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解读丨管理 Wi-Fi、Zigbee、Thread 和蓝牙之间的共存

启动多个协议如 Wi-Fi、Zigbee、Thread 和蓝牙可支持多样化的端节点场景,从而使物联网网关和集线器受益。这些协议共享同一2.4 GHz ISM 频段,而采用 Wi-Fi 共存策略可以将并列无线电同时运行时产生的性能退化降到最低。

Wi-Fi 共存设计的重要性

Wi-Fi共存允许多个 2.4 GHz 技术(包括 Wi-Fi、Zigbee、Thread 和蓝牙)同时运行,而不会发生来自一个无线电的信号干扰相邻无线电信号的现象。消息传输失败等干扰现象会降低无线性能,从而产生更多消息重试。这些问题可导致设备响应度降低而功耗增加。

过去,共存是通过结合硬件设计技术和协议特征(如冲突避免或消息重试)而实现的。现在,网关和集线器都支持更高的吞吐量,通常会以更高的功率进行传输,并可能集成高达四个 2.4 GHz 无线电。这些因素使得共存更难以实现,且需要设计者采取更多步骤以确保卓越而可靠的 IoT 无线性能。

通过托管 Wi-Fi 共存提高无线性能

当多个无线电运行于单个小型设备(如 IoT 网关或集线器)中时,托管 Wi-Fi 共存是减少无线干扰的有效技术。使用可协调 2.4GHz 带宽访问以实现传输和接收目的的信令系统,能够分隔不同无线电,从而基于托管 Wi-Fi 共存提高无线性能。

Silicon Labs 的托管 Wi-Fi 共存解决方案基于 IEEE 802.15.2 数据包传输仲裁 (PTA) 而设计,可实现协调方案,使得 EFR32 Zigbee SoC 在收到和传输消息前就发信号给 Wi-Fi 设备。一旦 Wi-Fi 设备发现 EFR32 请求,就会延迟 Wi-Fi 传输,从而提高 EFR32 的消息可靠性。

实施托管 Wi-Fi 共存

Silicon Labs 的托管 Wi-Fi 共存支持一个、两个和三个有线 PTA 实施。该解决方案十分灵活,支持请求、授权和优先级信号。我们的托管 Wi-Fi 共存通过了 MAC 层的实施和大型 Wi-Fi 芯片供应商的测试,可帮助设计者提高响应度和降低功耗,从而提升 IoT 无线网关和集线器的性能。

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