低功耗物联网应用需求加速Wi-Fi 6的广泛采用

新的Wi－Fi 6标准也被称之为IEEE 802．11．ax，正在迅速成为无线局域网（WLAN）市场发展的主要驱动力。

根据国际数据公司（IDC）的市场研究分析师的说法，Wi－Fi 6支持的AP占2020年第一季度出货量的11．8％，而收入占比达到了21．8％。不过，802．11ac仍占出货量（80．9％）和收入（76．2％）大部分。

最近发布了许多嵌入式Wi－Fi 6相关解决方案反映这一点。例如，最新的产品来自Imagination Technologies，该公司宣布了其最新的知识产权（IP），可为物联网（IoT）、可穿戴设备和听觉设备所需的低功率和电池供电应用提供集成的RF和基带。

另外，恩智浦半导体公司（NXP Semiconductors）最近还宣布了扩展的Wi－Fi 6产品组合，以使与主要针对高端产品的现有解决方案相比，能够被更广泛的市场采用。

Imagination集成IP针对低功耗Wi－Fi 6

Imagination Technologies的新iEW400现已上市，包括集成的RF、AFE、基带PHY和MAC。实现了灵活性和快速上市时间，并降低了开发成本。

ABI Research首席分析师Andrew Zignani表示：“以物联网为中心的Wi－Fi 6 IP和芯片组的出现，可以更高效、更可靠地满足可穿戴设备、智能家居、工业和其他物联网市场的需求，这是该行业的一个重要里程碑。启用下一代低功耗Wi－Fi。 iEW400等解决方案在为这些设备提供更长的使用寿命，提高可靠性和耐用性以及在密集部署场景中提高性能方面将变得越来越关键。”

Imagination Technologies表示，在越来越多的低功耗IEEE 802．11n设备采用的推动下，电池供电应用的Wi－Fi增长强劲。 IEEE 802．11ax使这些产品能够集成改进的功耗和效率，以及增强的性能和鲁棒性。因此，低功耗Wi－Fi 6设备是电池受限应用中Wi－Fi演进的下一步。

图片来源：Imagination Technologies

Imagination Technologies表示，其iEW400 Wi－Fi 6 IP使任何微控制器公司都能轻松进入互连的MCU市场。

Wi－Fi具有蓝牙等其他低功耗连接解决方案无法提供的多项优势。首先，潜在的是更高的数据速率：它可以达到230 Mbps。 Wi－Fi还提供了比竞争对手更好的覆盖范围，它还支持在5GHz运行，这比2．4GHz的拥塞频段要少得多。最后，它还支持IP网络，如果希望将数据发送到云中而没有任何复杂性，则这非常重要。

Wi－Fi 6的关键是增加了一些新功能，这些功能旨在解决与替代产品相比通常更高的功耗。它旨在提高数据吞吐量，增强稳定性并降低功耗。借助其新IP，Imagination希望Wi－Fi成为低功耗IoT应用的首选技术。该公司表示，iEW400使任何微控制器公司都能轻松进入相连的MCU市场。它还可以与用于Wi－Fi 6 plus BLE v5．2组合IC的低功耗蓝牙（BLE）解决方案配对。

iEW400的电源效率通过目标等待时间（TWT）等功能实现，目标等待时间（TWT）是一项新的Wi－Fi 6功能，访问点可与连接的设备进行协商，以协商何时应唤醒它们以传输数据。这种调度方式意味着设备可以长时间睡眠，从而大大降低了电流消耗并大大延长了电池寿命。这也意味着传感器可能有可能一次有用地一次收集现场多年的数据。

另外，正交频分多址（OFDMA）改善了高密度环境中的性能。通过对通道内的带宽进行分段，多个设备可以在同一时间范围内接收数据。这种对带宽的明智利用提高了数据传输效率，降低了功耗，并显着提高了数据吞吐量。

设备从Wi－Fi 6中利用的其他两个关键功能是基本服务集（BSS）着色和双子载波调制（DCM）。在BSS着色中，为每个访问点的数据指定了一种颜色，因此客户端可以识别正在传输的是哪种颜色，从而提高了网络性能。这解决了存在多个接入点和许多客户端（例如人群）的区域，由于来自不同接入点的数据可能会重叠，导致争用和干扰，因此Wi－Fi通常难以提供一致的吞吐量。在DCM模式下，相同的信息在一对子载波上进行调制，即使在挑战性的情况下，也可以确保数据通过。

Imagination Wi－Fi 6 IP设计实现了2．4／5GHz低功耗Wi－Fi解决方案，在台积电40nm LP中具有6．84 mm2的管芯面积，包括模拟焊盘。它包括内部功率放大器，LNA和开关，确保整体系统级功耗降低的睡眠控制器，以及可选的集成电源管理单元（PMU）。

恩智浦扩展产品组合将Wi－Fi 6推向更广阔的市场

同时，恩智浦半导体公司（NXP Semiconductors）最近推出了新的Wi－Fi 6产品组合，据称该产品将IEEE 802．11．ax的功能推向了更广阔的市场。NXP副总裁兼总经理Mark Montierth在EE Times的简报中说，Wi－Fi 6目前实施成本太高。他说，其新产品组合将加速IoT、汽车、接入和工业市场中Wi－Fi 6的大规模采用。

ABI Research的Zignani评论说：“迄今为止，Wi－Fi 6的采用主要是由智能手机推动的。但是，我们预计在整个2020年及以后的时间里，物联网、基础设施和汽车市场将获得巨大的推动力。这种增长将由功耗和成本优化的芯片组（例如NXP的最新产品）进一步推动，这将增加Wi－Fi在其他应用中的生存能力，并为该技术开辟新的机遇。”

恩智浦扩展的Wi－Fi 6产品组合代表了该公司对跨多个市场进行大规模部署的产品的新的端到端愿景，其功能包括高达4倍的性能改进、更大的范围、更长的电池寿命和更好的连接可靠性。

这个新产品组合包括4×4和8×8流解决方案，以及用于家庭和企业访问解决方案的集成蓝牙5（88W9064、88W9068）；并发双Wi－Fi 2×2以及2×2 ＋蓝牙5符合AEC－Q100标准的解决方案，专为最高性能的信息娱乐和远程信息处理汽车应用而打造（88Q9098）；并发双Wi－Fi 2×2和2×2 ＋蓝牙5解决方案，可为多媒体流和消费者访问应用提供同类最佳的产品（88W9098）；和针对物联网的2×2 WiFi 6 ＋蓝牙5已针对成本和功耗进行了优化。

此外，恩智浦基于硅锗（SiGe）的小米Mi 10 5G智能手机中设计的RF前端（RFFE）解决方案产品组合可从低端到高端应用扩展Wi－Fi 6功能，包括1×1、2×2、4×4和8×8 MIMO（多输入、多输出）解决方案，并包装在为移动设备优化的超紧凑3mm x 4mm模块中。它具有Wi－Fi 6功能，旨在支持高级便携式计算设备（包括一流的5G智能手机），并以最高性能实现2×2 MIMO功能。