W i-Fi系統架構與商業模式研究

王九九 ，鄒菲菲 /Wang Jiujiu，Zou Feifei

（1.中國聯合網絡通信有限公司北京100032；2.國家知識產權局專利局 北京100088）

1 引言

互聯網+時代，“用戶”之爭日趨白熱化，爭奪“用戶”最行之有效的手段就是掌握“入口”。而Wi-Fi“入口”無疑是各種入口中，門檻較低、效果較好的一種選擇。一般而言，根據不同的維度，Wi-Fi分類見表1。

2014年，Wi-Fi在移動互聯網網絡入口的價值如圖1所示。中國移動互聯網用戶連網方式中，使用流量+Wi-Fi方式上網的人群占比為75.6%，其中，以3G+Wi-Fi方式連網的人群占比最多，達到36.6%；4G+Wi-Fi方式連網占比為17.5%。在國內，平均每天Wi-Fi連網請求用戶數超過1億，用戶對于高速、穩定的Wi-Fi網絡環境更青睞。

2 W i-Fi繁榮的原因分析

Wi-Fi的繁榮本質上有3個方面的主要原因：一是Wi-Fi技術本身的發展和成熟；二是智能終端的普及和用戶上網習慣的變化；三是商業模式的轉變。

（1）從 Wi-Fi本身技術看

Wi-Fi翻譯成無線保真，是一個無線網絡通信技術的品牌，由Wi-Fi聯盟所持有。從1999年Wi-Fi聯盟成立，發布802.11b協議開始，標志著Wi-Fi正式走進人們的生活，然而最初的技術無論是并發用戶，還是最高11 Mbit/s的速率，都距離用戶需求甚遠，加之1999年互聯網帶寬及支持Wi-Fi終端的受限，Wi-Fi還只是實驗室的演示品。然而今天，Wi-Fi經歷了802.11b、802.11g、802.11n以及在2014年正式發布的 802.11ac，Wi-Fi所使用的 802.11協議組見表 2。無論是帶寬（現有Wi-Fi設備通過多天線技術，可以達到600Mbit/s的速率）、并發用戶數，還是系統架構穩定性，都有了長足的進步，從根本上匹配了用戶連網的需求。

（2）從智能終端的普及及用戶上網習慣的變化看

一般認為，2009年以iPhone為代表的智能手機的出現，是智能終端興起的元年，2012～2013年智能終端的操作系統逐步統一為iOS與Android，這進一步加快了Wi-Fi與智能終端的適配；2014年智能手機用戶突破5億，而這個數據在2018年將達到7億（不含平板電腦、便攜電腦等其他支持Wi-Fi的終端）。工業和信息化部數據顯示，2009年中國移動互聯網流量僅為1.2億Gbit，到2014年年底，此數據已增長到20.6億Gbit，增長率超過1 600%，其中，2014年手機上網流量為17.9億Gbit，占比為86.6%。中國移動互聯網接入流量已連續3年以超過50%的增長率持續增長，以上數據說明兩個事實：一是未來智能終端將占據絕大部分市場份額；二是用戶使用移動互聯網需求將持續增長。智能終端和用戶上網習慣的變化與Wi-Fi的發展遙相呼應，為其發展奠定了基礎。

表1 不同維度下的W i-Fi分類

表2 W i-Fi所使用的802.11協議組

（3）從運營模式看

2006年開始，國內運營商開始投身智慧城市的建設，以中國移動提出的無線城市為代表，三家運營商在2006～2009年斥資上千億，在公共場所（機場、酒店）鋪設了超過600萬部AP設備，以分布式的方式（平臺以省為單位）大規模建設Wi-Fi網絡。當時運營商的想法是效仿日韓，希望在分流移動網絡流量的同時，通過前向收取服務費的方式來盈利，但事與愿違，Wi-Fi網絡質量問題、運維問題以及復雜的認證流程、信號干擾等，導致用戶體驗較差，非但未收回投資成本，分流熱點地區移動網流量的目的也未達到。2010年至今，運營商鮮有Wi-Fi網絡建設。

2010～2014年，云計算發展導致Wi-Fi系統架構從分布式變為云架構，設備從瘦AP+AC轉變為胖AP，云架構不僅大大節省了建設成本，也從商業模式上顛覆了傳統運營商的前向收費模式，因為胖AP上OPENWRT/Linux系統的應用，使得廣告推送成為現實，此時恰逢移動互聯網大發展，Wi-Fi作為網絡入口，以其低成本、無政府監管、公眾認可度高等優勢，成為互聯網應用企業和終端企業的新寵。據不完全統計，2013～2014年，互聯網相關企業部署AP超過60萬，其中就包括直接投資Wi-Fi軟/硬件創業公司的BAT，也包括期望通過Wi-Fi產業聯盟的概念，在終端內置相關模塊，以達到自動發現并免認證連接Wi-Fi的小米、華為、蘋果等終端巨頭。

