低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求加速Wi-Fi 6的廣泛采用

新的Wi－Fi 6標(biāo)準(zhǔn)也被稱之為IEEE 802．11．a(chǎn)x，正在迅速成為無線局域網(wǎng)（WLAN）市場發(fā)展的主要驅(qū)動力。

根據(jù)國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的市場研究分析師的說法，Wi－Fi 6支持的AP占2020年第一季度出貨量的11．8％，而收入占比達到了21．8％。不過，802．11ac仍占出貨量（80．9％）和收入（76．2％）大部分。

最近發(fā)布了許多嵌入式Wi－Fi 6相關(guān)解決方案反映這一點。例如，最新的產(chǎn)品來自Imagination Technologies，該公司宣布了其最新的知識產(chǎn)權(quán)（IP），可為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、可穿戴設(shè)備和聽覺設(shè)備所需的低功率和電池供電應(yīng)用提供集成的RF和基帶。

另外，恩智浦半導(dǎo)體公司（NXP Semiconductors）最近還宣布了擴展的Wi－Fi 6產(chǎn)品組合，以使與主要針對高端產(chǎn)品的現(xiàn)有解決方案相比，能夠被更廣泛的市場采用。

Imagination集成IP針對低功耗Wi－Fi 6

Imagination Technologies的新iEW400現(xiàn)已上市，包括集成的RF、AFE、基帶PHY和MAC。實現(xiàn)了靈活性和快速上市時間，并降低了開發(fā)成本。

ABI Research首席分析師Andrew Zignani表示“以物聯(lián)網(wǎng)為中心的Wi－Fi 6 IP和芯片組的出現(xiàn)，可以更高效、更可靠地滿足可穿戴設(shè)備、智能家居、工業(yè)和其他物聯(lián)網(wǎng)市場的需求，這是該行業(yè)的一個重要里程碑。啟用下一代低功耗Wi－Fi。 iEW400等解決方案在為這些設(shè)備提供更長的使用壽命，提高可靠性和耐用性以及在密集部署場景中提高性能方面將變得越來越關(guān)鍵?！?/p>

Imagination Technologies表示，在越來越多的低功耗IEEE 802．11n設(shè)備采用的推動下，電池供電應(yīng)用的Wi－Fi增長強勁。 IEEE 802．11ax使這些產(chǎn)品能夠集成改進的功耗和效率，以及增強的性能和魯棒性。因此，低功耗Wi－Fi 6設(shè)備是電池受限應(yīng)用中Wi－Fi演進的下一步。

圖片來源Imagination Technologies

Imagination Technologies表示，其iEW400 Wi－Fi 6 IP使任何微控制器公司都能輕松進入互連的MCU市場。

Wi－Fi具有藍牙等其他低功耗連接解決方案無法提供的多項優(yōu)勢。首先，潛在的是更高的數(shù)據(jù)速率它可以達到230 Mbps。 Wi－Fi還提供了比競爭對手更好的覆蓋范圍，它還支持在5GHz運行，這比2．4GHz的擁塞頻段要少得多。最后，它還支持IP網(wǎng)絡(luò)，如果希望將數(shù)據(jù)發(fā)送到云中而沒有任何復(fù)雜性，則這非常重要。

Wi－Fi 6的關(guān)鍵是增加了一些新功能，這些功能旨在解決與替代產(chǎn)品相比通常更高的功耗。它旨在提高數(shù)據(jù)吞吐量，增強穩(wěn)定性并降低功耗。借助其新IP，Imagination希望Wi－Fi成為低功耗IoT應(yīng)用的首選技術(shù)。該公司表示，iEW400使任何微控制器公司都能輕松進入相連的MCU市場。它還可以與用于Wi－Fi 6 plus BLE v5．2組合IC的低功耗藍牙（BLE）解決方案配對。

iEW400的電源效率通過目標(biāo)等待時間（TWT）等功能實現(xiàn)，目標(biāo)等待時間（TWT）是一項新的Wi－Fi 6功能，訪問點可與連接的設(shè)備進行協(xié)商，以協(xié)商何時應(yīng)喚醒它們以傳輸數(shù)據(jù)。這種調(diào)度方式意味著設(shè)備可以長時間睡眠，從而大大降低了電流消耗并大大延長了電池壽命。這也意味著傳感器可能有可能一次有用地一次收集現(xiàn)場多年的數(shù)據(jù)。

