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Wi-Fi让物联网无处不在

2021-11-27
来源:21ic中国电子网
关键词: Wi-Fi 物联网 蓝牙

  物联网(IoT)的快速增长和智能设备的激增,引发了人们对Wi-Fi连接的重新思考,揭示了众多技术差距,以及Wi-Fi在我们的互联世界中应该扮演什么角色。许多物联网环境要求无线信号能够穿透墙壁并延伸数百米,同时使低功耗设备能够靠小型电池运行数月或数年。我们的家庭、办公室和公共场所对远程连接的需求不断增长,加上电池驱动的物联网设备和机对机(M2M)应用的低功耗限制,需要一种针对物联网优化的新型Wi-Fi。

  传统的Wi-Fi是当今使用的最普及的无线网络协议,承载了一半以上的互联网流量。根据Wi-Fi联盟的数据,2019年售出的Wi-Fi设备超过40亿台,全球Wi-Fi安装量扩大到130亿台以上。全球著名信息技术市场研究机构Strategy Analytics预测,到2030年,支持Wi-Fi的智能家居设备的数量将增加三成以上,达到170亿台。美国普通家庭现在平均拥有10多台连接设备,大多数使用Wi-Fi通过接入点连接到互联网。

  在日前举行的英飞凌(Infineon)【“英”领物联】线上媒体沟通会上,英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理贾智勇分享说:“在物联网的无线方案中,WiFi需要做到智能化、多标准、多协议。同时,还需要供应商更加关注网络的效率和网络覆盖率,以满足多用户并发上网等应用场景的需求。此外,一些低功耗、电池供电产品的出现,要求WiFi连接在功耗方面能够做到更优。”

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  无线连接技术伴随物联网发展

  目前,信息产业已经发展到一个全新的阶段。新一代信息产业的显著特点之一便是连接技术能力出色,能够实现智能化的人机互联和万物互联。具体到物联网,未来发展方向是实现自主连接。举个例子,当汽车到达车库时,便会自动连接到家庭的网络,同时我们的车库也会通过云端推送给手机一个信息,整个系统会组成一个自主连接,进行自我的学习。

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  Wi-Fi6是主流

  在物联网众多短距离无线应用中,Wi-Fi和蓝牙目前仍稳居半壁以上的江山。1996年,澳大利亚研究机构CSIRO在美国成功申请了无线网技术的专利,从而将Wi-Fi这一新兴事物带到了我们的面前。不久之后,1998年,蓝牙技术也出现了。以Wi-Fi和蓝牙为代表的短距离无线通信技术,很快得到普及和推广,走进我们每个人的生活。发展至今天,特别是Wi-Fi技术,已经从早期的11b发展到现在的Wi-Fi5、Wi-Fi6,也就是我们俗称的11ax。

  

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  Wi-Fi6是目前比较新兴的Wi-Fi技术,也是市面上的主流技术。包括智能手机、路由器等,都在慢慢向Wi-Fi6进行转变。

  随着技术越来越渗透到日常生活的方方面面,物联网将很快对 Wi-Fi 和互联网世界产生重大影响。物联网可以使各个业务领域和部门变得更好,使每个人的工作变得更加容易。

  英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理贾智勇介绍道,英飞凌今年针对无线技术推出了全新品牌AIROC,该品牌结合了空气(AIR)和岩石(ROCK)两个词,意思则是希望提供坚如磐石的无线连接技术。AIROC产品组合非常丰富,包括了Wi-Fi和蓝牙的Combo、蓝牙与蓝牙低功耗的双模蓝牙、单Wi-Fi、车用产品以及Wi-Fi SoC等。值得强调的是,今年AIROC系列推出了Wi-Fi 6(E)和蓝牙5.2的Combo产品,作为下一代Wi-Fi技术,WiFi6将全面支持包括消费、工业及汽车在内的多种物联网应用场景。

 

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  谈到英飞凌无线技术的差异化时,除了丰富的产品组合之外,AIROC还具有高可靠性、稳定性、高性能等特性。贾智勇表示,由于采用特殊的Wi-Fi与蓝牙共存算法,实现产品更少的丢包率及更高的带宽。

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  由于物联网Wi-Fi MCU通信芯片研发工作与下游应用领域高度相关,随着物联网、人工智能等新兴技术的深入应用,下游物联网应用领域快速增长,市场需求呈现多样化、复杂化的特征。产品差异化和紧跟下游应用领域需求成为物联网芯片公司发展的主要方向。

  除了Wi-Fi,英飞凌还提供蓝牙产品,在其combo芯片中从底层做了优化,令Wi-Fi和蓝牙共存并达到最高效率。下表显示,在Wi-Fi单独工作以及Wi-Fi和蓝牙同时工作时的丢包率和Wi-Fi吞吐量的变化并不明显。“我们建立了一个30毫秒BLE的连接,可以看到它对整个Wi-Fi的影响微乎其微。而针对友商产品测试下来,BLE、Wi-Fi同时连接的影响非常大,” 贾智勇说到。

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  除了继续深耕Wi-Fi和蓝牙无线产品之外,英飞凌也非常看好Matter在未来AIoT市场的前景,并且已经在BLE MCU和AIROC的combo以及BT 芯片中进行了Matter协议栈的开发,目前已经完成了基本功能的实现和测试认证环境的搭建,有望在明年年初推出支持matter的量产版本芯片产品。

  总结

  物联网网格化的发展使嵌入式传感器技术可以和没有PC或专用集线器的物联网设备进行通信。也使得连接物的网络能够以相对便宜的方式与小的本地供电的传感器节点建立与附近节点的链路,从而使遍布网络的节点之间的业务跳跃。特别是,Wi-Fi和蓝牙两种技术允许网格化以实现更高的物联网无处不在。




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