節點轉換成網狀網路的方式。在中國，雖然目前網狀網路的方式沒有非常大的接入率，但有很大的需求量。高通正在將網狀網路的方式引入中國。

在一個標準的中國家庭接入場景中，大部分都通過光纖接入，路由器放在家裡的某一端，比如門口或樓道。這造成路由器的實際家庭覆蓋面積為居住環境的1/4。另外3/4不僅沒有提供家庭覆蓋的功能，反而造成了對周圍鄰居的干擾。這也是網路使用的峰值時間點，用戶體驗變的更差的原因，網路之間互相干擾非常劇烈。

也就是說，網路不僅沒有全部覆蓋，另一方面還造成更多干擾。另一方面，通過高通網狀網路，智能組網的解決方案，用戶的使用情況有所不同。當家中有多個網路接入點（AP）時，可以根據網路干擾情況，網路用戶使用需求情況，把家庭網路的覆蓋重點轉移到在家庭中心的節點位置，或者干擾比較小的節點位置。這樣既解決了在家庭內部的網路覆蓋問題，也減少了毗鄰網路之間的互相干擾。

在高通的測試中，單路由器的使用示例，可以看到，離路由器節點比較遠的地方，數據點只有60M的吞吐量。使用高通網狀網路解決方案後，即使在之前最弱的接入點，數據吞吐量也可以達到265M，所以用戶體驗有天壤之別。此外，家庭網路的平均吞吐量也有50%以上的提升，增幅明顯。

網狀網路的部署能夠為高密度居住環境中的用戶帶來的使用體驗。在部署了網狀網路之後，每個家庭中最需要網路覆蓋的地方都有穩定的信號，而在網路使用較少的地方流量就會減少，同時這也減少了鄰里之間的信號干擾。

在樓宇中，高密度環境中信號干擾問題對消費者網路使用體驗的負面影響非常大。在部署網狀網路的情況下，不同住戶的網狀網路可以協同工作——即根據網路擁擠情況或用戶使用特性進行相互協調，這解決了三大問題：第一，減少相互干擾；第二，增強信號覆蓋；第三，從整體上提高用戶體驗，這不是單單提高某一家住戶的體驗，而是為整個樓宇的每位住戶都提供更優的使用體驗。

網狀網路的特性和智能化演進方向

網狀網路有如下幾方面的特性：

一方面是「就近」功能。根據信號強度或根據環境干擾的情況下，靈活調配網路節點提供的最佳帶寬，在自組網的情況下，用戶體驗的場景可以進行優化。比如有些家庭終端是由平板電腦接入，有些終端正在播放視頻，根據不同終端對網路帶寬和延時需求的不同，用戶可以設置2.4G或者5G的不同頻段，或者接入不同網路節點，這就為提高用戶體驗提供了很多自優化的功能和空間。

另一方面是自修復功能。比如家中安裝的攝像頭通常只在特定的時間工作，或者偵測到家中有移動目標才工作。在自組網上，攝像頭的工作情況則與正常使用情況的規律不同。發現攝像頭在不該開啟的時段進行工作，或者攝像頭抓取的數據情況跟平時使用的情況不一致時，自組網自修復功能可以根據用戶平時使用攝像頭的情況進行監測，情況有變化的時候向用戶提供警報，甚至將這種終端隔離，起到保護的作用。

再比如按照傳統方式在家中接入一個路由器，路由器若損壞，家中的網路基本癱瘓，無法與終端進行Wi-Fi連接。而具有多個節點的網狀網路解決方案，如果某一個節點出現故障，使用數據流將會自動連接到其他節點，甚至是終端的連接也可以通過其他的網路節點來實現，網路的魯棒性、抗干擾和抗破壞的能力更勝一籌。而且，網狀Wi-Fi面向城市中心地帶，可以讓高密度的居住環境受益。

