5GHz Wi-Fi摄像机

市面上为什么少有支持5GHz Wi-Fi的摄像头?先说结论,最主要原因是成本。5GHz Wi-Fi本身的价值很大,但是之于安防摄像头(特别是家用消费类Wi-Fi摄像机),就如同鸡肋一样了。

在解释清楚这个问题之前,我们先做下Wi-Fi基础知识的普及。

Wi-Fi技术发展

Wi-Fi是wireless fidelity的缩写,字面意思是“无线保真”。现在我们说的Wi-Fi一般指wireless lan(WLAN),无线局域网,无线热点或者无线网络。如果把这个局域网通过路由器接入外网,那Wi-Fi就能连上Internet了。

Wi-Fi是基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术,不要把二者混淆,IEEE 802.11是一种无线局域网标准,而Wi-Fi是这个标准下的一种实现。由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)这个机构负责制定相关的Wi-Fi标准,Wi-Fi也是这个联盟的商标。

Wi-Fi技术标准如下:

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以上,我们可以看出,Wi-Fi使用的频段从最初的2.4GHz,扩展到现在的5GHz,6GHz;最高传输速率也不断上升,从几十Mbit/s上升到几十Gbit/s,技术发展进步很快。当然新的Wi-Fi技术总是能兼容旧的标准。目前Wi-Fi 6技术已经成熟,很多相应的产品已面市,而Wi-Fi 7标准也正在制定中。(关于Wi-Fi的更多知识可以参见 安防中的相关Wi-Fi知识 一文。)

同其他消费类电子产品(比如手机,个人PC,平板等)不同,家用消费类安防摄像头对新技术不敏感,新技术的应用很难给产品本身带来更多的附加值和购买欲望,家用消费类摄像机还是属于价格敏感型产品。一个200万像素,带有云台转动功能的家用Wi-Fi摄像机(俗称摇头机)市场售价也就80-90元,如果将其中的Wi-Fi模组更换成支持5GHz频段的,成本可能会上升20-30元,而原本整个摄像机利润可能只有10-20元。市场如何抉择,显而易见。

5GHz频段的优势

作为一种新的技术,新的频段,相较于2.4GHz,5GHz给Wi-Fi传输带来很多新的发展,新的提升。

5GHz带来了更多可用的频段,能划分更多的信道,同时能分到每个信道上的频段资源能更多。这样相较于2.4GHz频段,5GHz Wi-Fi的优势:干扰少(使用2.4GHz的设备太多,比如微波炉,无线鼠标,蓝牙等,会对2.4GHz Wi-Fi产生干扰),能传输的速率更快(单位信道能划分更多的频段资源,自然能承载的带宽越大。香农定理。),更稳定(划分的信道更多,相邻之间信道干扰少)。

5GHz频段的问题

凡事有利,就有弊。5GHz频段给Wi-Fi传输带来好处的同时,也有弊端。

  • 传输距离短。频率越高,波长越短,衰减越快。5GHz信号频率高、波长短,而2.4GHz信号频率低、波长长。
  • 穿墙能力差。频率越高,波长越短,电磁波的穿透能力越强。但是一般水泥墙Wi-Fi信号很难完全穿透,大部分损耗掉了,更多的Wi-Fi信号是靠反射,衍射和漫射来穿越墙壁的。频率越高消耗在穿透(直线传播)上的能量越大,导致信号浪费,设备接受到的反而是反射衍射过来的信号。2.4GHz下,衍射和反射比5GHz要多,因此设备接受到的信号反而强。
  • 芯片要求高。因为要处理更多的频段,信道,更多的带宽,5GHz Wi-Fi对芯片的要求更高,芯片的处理能力更强,成本更高,另一方面芯片工作时产生的热量更多。

5GHz Wi-Fi摄像头

以上分析的5GHz Wi-Fi信号的优缺点,结合家用Wi-Fi摄像机来具体看,5GHz Wi-Fi的这些优点没有太多意义。目前家用消费类Wi-Fi多为1080P 200万像素,最多到500万像素,所需码流2Mbit/s-5Mbit/s,2.4GHz Wi-Fi完全能满足这一带宽需要。家用摄像机一般通过Wi-Fi连接到外网,通过手机观看,摄像机本地TF卡存储录像。我们不会一天24小时始终拿着手机远程访问摄像机,所以其对网络的可靠性,稳定性没有那么高。

然而5GHz Wi-Fi的弊端对于家用摄像机却很严重,文章开头分析了,对于价格敏感的家用摄像机来说,5GHz Wi-Fi与2.4GHz Wi-Fi 20-30元的芯片成本差距,已经完全覆盖了摄像机的利润空间,影响产品定位和市场销售策略。另一方面,传输距离短,穿墙能力弱可能降低给摄像机初次配网的成功率,影响用户体验。芯片热量高,发热,会影响摄像机画质,增加噪点,尤其是晚上夜视,画质影响会很大,比较难处理。

以上原因只能导致市场上支持5GHz Wi-Fi的家用摄像机非常少,但没有绝迹。一般家用的Wi-Fi路由器,2.4GHz和5.0GHz是可以分别成独立的Wi-Fi接入点的,但同时也可以合二为一,设置成一个Wi-Fi接入点,即双频合二为一的Wi-Fi。如果是后一种情况,普通的只支持2.4GHz Wi-Fi摄像机肯定不能使用,此时需要重新设置Wi-Fi,或者单独增加一个2.4GHz的Wi-Fi路由器,对部分用户来说学习成本可能会较大。此时能有一个支持5GHz频段的Wi-Fi摄像机是最好的选择。

简单搜索查找了下,常见的一些家用Wi-Fi摄像机品牌,都有一两款能支持5GHz频段的Wi-Fi摄像机。

  • 海康威视旗下萤石品牌,C6P 300万超清全景互联网摄像机,支持IEEE802.11a/b/g/n/ac。
  • ring品牌的floodlight cam pro plug-in和floodlight cam wired pro均支持802.11 b/g/n/ac Wi-Fi connection @2.4GHz and 5.0GHz
  • Arlo的arlo ultra 2摄像机支持802.11 b/g/n/ac。
  • Google旗下nest摄像机支持802.11 a/b/g/n/ac。

以上支持5GHz Wi-Fi的摄像机均有个特点,价格很高,产品功能很多,定位比较高端。这样也算是在产品功能,价格,市场需求之间找到了平衡。

一般的,摄像机如果只支持2.4GHz频段Wi-Fi,在产品参数,无线参数项目会注明无线标准IEEE802.11 b/g/n,如果无线标准注明支持 IEEE802.11 a 或者 IEEE802.11 ac,那肯定是支持5GHz Wi-Fi的。

Google旗下nest摄像机的无线参数

作者

天一生水

发布于

2021-12-08

更新于

2024-01-23

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