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躍升到千兆級別，吞吐能力提高了1000倍。Wi-Fi標準不斷發(fā)展，相繼引入Wi-Fi 4、Wi-Fi 5以及最近的Wi-Fi 6和6E等新標準。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實現(xiàn)高穩(wěn)定性和高增長的重要驅(qū)動力。標準不斷發(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路由器新標準兼容、成本、安全性和功耗等問題，不能草率地進行選擇。產(chǎn)品經(jīng)理必須考量：不同新產(chǎn)品應該使用哪個版本的Wi-Fi？什么時候該使用Wi-Fi 4、5或6？什么時候應該進行產(chǎn)品升級？

Wi-Fi連接標準

Wi-Fi聯(lián)盟在2021年1月宣布推出Wi-Fi 6E認證計劃時指出：“Wi-Fi 6E將引領Wi-Fi的下一個20年?！北?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IEEE 802.11標準之間的聯(lián)系。IEEE制定了無線局域網(wǎng)標準和許多其他標準。Wi-Fi聯(lián)盟支持IEEE所制定的Wi-Fi標準，包括認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標準的發(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)的擴展帶來日益加劇的Wi-Fi擁堵

如今平均每個家庭擁有超過12臺聯(lián)網(wǎng)設備，而這一數(shù)字到2025年預計將飆升至每戶20臺以上。如圖2所示，另一項預測表明，全球投入使用的智能家居聯(lián)網(wǎng)設備到2024年將達到約14億臺。根據(jù)IDC的最新預測，智能家居設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預測全球的智能家居設備數(shù)量到2024年將達14億臺

聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量劇增所帶來的挑戰(zhàn)是網(wǎng)絡擁堵和網(wǎng)絡連接質(zhì)量（QoS）差。這對需要持續(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連接Wi-Fi網(wǎng)絡進行游戲、娛樂、教育和工作，添加更多物聯(lián)網(wǎng)設備等，如何同時滿足這些需求將是未來的一個日益嚴峻的挑戰(zhàn)。

新一代Wi-Fi標準讓聯(lián)網(wǎng)設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)鍵性能指標之間的平衡，使得系統(tǒng)設計師擁有了專注于設計中的重要方面所需的靈活性。圖4顯示出了Wi-Fi 6標準的重要優(yōu)勢。雖然“省電”欄只列示了一項，但其他欄的功能特性也能幫助省電。

Wi-Fi 6的重要優(yōu)勢，包括省電方面

圖4. Wi-Fi 6標準中的重要優(yōu)勢。資料來源：Arista

英飛凌的AIROC CYW5557x是一個高度集成的Wi-Fi 6 / 6E和Bluetooth 5.2二合一的SoC芯片系列。CYW5557x采用Wi-Fi 6 / 6E標準，同時支持2.4G、5G、6G三個頻段，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頻段上運行的該SoC，可在擁擠的網(wǎng)絡環(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，并大幅減少時延。該芯片具有Wi-Fi 6的技術(shù)優(yōu)勢，包括更高覆蓋范圍和更強連接可靠性，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)設計的Wi-Fi芯片，為先進產(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