Wi-Fi的發展，催生了各種基于Wi-Fi的商業模式的創新，下面將逐一分析。

3 W i-Fi系統架構與商業模式對應關系

3.1 前向運營

前向運營是指向最終用戶收取Wi-Fi服務費，主要由運營商或虛擬運營商運營，其系統架構如圖2所示。

運營商通常以各省為單位，單獨建設Wi-Fi平臺，該平臺與各省營賬計費、網管等系統打通，實現對最終用戶的時長計費。用戶付費模式在國內基本失敗，本文主要討論后向運營模式。

3.2 后向運營

后向運營是指最終用戶連接Wi-Fi時，向其推送廣告或推廣應用（APP及公眾號等），最終對用戶免費，Wi-Fi運營方通過廣告等后向運營盈利，即商業Wi-Fi。因商業Wi-Fi覆蓋實現了用戶的聚類，一般認為，其廣告價值高于普通的互聯網廣告。然而，商業Wi-Fi的廣告價值是建立在規模化運營基礎上的，只有覆蓋足夠多的用戶，才可能擁有龐大的流量。從鋪設熱點、獲取用戶到產生流量、廣告投放，這是一個良性的循環體系，也是商業Wi-Fi規模化運營的潛在動力。因此，傳統的Wi-Fi系統架構已經不能支撐該商業模式，云Wi-Fi系統架構應運而生，如圖3所示。

通過云架構混合組網，實現了業務統一運營，使得廣告推送或應用分發成為可能，面向后向運營的功能架構，才能真正實現后向業務落地，如圖4所示。

從業務功能上看，平臺的數據模型、業務流程、功能特性，需要實現以下幾方面的能力。

（1）分級運營

Wi-Fi平臺支持統一建設運營的模式，銷售形式可以是直銷，也可以是分銷，其經營管理模式直接帶來分級、分權、分域管理的訴求，如集團→省級公司→市級公司→門店或全國代理→省代理→市代理→商戶。

每一個進入Wi-Fi運營平臺的商業組織均可看成一個VNO（Virtual Network Operator，虛擬網絡運營商），具備Wi-Fi運營的業務能力，同時通過上下層級關系實現業務管理。

平臺可以采用VNO的邏輯架構，為不同的用戶角色分配不同的設備和業務操作權限。這是實現Wi-Fi后向數據運營的架構基礎，在VNO屬性上才能構建個性化的SSID、認證方式等業務屬性的定制，實現時間、空間、對象多維度的數據分析和展現，同時，每個VNO都需要能夠自助運營運維。一個典型的權限分配見表3。

（2）認證接入多樣性

隨著社交網絡的蓬勃發展和智能手機的普及，傳統的手機號碼短信認證模式已不適用于后向運營的商業模式，取而代之的微博、微信、QQ認證接入不僅方便了用戶接入，提升了用戶體驗，更為企業和商家增加了多種時下流行的O2O營銷方式，如微信公眾號加關注、微博營銷自傳播等。

主流的認證模式包括手機號（短信）、社交網絡賬號（微信、微博、QQ）、固定賬號（會員號、VIP號、市民卡號等）、APP（定制APP認證接入）。

（3） 廣告運營

廣告運營一般要求支持各種內容和策略，主流的廣告運營包括推送廣告位（PC、手機各種瀏覽器適配）、推送內容（圖片、文字、視頻、Flash、APP、第三方廣告平臺）、推送策略、時間（如午市、晚市推送廣告）、空間（如某門店推送廣告）、人群（VIP客戶推送廣告）等。

一般而言，互聯網公司投資Wi-Fi，除了看重廣告、內容分發等相對明確的盈利模式外，最主要的目的還是希望通過控制Wi-Fi“入口”來控制用戶和用戶數據，用戶數據挖掘是商業Wi-Fi的另一重要價值。本文不再贅述。

（4）其他創新商業模式

Google與O2公司，分別于最近發布了Project Fi計劃和無縫Wi-Fi切換業務，其本質都是Wi-Fi與移動網混合組網。其中，Google與 Sprint和T-Mobile兩家美國基礎運營商合作，O2英國公司通過和零售商、飯店等合作在英國部署了超過11 000個Wi-Fi熱點，在有Wi-Fi覆蓋地區通過VoWi-Fi實現話音業務，在沒有Wi-Fi覆蓋地區則自動切換到移動網絡。實現這一業務的前提是終端支持，Google要求用戶首先擁有一部Nexus 6手機，并選擇Sprint和T-Mobile兩個公司的業務，而O2則通過SIM與Wi-Fi統一認證來實現。

表3 典型分級運營權限分配

與Google和O2類似，蘋果公司對于Wi-Fi的想法也在向虛擬運營轉變，但更為徹底，用戶甚至都不需要SIM卡，通過軟件定義的方式，與全球移動網絡運營商合作，實現Wi-Fi與移動網混合組網。國內的華為也在研發同樣的終端和平臺。

國內運營商中國電信與極路由合作寬帶BOD業務，基于CN2推行定向加速業務，即用戶通過極路由的設備（可以是固定的，也可以是Wi-Fi），在訪問特定網站（如迅雷）獲得加速服務，由此，可以向網站或用戶收取費用。