另外，正交頻分多址（OFDMA）改善了高密度環(huán)境中的性能。通過對通道內(nèi)的帶寬進行分段，多個設(shè)備可以在同一時間范圍內(nèi)接收數(shù)據(jù)。這種對帶寬的明智利用提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，降低了功耗，并顯著提高了數(shù)據(jù)吞吐量。

設(shè)備從Wi－Fi 6中利用的其他兩個關(guān)鍵功能是基本服務(wù)集（BSS）著色和雙子載波調(diào)制（DCM）。在BSS著色中，為每個訪問點的數(shù)據(jù)指定了一種顏色，因此客戶端可以識別正在傳輸?shù)氖悄姆N顏色，從而提高了網(wǎng)絡(luò)性能。這解決了存在多個接入點和許多客戶端（例如人群）的區(qū)域，由于來自不同接入點的數(shù)據(jù)可能會重疊，導(dǎo)致爭用和干擾，因此Wi－Fi通常難以提供一致的吞吐量。在DCM模式下，相同的信息在一對子載波上進行調(diào)制，即使在挑戰(zhàn)性的情況下，也可以確保數(shù)據(jù)通過。

Imagination Wi－Fi 6 IP設(shè)計實現(xiàn)了2．4／5GHz低功耗Wi－Fi解決方案，在臺積電40nm LP中具有6．84 mm2的管芯面積，包括模擬焊盤。它包括內(nèi)部功率放大器，LNA和開關(guān)，確保整體系統(tǒng)級功耗降低的睡眠控制器，以及可選的集成電源管理單元（PMU）。

恩智浦?jǐn)U展產(chǎn)品組合將Wi－Fi 6推向更廣闊的市場

同時，恩智浦半導(dǎo)體公司（NXP Semiconductors）最近推出了新的Wi－Fi 6產(chǎn)品組合，據(jù)稱該產(chǎn)品將IEEE 802．11．a(chǎn)x的功能推向了更廣闊的市場。NXP副總裁兼總經(jīng)理Mark Montierth在EE Times的簡報中說，Wi－Fi 6目前實施成本太高。他說，其新產(chǎn)品組合將加速IoT、汽車、接入和工業(yè)市場中Wi－Fi 6的大規(guī)模采用。

ABI Research的Zignani評論說“迄今為止，Wi－Fi 6的采用主要是由智能手機推動的。但是，我們預(yù)計在整個2020年及以后的時間里，物聯(lián)網(wǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施和汽車市場將獲得巨大的推動力。這種增長將由功耗和成本優(yōu)化的芯片組（例如NXP的最新產(chǎn)品）進一步推動，這將增加Wi－Fi在其他應(yīng)用中的生存能力，并為該技術(shù)開辟新的機遇?！?/p>

恩智浦?jǐn)U展的Wi－Fi 6產(chǎn)品組合代表了該公司對跨多個市場進行大規(guī)模部署的產(chǎn)品的新的端到端愿景，其功能包括高達4倍的性能改進、更大的范圍、更長的電池壽命和更好的連接可靠性。

這個新產(chǎn)品組合包括4×4和8×8流解決方案，以及用于家庭和企業(yè)訪問解決方案的集成藍牙5（88W9064、88W9068）；并發(fā)雙Wi－Fi 2×2以及2×2 ＋藍牙5符合AEC－Q100標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，專為最高性能的信息娛樂和遠程信息處理汽車應(yīng)用而打造（88Q9098）；并發(fā)雙Wi－Fi 2×2和2×2 ＋藍牙5解決方案，可為多媒體流和消費者訪問應(yīng)用提供同類最佳的產(chǎn)品（88W9098）；和針對物聯(lián)網(wǎng)的2×2 WiFi 6 ＋藍牙5已針對成本和功耗進行了優(yōu)化。

此外，恩智浦基于硅鍺（SiGe）的小米Mi 10 5G智能手機中設(shè)計的RF前端（RFFE）解決方案產(chǎn)品組合可從低端到高端應(yīng)用擴展Wi－Fi 6功能，包括1×1、2×2、4×4和8×8 MIMO（多輸入、多輸出）解決方案，并包裝在為移動設(shè)備優(yōu)化的超緊湊3mm x 4mm模塊中。它具有Wi－Fi 6功能，旨在支持高級便攜式計算設(shè)備（包括一流的5G智能手機），并以最高性能實現(xiàn)2×2 MIMO功能。