面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的Wi-Fi 6/6E指南

過去20年，Wi-Fi速度已從2 Mbps躍升到千兆級(jí)別，吞吐能力提高了1000倍。Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展，相繼引入Wi-Fi 4、Wi-Fi 5以及最近的Wi-Fi 6和6E等新標(biāo)準(zhǔn)。在其發(fā)展過程中，Wi-Fi聯(lián)盟保持了非常高的向后兼容性，使得聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品可與人們家中不同類型的路由器兼容，而這一直是作為物聯(lián)網(wǎng)基石的Wi-Fi實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性和高增長的重要驅(qū)動(dòng)力。標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展，但為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品選擇合適的Wi-Fi版本仍舊需要深思熟慮。雖然給智能手機(jī)配備Wi-Fi 6可能毋庸置疑，但物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品要高度重視可靠性、覆蓋范圍/擁堵、Wi-Fi路由器新標(biāo)準(zhǔn)兼容、成本、安全性和功耗等問題，不能草率地進(jìn)行選擇。產(chǎn)品經(jīng)理必須考量：不同新產(chǎn)品應(yīng)該使用哪個(gè)版本的Wi-Fi？什么時(shí)候該使用Wi-Fi 4、5或6？什么時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)？

Wi-Fi連接標(biāo)準(zhǔn)

Wi-Fi聯(lián)盟在2021年1月宣布推出Wi-Fi 6E認(rèn)證計(jì)劃時(shí)指出：“Wi-Fi 6E將引領(lǐng)Wi-Fi的下一個(gè)20年。”表1給出了Wi-Fi的發(fā)展歷史，以及它與電氣和電子工程師協(xié)會(huì)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系。IEEE制定了無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和許多其他標(biāo)準(zhǔn)。Wi-Fi聯(lián)盟支持IEEE所制定的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，包括認(rèn)證以及世界各國政府如何分配可使用的頻率等。

表1. IEEE和Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷史。紫色區(qū)域顯示從IEEE 802.11 a/b/g/n/ac到Wi-Fi 4/5/6/6E的用戶常用術(shù)語轉(zhuǎn)變。

物聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展帶來日益加劇的Wi-Fi擁堵

如今平均每個(gè)家庭擁有超過12臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，而這一數(shù)字到2025年預(yù)計(jì)將飆升至每戶20臺(tái)以上。如圖2所示，另一項(xiàng)預(yù)測(cè)表明，全球投入使用的智能家居聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到2024年將達(dá)到約14億臺(tái)。根據(jù)IDC的最新預(yù)測(cè)，智能家居設(shè)備的爆炸式增長將來自多種品類，包括家庭監(jiān)控和安保、智能音箱和影視娛樂等。

圖2. IDC預(yù)測(cè)全球的智能家居設(shè)備數(shù)量到2024年將達(dá)14億臺(tái)

聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量劇增所帶來的挑戰(zhàn)是網(wǎng)絡(luò)擁堵和網(wǎng)絡(luò)連接質(zhì)量（QoS）差。這對(duì)需要持續(xù)聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品提出了艱巨的帶寬難題。例如，無論用戶家中有多少物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，都必須保證門和燈的暢開無阻。各家庭成員需要同時(shí)連接Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行游戲、娛樂、教育和工作，添加更多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等，如何同時(shí)滿足這些需求將是未來的一個(gè)日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

新一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)讓聯(lián)網(wǎng)設(shè)備擁有更長覆蓋半徑和電池續(xù)航

圖3. 不同Wi-Fi版本之間數(shù)量和質(zhì)量上的差異。

Wi-Fi技術(shù)發(fā)展

前文所提的關(guān)鍵性能指標(biāo)之間的平衡，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)師擁有了專注于設(shè)計(jì)中的重要方面所需的靈活性。圖4顯示出了Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的重要優(yōu)勢(shì)。雖然“省電”欄只列示了一項(xiàng)，但其他欄的功能特性也能幫助省電。

Wi-Fi 6的重要優(yōu)勢(shì)，包括省電方面

圖4. Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)中的重要優(yōu)勢(shì)。資料來源：Arista

英飛凌的AIROC CYW5557x是一個(gè)高度集成的Wi-Fi 6 / 6E和Bluetooth 5.2二合一的SoC芯片系列。CYW5557x采用Wi-Fi 6 / 6E標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)支持2.4G、5G、6G三個(gè)頻段，擁有1x1單輸入單輸出（SISO）和2x2多輸入多輸出（MIMO）兩種配置。在6G頻段上運(yùn)行的該SoC，可在擁擠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中帶來卓越的高質(zhì)量視頻/音頻流和無縫的游戲體驗(yàn)，并大幅減少時(shí)延。該芯片具有Wi-Fi 6的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，包括更高覆蓋范圍和更強(qiáng)連接可靠性，以及更長電池續(xù)航。除此之外，它還是支持Wi-Fi 6E且專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的Wi-Fi芯片，為先進(jìn)產(chǎn)品率先使用暢通無阻的6 GHz頻段提供了可能性。

審核編輯：湯梓紅