此外，很多歐洲的虛擬運營商正在嘗試通過租用合作伙伴（可以是基礎運營商提供的，也可以是企業/用戶自用的）閑時Wi-Fi，發布統一 SSID，提供熱點，組成一張廣覆蓋的Wi-Fi網絡進行運營，收費與合作伙伴分成。優酷公司推出的優酷盒子也是該模式。

有些商業Wi-Fi提供商也會按時購買基礎運營商提供的Wi-Fi網絡和熱點，提供底層的APP認證模塊，滿足全國、全網覆蓋的需求，通過APP采集用戶信息，進行大數據分析，實現二次精準營銷，最終形成完整的生態圈。例如，平安Wi-Fi、360Wi-Fi就是這種模式。

Wi-Fi的潛能遠不止于上述業務，在物聯網領域，通過Wi-Fi實現互聯成本更低，可廣泛應用于電力監控、油田監測、環境監測、氣象監測、水利監測、熱網監測、電表監測、機房監控、車輛誘導、供水監控等行業。在智慧城市領域，由于Wi-Fi的定位、推送等功能，可以在智能交通、旅游、醫療、教育、政府服務、大數據采集等方面發揮更大作用。在商圈領域，通過感知客戶、感知位置、感知內容及大數據采集，真正實現O2O的互動。此外，Wi-Fi應用在園區、制造業等方面也有廣泛應用。

根據萬物無縫互連的應用需求，國際電機電子工程師學會（IEEE）預計在2016年推出新一代802.11ah標準，將采用1 GHz以下頻段，實現低功耗、長距離無線區域網路連接，改善現今Wi-Fi信號易受建筑物阻礙而影響傳輸距離和覆蓋范圍的弊病。該標準將會使得Wi-Fi在家庭、企業、城市公共領域的物聯網應用中發揮更為重要的作用，催生出更多新型的商業模式，預計也將使得個人、家庭、企業、商業、運營商、智慧城市Wi-Fi呈現出精彩紛呈的局面。

4 W i-Fi運營存在的問題淺析

（1）標準及互通問題

雖然802.11協議組日趨完善，但不同的AP/AC設備互通以及胖AP與管理平臺互通問題，一直沒有得到解決，這就導致了組網規模受限，建設成本及替換成本均較高，不利于產業發展。

這時需要一個有實力、有公信力的企業或者企業聯盟來承擔網絡和平臺建設的工作，而作為管道建設者的電信運營商的身份最為合適，一方面可以把已有的龐大Wi-Fi網絡充分利用起來，發揮其價值；另一方面可以開放平臺接入標準，實現各方設備的開發對接，整合Wi-Fi資源。

（2）安全問題

相較于移動網絡，Wi-Fi的開放性導致了其安全隱患較高。偽造SSID，對管理平臺和AP/AC的黑客攻擊等手段的門檻較低，這些安全隱患受到用戶詬病。

另一方面，根據國家相關法規的要求，Wi-Fi熱點屬于重點的網絡安全審計管理范疇，然而由于胖AP采用直接本地轉發進入互聯網的模式，傳統的集中式審計監控設備無法處理，而且由于經過了AP或網關設備的NAT轉換，上網設備的內網IP以及MAC地址難以獲得，同時又不便和手機號等實名認證方式相關聯，從而不能準確界定用戶身份。

這些都對設備、平臺和安全審計系統提出了更高的要求，以實現用戶上網日志的留存和通過安全審計組件對傳輸內容和互聯網賬號等信息進行實時監控，滿足國家相關部門的監管要求。

（3）運營運維問題

由于Wi-Fi創業公司大量涌現，激烈的競爭導致AP/AC設備的成本一壓再壓，隨之而來的就是設備穩定性，據某調研公司統計，成本在200元人民幣左右的AP設備，故障發生率高達30%以上，對于商業運營，這是不可接受的。此外，商業Wi-Fi運營涉及各行各業，場景非常多，個性化需求也非常多，這時自助運維就顯得尤其重要。

5 結束語

Wi-Fi的出現和繁榮，既方便了用戶，又促進了信息消費，于國家、于個人都是好技術、好業務，但隨著五花八門的Wi-Fi創業公司的出現，各種概念炒作，商業模式模仿，已經很少有人真正關心用戶的體驗，這個市場顯然過熱了。相信不久的將來，會有很多Wi-Fi創業公司倒閉。

在Wi-Fi產業鏈不成熟的情況下，筆者認為政府需要從以下3個方面促進Wi-Fi產業發展：一是制定標準，解決互通問題；二是出臺業務管理規定，理順產業鏈，同時解決安全問題；三是在出臺政策鼓勵相關公司投資公眾場所Wi-Fi建設和運營、方便用戶的同時，推廣基于Wi-Fi的智慧城市應用和物聯網應用，促進信息消費。這樣一來，結合“寬帶中國”戰略，在智慧城市及物聯網領域，是否可以實現彎道超車？

[1]工業和信息化部2012～2014年相關報告.Http://www.miit.gov.cn/[EB/OL].2014.

[2] 艾瑞咨詢.中國商業WiFi行業研究報告[R].2015.