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技术丨新一代Wi-Fi标准为未来之家带来可靠连接

Wi-Fi 6提供了一些新功能,这些功能将助力提升产品性能可靠性服务质量(QoS),从而使得家中能够有更多的联网产品并降低能耗,以延长电池供电产品的电池续航时间。

物联网产品 Wi-Fi 标准的关键考虑因素

普通家庭都支持哪些Wi-Fi技术呢?在不久的将来,会发生怎样的变化?表1显示了Wi-Fi的发展历史及其与电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准的关系。IEEE制定了无线标准及很多其他标准,Wi-Fi联盟支持包括IEEE制定的Wi-Fi标准(包括认证),政府则分配可以使用的频率。


表1:IEEE和Wi-Fi标准一览

第二列显示了常用术语的变化

使用了10年的路由器并不新鲜,在今天,这意味着它们是IEEE 802.11 a/b/g/n路由器——尽管最新标准是IEEE 802.11 ax,也被称为Wi-Fi 6。如果目标客户没有使用采用了最新技术的路由器(请注意:大多数Wi-Fi芯片都提供后向兼容性),那么,他们将无法利用这些Wi-Fi芯片的最新功能。幸运的是,Wi-Fi 6和6E的基础设施及采用率都在增加。

对于可以使用Wi-Fi 6和6E技术的客户,他们可以享受到巨大的性能优势。这些也是需要考虑的重要因素。随着Wi-Fi对物联网设备变得越来越重要,以及随着客户在家中拥有越来越多的物联网设备,拥塞挑战开始出现并愈演愈烈。由于意识到了这些挑战,Wi-Fi联盟多年来一直致力于应对这些挑战。在英飞凌和其他半导体公司的帮助下,Wi-Fi联盟制定了Wi-Fi 6标准。

Wi-Fi 6提供了一些新功能,这些功能将助力提升产品性能、可靠性或服务质量(QoS),从而使得家中能够有更多的联网产品并降低能耗,以延长电池供电产品的电池续航时间。对于有着高可靠性、长距离和低功耗要求的产品而言,这些关键性能指标(KPI)是非常重要的考虑因素。最近,6 GHz频段中清晰、不拥塞的频谱已获批,可用于Wi-Fi 6E,物联网产品可以利用这些频谱来实现具有更高可靠性和更低功耗的连接。


图1:Wi-Fi各版本之间的可量化差异和性能差异

面对全新标准以及前代设备和最先进的解决方案之间的差异,产品经理需要考虑能够为他们提供灵活性的技术产品,使他们能够不断地开发Wi-Fi产品,从Wi-Fi 4、5到6,乃至6E,而无需随着产品系列的升级,在产品迭代之间进行彻底的重新设计。就Wi-Fi而言,从一代到下一代的可移植性是至关重要的。Wi-Fi 4并不是终点,Wi-Fi 5和Wi-Fi 6也不会是。今天设计的Wi-Fi产品需要考虑到:随着Wi-Fi从5代升级到6代乃至更高,未来提供的Wi-Fi将提供软件可移植性以及与这些产品一致的接口。随着来自危险分子的威胁越来越多,安全性成为了Wi-Fi 6E的升级重点。英飞凌将这种安全性提升到了更高的水平。

与前代技术相比,Wi-Fi 6的待机能耗降低了50%。对于家庭、汽车或工厂的大多数用例而言,这意味着其电池续航时间将大幅增加。此外,借助Wi-Fi 6,整合其他网络相关技术成为了可能,例如,Wi-Fi 6和蓝牙5.2的组合解决方案。但是,世界上能够开发这种解决方案并为这种共存提供一流用户体验的公司,可谓少之又少,而英飞凌恰恰就是这样的公司。这意味着英飞凌可以设计和提供独一无二的差异化产品(包含Wi-Fi),并降低系统设计中的成本压力。

选择一位能够在各种选择中提供最佳选择、并能在每个类别中做出最佳选择的合作伙伴,是同样重要的。凭借数十年的丰富经验和数十亿颗芯片的出货量,英飞凌Wi-Fi解决方案完全符合要求,因此,用户可以依靠英飞凌的Wi-Fi 6E认证解决方案,充满自信地获得其所需的性能。作为被多家顶级物联网公司视为值得信赖的合作伙伴的英飞凌,在其基于复杂和高度集成的IC解决方案的系统方法中,通过投资来简化设计并缩短上市时间是重要的一环。

与未来息息相关

从Wi-Fi 4、Wi-Fi 5到Wi-Fi 6,乃至现在的Wi-Fi 6E,其性能随着延迟、电池续航时间、距离和吞吐量(速度)的改进而有所提升,进而改善了用户体验。这些改进和用户需求有望为产品经理在新产品中实施Wi-Fi 6E所提供的强大动力。由于从一开始就在Wi-Fi性能改进方面拥有丰富的经验,英飞凌正根据用户所期望的性能及其所需的安全性,致力于打造最佳的Wi-Fi用户体验。

Wi-Fi联盟于2021年1月宣布推出其Wi-Fi 6E认证计划时表示,Wi-Fi 6E将引领Wi-Fi的下一个20年。随着2016年收购博通的物联网(IoT)业务、2020年收购赛普拉斯半导体,英飞凌公司从一开始就在Wi-Fi的开发和实施方面发挥着关键作用。凭借近20年来在Wi-Fi领域的领先地位,英飞凌在行业标准的制定和推进方面提供了技术指导,并继续保持领先的产品地位——其IoT芯片的出货量已超30亿颗。

——Sid Sha(本文作者)

英飞凌营销副总裁

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