網狀網路不僅能夠解決網路覆蓋的問題，還可以提供更多的智能功能、打造無縫的交互體驗，這些包括但不限於：第一，聲音生物識別的能力，高通的音頻解決方案不僅能夠通過識別關鍵詞執行指令，而且能夠識別語音指令的發出對象，進一步地根據指令發出對象的不同身份進行不同的操作；第二，喚醒詞識別和低功耗待機模式下的操作能力，這不僅僅可以節能，同時通過降低關鍵詞誤判率，減少了不必要的網路和雲端的數據傳輸，從而實現網路優化；第三，語音打斷或語音穿插的功能，即使智能音箱或其他終端正在播放音樂且音量很高，系統依然可以識別用戶說出的關鍵詞或者發布的指令，並進行交互，這就是基於6–8個麥克風迴音消除和雜訊抑制的遠場語音技術實現的；第四，來源追蹤，比如主人正在家中某個房間聽音樂，然後走到了另一個房間活動，此時不必在原來的位置繼續播放音樂，而另一個房間如果也有智能音箱的話，智能音箱就可以自動繼續播放剛才的曲目，讓音樂播放位置隨著用戶而移動，創造無縫的用戶體驗。Qualcomm解決方案能夠在Wi-Fi網狀網路覆蓋時，通過射頻信號的偵測，發現用戶已經從家中一個位置移動到另外一個位置，並且讓智能功能、交互功能的位置隨之移動。

在網狀網路的基礎上接入語音功能和智能交互功能不是路標性的規劃，而是現實，目前市場中已經有商業化的產品。包括華碩的Lyra Voice和NETGEAR的Orbi Voice，基於網狀網路的Wi-Fi覆蓋，同時在各個節點上連接智能音箱還有矩陣麥克風，從而為消費者創造真正的智能家居體驗，使其感受無縫的連接和交互。

除了與語音交互功能整合之外，高通還在推動利用射頻感應與網狀網路的結合。雖然用戶無法看到Wi-Fi信號，但實際上Wi-Fi信號在家中會不停發生碰撞、反射。所以不同的人、寵物、物體在家中進行移動的時候，對環境擾動的指紋信息都不同。從技術角度來而言，可以通過射頻環境的變化來感知和判斷是誰在家中進行移動，或者是家裡的寵物在不停地來回跑動。在智能家居的應用場景中，網狀網路整合人工智慧交互功能、以及對用戶使用習慣和需求的深入洞察，為未來創造了更多可能。

下一代音頻需求：小型化、高品質、超低功耗

音頻市場是一個快速發展的市場。在2018年，高通針對美國、英國、中國在內的大約6000位消費者做了一個關於音頻產品使用現狀的調研，並發布了一項調查報告。調查發現，大概有76%的消費者認為音頻品質是音頻產品最重要的一個特性；有79%的受訪者非常看重高解析度的音頻；有78%的受訪者已經開始使用語音UI；有52%的受訪者表示正在使用或者未來計劃購買真正無線的音頻產品；有32%的受訪者表示如果在未來12個月內要買無線音頻產品，音頻智能音箱會成為首選；有48%的受訪者表示，未來希望在戶外場景能夠使用聲控智能音箱。

作為音頻市場的領導者，高通目前在藍牙音頻領域的全球市場份額佔據第一。高通現在專註的細分市場主要包括兩大塊，一是個人音頻市場，第二是音箱市場。個人音頻的市場主要包括藍牙耳機、有線耳機、主動降噪（ANC）耳機等；音箱市場包括傳統的藍牙音箱市場、智能音箱市場，以及條形音箱市場。

今年，高通針對音頻音響市場發布了三個系列的產品，分別是QCC302X、QCC303X和QCC5100。這三個系列產品滿足了用戶對下一代個人音頻產品的需求。首先這三大系列產品都是單晶元設計，一顆晶元集成了藍牙的收發器、處理器、DSP、音頻編解碼器（codec）等。在QCC5100系列產品上，高通還集成了混合主動降噪（ANC）。晶元的高度集成主要是為了滿足未來更小型產品的需求，使得客戶可以設計更小尺寸的產品，從而提高用戶使用的舒適度。

