Wi-Fi網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)如何重塑智能家居設(shè)計(jì)

Wi-Fi網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)正在通過(guò)為用戶(hù)提供對(duì)連接設(shè)備的更高級(jí)別的控制來(lái)改變家庭連接。允許智能家居用戶(hù)做出明智和明智決策的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)包括無(wú)線連接節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施。

無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)主要組件組成：網(wǎng)關(guān)、中繼器和端點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)用作鏈接本地網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的回程，其中端點(diǎn)是無(wú)法為其他設(shè)備路由消息的終端設(shè)備。相反，中繼器（又名路由器）將消息轉(zhuǎn)發(fā)到機(jī)頂盒 （STB） 等終端設(shè)備。

本文將擴(kuò)展目前最流行的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)無(wú)線設(shè)備：Wi-Fi。Wi-Fi網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，也稱(chēng)為分布式Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，使用多個(gè)路由器在整個(gè)家庭中傳播Wi-Fi信號(hào)。根據(jù)KBV Research的數(shù)據(jù)，到2023年，Wi-Fi網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到89億美元。

本文的最后一部分還將深入探討藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)如何與Wi-Fi網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，以補(bǔ)充整體智能家居連接。

Wi-Fi 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)

具有不同速度和范圍屬性的多個(gè)接入點(diǎn)或擴(kuò)展器的網(wǎng)狀部署帶來(lái)了獨(dú)特的工程挑戰(zhàn)。例如，整個(gè)家庭中網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)之間的需求模式和距離是高度不可預(yù)測(cè)的。

反過(guò)來(lái)，這需要自我修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而不是未針對(duì)所有場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化的僵化硬件配置。Celeleno聲稱(chēng)，其基于CL8000系列芯片的網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)可以在每個(gè)頻段上使用默認(rèn)的2x2配置進(jìn)行部署。

CL8000芯片中的ElasticMIMO架構(gòu)由自學(xué)習(xí)軟件控制，可以通過(guò)將MIMO?配置從2.4 GHz頻段的1x1重新調(diào)整為5 GHz頻段的3x3來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，反之亦然。

Celeno 的CL8000系列 Wi-Fi 6 芯片采用緊湊的 11 mm x 11 mm 封裝，提供兩個(gè) Wi-Fi 6 雙頻收發(fā)器。這些芯片中的 ElasticMIMO 架構(gòu)可實(shí)時(shí)仲裁兩個(gè)收發(fā)器之間多達(dá) 8 個(gè)無(wú)線電鏈和多輸入多輸出 （MIMO） 流的分配，以?xún)?yōu)化范圍和吞吐量。

這確保了強(qiáng)大的Wi-Fi鏈路，同時(shí)允許家庭網(wǎng)關(guān)將高帶寬視頻流式傳輸?shù)蕉鄠€(gè)機(jī)頂盒。換句話(huà)說(shuō)，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的這些智能配置可以為更快的下載和優(yōu)質(zhì)的Wi-Fi服務(wù)打開(kāi)大門(mén)。并發(fā)雙頻接入點(diǎn)和靈活的硬件架構(gòu)也減少了天線數(shù)量和整體設(shè)計(jì)成本。

例如，Comtrend正在將CL8000芯片整合到其Wi-Fi 6家庭網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)解決方案中。這里值得一提的是，Wi-Fi 6，也稱(chēng)為802.11ax，是計(jì)劃于2019年發(fā)布的新版本。

Wi-Fi 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的配置文件

2018年，高通推出了一款網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，該平臺(tái)將公司的音頻編解碼器硬件與微軟的語(yǔ)音控制技術(shù)相結(jié)合，使智能家居超越室內(nèi)監(jiān)控和自動(dòng)化功能。

高通的Aqstic音頻編解碼器與微軟的數(shù)字助理Cortana的集成使Wi-Fi網(wǎng)狀基礎(chǔ)設(shè)施能夠提供語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)的用戶(hù)體驗(yàn)，包括智能揚(yáng)聲器，煙霧探測(cè)器，安全系統(tǒng)，智能燈泡等。

高通的AqsticWCD 9340音頻芯片支持高質(zhì)量的音頻和語(yǔ)音捕獲功能，這些功能是實(shí)現(xiàn)微軟Cortana等流行語(yǔ)音服務(wù)所必需的。這包括多達(dá) 6 麥克風(fēng)的波束成形以及回聲消除和噪聲抑制 （ECNS） 功能。

華碩Lyra Voice是第一個(gè)基于高通網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的語(yǔ)音網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它幾乎用角落到角落的無(wú)線連接覆蓋了家庭，同時(shí)為用戶(hù)提供了一種直觀的方式來(lái)使用語(yǔ)音訪問(wèn)他們的智能設(shè)備。

然后，還有Lunera，一家旨在通過(guò)使用藍(lán)牙外圍設(shè)備和云連接為其Lunera智能燈增加網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍來(lái)重新定義傳統(tǒng)LED照明的公司。其Lunera Ambient Compute網(wǎng)絡(luò)正在使用Qualcomm Mesh網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為智能照明系統(tǒng)創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)絡(luò)。

與藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同作用

上面的智能照明示例還顯示了多種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型如何融合和碰撞，以提高智能家居環(huán)境中的整體連接性。例如，Wi-Fi和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同作用可以進(jìn)一步推動(dòng)智能家居，樓宇自動(dòng)化和資產(chǎn)跟蹤等應(yīng)用。

以安森美半導(dǎo)體的RSL10系列藍(lán)牙5芯片為例，該芯片支持藍(lán)牙SIG網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，并配有USB加密狗，允許開(kāi)發(fā)人員在監(jiān)控和記錄行為的同時(shí)掃描，連接原型并與之進(jìn)行無(wú)線交互。RSL10芯片在深度睡眠模式下功耗為62.5 nW，峰值接收功率為7 mW。

在這里，值得注意的是權(quán)力悖論。一方面，智能家居設(shè)計(jì)人員必須找到最大化Wi-Fi和藍(lán)牙信號(hào)輸出功率的方法。另一方面，它們需要降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功耗，以確保能源效率。

用于 Wi-Fi 和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的高度集成的片上系統(tǒng) （SoC） 的可用性顯著提高了數(shù)據(jù)速度、覆蓋范圍和電池壽命，同時(shí)降低了網(wǎng)絡(luò)延遲。除了這些設(shè)計(jì)增強(qiáng)功能之外，智能信道管理和靈活的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)配置，您擁有的新一代分布式無(wú)線解決方案已準(zhǔn)備就緒。

簡(jiǎn)而言之，流媒體Netflix，Spotify和4K視頻游戲的智能家居網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)指日可待。

審核編輯：郭婷