值得關注的一點是，這三大系列產品的另一大特性是超低功耗。小尺寸設計對電池容量提出了需求，因此超低功耗至關重要。特別是入耳式產品，因為要將其放置於耳朵之中，所以對產品和電池的尺寸要求都非常高，超低功耗就顯得非常重要。

除了超低功耗，高品質的音樂性能是高通系列產品的另一大亮點，高通可以支持高達四核處理能力。因為用戶希望的是，在超低功耗的前提下擁有更高的處理能力，而不是為了降低功耗去犧牲音頻品質。舉個例子，在火車站等非常嘈雜的環境打電話時，用戶希望通話聲音清晰；在聽音樂時，用戶希望音質效果好。為此高通的四核處理能力在低功耗的情況下，可以帶來更好的音樂品質。、

在高通今年發布的三大系列產品中，可以同時支持兩種真無線技術，一種是TrueWireless Stereo，另外一種是TrueWireless Stereo Plus。在使用過程中，耳機會與手機進行通信，並判斷手機支持哪種技術。如果手機是基於驍龍845、670、710移動平台，耳機會切換到TrueWireless Stereo Plus技術。TrueWireless Stereo Plus是Qualcomm-to-Qualcomm的連接技術，在這種連接技術下，會有兩路獨立的音頻流從手機直接傳輸到兩個不同的耳機。如果耳機跟手機通信過程中，檢測到手機不支持TrueWireless Stereo Plus技術，耳機會自動轉換到TrueWireless Stereo模式。TrueWireless Stereo模式是一個通用模式，幾乎可以兼容所有的智能手機，並不局限於操作系統或手機SoC。

據高通的調查，約48%受訪者表示會考慮在室外使用場景中使用聲控智能音箱。針對這項需求，高通發布了智能音頻平台來滿足下一代智能音箱的發展需求。

首先，連接性。這是一個高度集成的平台，為了滿足用戶對未來使用場景的更高要求，也為了應對更為複雜的室外使用場景。高通智能音箱平台採用了高通全球領先的Wi-Fi和藍牙技術，以保障可靠的連接性。其次，便攜性。在室外使用時，音箱對電池使用時長要求較高，因此低功耗也是一個重要的考量。再次，在保證低功耗的同時，我們也要兼顧高性能。通過集成Qualcomm的優化演算法，Qualcomm智能音頻平台支持多麥克風遠場語音，尤其是在語音控制和語音UI的應用場景中，不論使用環境的複雜程度，都能可靠地檢測到用戶指令的內容。另外Qualcomm智能音頻平台支持包括亞馬遜Alexa、Google Assistant和百度DureOS在內的多個雲端語音助手。此外，高通智能音頻平台支持多房間聯網音頻。當用戶家中有多個房間並配備了多台智能音箱，希望在各房間同步播放同一首歌曲或完全不同的歌曲時，高通的智能音頻解決方案即可滿足這一需求。音頻品質方面，可以支持24位的音頻及Qualcomm aptX音頻。

截止到2018年7月份，高通合作夥伴發布了一些採用Qualcomm音頻解決方案的新產品，包括雅馬哈MusicCast BAR 400、谷歌Pixel Buds、Bose QuietComfort 35 II、LG ThinQ Speaker（支持Google Assistant）、Bowers & Wilkins PX無線耳機、精冠Mavin Air-X以及OPPO發布的真無線耳機OPPO O-Free。

aptX Adaptive替代有線技術

經過多年的發展，高通的aptX音頻技術已經建立了非常完善的生態系統，市場接受度和品牌知名度極高，目前已經有數十億台終端支持aptX技術。9月初，高通在IFA大會上發布了支持動態調節的下一代音頻編解碼器QualcommaptXAdaptive，集穩定性、頂級音質、可擴展性和低時延於一身，旨在為移動遊戲、視頻和音樂等時下最受歡迎且對音效要求頗高的應用帶來出色的無線聆聽體驗。

高通的一份調研報告顯示，截止到2020年，美國將有約77%的移動用戶使用智能手機玩遊戲。這個結果很大程度上反應了未來市場發展的大趨勢：用戶對無線音頻的期望已經越來越高。無線帶來了靈活度和方便性，但是用戶也不希望無線技術犧牲掉有線的品質。而高通推出aptX Adaptive技術，正是希望它最終能夠取代有線耳機。

「如今，越來越多的手機開始取消3.5mm的耳機介面，越來越多的消費者對音樂解析度的要求更高。消費者除了用手機聽音樂，更多的時間在觀看視頻。aptX Adaptive音頻技術的目標是讓其替代有線技術。」高通產品市場總監劉俊勇告訴記者。

aptX Adaptive有幾個重要的特性：

第一，該技術會根據外界的射頻傳輸環境動態調整性能。現在的射頻使用環境比以前要複雜，越來越多的Wi-Fi熱點，用戶無論身在機場還是家中，身處的Wi-Fi環境都比過去複雜。aptX Adaptive可以根據外界射頻的傳輸環境來動態調整性能，保持非常一致、流暢的用戶體驗。

第二，從消費的內容來看，用戶不僅使用終端聽音樂，還觀看視頻和打遊戲，因此，aptX Adaptive還有根據消費內容來自動調節性能的特性。aptX Adaptive的另一個特性是高品質。高品質是用戶對音樂最基本的需求，所以這項技術不會以犧牲品質來實現對不同場景的適應。

目前市場上已經有大量aptX和aptX HD的終端，因此，aptX Adaptive會向後兼容目前市場上所有aptX和aptX HD的產品。此外，aptX Adaptive不需要用戶去控制，一切都是自適應來完成的，這極大地提高了用戶體驗。

aptX Adaptive的三大核心特性，第一是高穩定，不管是在任何的場景都能確保非常穩定的使用。第二是高品質，aptX Adaptive可以達到接近CD、高保真的音樂傳輸品質。第三是低時延，這一點尤其針對遊戲和視頻場景。

據劉俊勇介紹，獨立的第三方機構基於嚴格的標準對aptX Adaptive的音樂傳輸品質進行了測試。目前aptX Adaptive的音樂傳輸品質在420kbit/s傳輸速率下時，專業人士基本上感受不到它與24bit/96kHz的線性音頻有明顯的差異。

總的來說，aptX Adaptive最重要的特性是高穩定性。源端終端（如手機）和耳機連接時，aptX Adaptive會監測鏈路射頻傳輸的品質，然後跟耳機配合來動態調整傳輸速率。通常情況下，該技術會支持到279Kbps到420Kbps的傳輸速率。在動態調整、傳輸環境非常複雜時，aptX Adaptive會適應到相對較低的傳輸速率。但是在環境簡單，如Wi-Fi干擾非常小時，aptX Adaptive會自動調高傳輸速率。但是即使在調整傳輸速率的情況下，aptX Adaptive也保證了接近CD、高保真傳輸的音樂品質。

aptX Adaptive還有一個重要的特性就是高音質。在420kbps傳輸速率下，它可以達到aptX HD的傳輸品質。aptX HD的傳輸速率是576kbps，我們最新的技術aptX Adaptive在420kbps傳輸速率的情況下可以達到aptX HD在576kbps的音質，這是一個非常大的提升。aptX Adaptive在保證HD音質的前提下降低速率極大地提高了射頻的傳輸可靠性，降低了傳輸速率卻不犧牲音頻品質，這正是取代有線必須要達到的要求。

低時延是使用終端觀看視頻和玩遊戲的硬性需求。劉俊勇舉例稱，玩射擊類遊戲時，如果用戶使用的是配備傳統藍牙技術的耳機，用戶開槍之後，敵人倒在地上，可能需要過很長時間才聽到槍聲。這在遊戲的使用場景中是無法接受的，這也正是高通在aptX Adaptive技術裡面特彆強調低時延的應用場景，因為它可以實現50-80毫秒的傳輸時延（這個跨度取決於實現的平台）。

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