日前,博通集成電路(上海)股份有限公司(603068.SH)的BK7236芯片率先通過國際Wi-Fi 聯(lián)盟組織(“Wi-Fi聯(lián)盟”)的Wi-Fi 6認(rèn)證測(cè)試,成為全球首款支持Wi-Fi 6的物聯(lián)網(wǎng)芯片。該芯片重新定義了原先IoT應(yīng)用的Wi-Fi連接生態(tài),開啟了物聯(lián)網(wǎng)全面進(jìn)軍Wi-Fi 6時(shí)代的新篇章。
Wi-Fi應(yīng)用概述
隨著萬物互聯(lián)時(shí)代的到來,每年有上百億臺(tái)甚至上千億臺(tái)的智能設(shè)備接入云端。在無線局域網(wǎng)的應(yīng)用中,Wi-Fi(Wireless Fidelity)技術(shù)幾乎擁有壟斷地位。據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),在全球范圍內(nèi),目前已有超過100億臺(tái)Wi-Fi設(shè)備用于無線連接,其中超過一半的數(shù)據(jù)流量是通過Wi-Fi承載和實(shí)現(xiàn)的。由于Wi-Fi技術(shù)具有短距傳輸、高速率等特點(diǎn),其率先在手機(jī)、筆記本電腦等消費(fèi)級(jí)電子終端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,并已逐步向物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用場(chǎng)景滲透。
與此同時(shí),在過去20年中,Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也在持續(xù)演進(jìn),演進(jìn)方向是持續(xù)增加帶寬,提升信息傳送速率。從最初第3代的802.11.ag只能傳送文本文件,僅適用于收發(fā)郵件,到第4代的802.11n已能用來瀏覽網(wǎng)頁,到第5代的802.11ac已可用于流暢播放視頻。但之前任何一代Wi-Fi都有一個(gè)固有的應(yīng)用局限,就是多設(shè)備共存時(shí)的傳輸帶寬問題,直到Wi-Fi聯(lián)盟推出最新標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi 6,這個(gè)問題才得以圓滿解決。
Wi-Fi6技術(shù)特點(diǎn)
Wi-Fi 6通過引入OFDMA、MU-MIMO、1024QAM、BSS Coloring、TWT等無線通信技術(shù),徹底解決了多用戶共存時(shí)通信帶寬利用效率問題,并同時(shí)實(shí)現(xiàn)了大容量、高速率和低延時(shí)的特點(diǎn),這些優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),都將極大促進(jìn)Wi-Fi 6技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
1、OFDMA(正交頻分多址):在頻域上將無線信道劃分為多個(gè)子信道(子載波),形成多個(gè)時(shí)頻資源塊,用戶數(shù)據(jù)承載在每個(gè)資源塊上,而不用占據(jù)整個(gè)信道,可實(shí)現(xiàn)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)用戶同時(shí)傳輸,從而提升了效率,降低了排隊(duì)等待時(shí)延。
2、MU-MIMO(多用戶、多輸入、多輸出):多輸入多輸出技術(shù)已經(jīng)成為下一代無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。與單用戶MIMO相比,多用戶MIMO能有效提高系統(tǒng)吞吐量,提升通信效率。
3、1024 QAM:QAM即正交振幅調(diào)制,把數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線電波傳輸?shù)倪^程。QAM級(jí)別越高,每次發(fā)射的無線信號(hào)中包含的數(shù)據(jù)就越多。Wi-Fi 5支持256 QAM,而Wi-Fi 6支持1024 QAM,數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)一步提升。
4、BSS Coloring:BSS Coloring是一種用于解決由于重疊基本服務(wù)集提升空間重用率的方法,通過在數(shù)據(jù)報(bào)頭加入BSS Color,讓數(shù)據(jù)可在同一信道傳輸而不會(huì)互相干擾。
5、TWT:Wi-Fi 6通過采用TWT定時(shí)喚醒技術(shù),可以定義每個(gè)終端的不同喚醒時(shí)間,只有終端設(shè)備在收到自身的喚醒信息后才進(jìn)入工作狀態(tài),其余時(shí)間均處于休眠狀態(tài),從而顯著降低系統(tǒng)功耗。
Wi-Fi 6市場(chǎng)展望
正是由于Wi-Fi 6在傳輸帶寬、時(shí)延、連接密度等多方面性能的明顯提升,其場(chǎng)景適應(yīng)性也明顯增強(qiáng),市場(chǎng)容量將得以快速增長。
根據(jù)Gartner預(yù)估,Wi-Fi 6到2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到220億美金,年均復(fù)合增長率為114%。未來數(shù)年內(nèi),基于Wi-Fi 6的無線產(chǎn)品將會(huì)迅速進(jìn)入市場(chǎng),并成為無線連接應(yīng)用的關(guān)鍵力量。
博通集成發(fā)布全球首顆物聯(lián)網(wǎng)Wi-Fi 6芯片BK7236
作為領(lǐng)先的無線芯片廠商,博通集成(Beken)瞄準(zhǔn)市場(chǎng)容量最大、應(yīng)用場(chǎng)景最為廣闊的智能家居物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景,推出了應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的全球首顆Wi-Fi 6芯片BK7236。
與目前應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的Wi-Fi 4產(chǎn)品比較,基于Wi-Fi 6協(xié)議的BK7236具備顯著優(yōu)勢(shì),主要有:
1、更遠(yuǎn)的通信距離,更強(qiáng)的抗干擾能力
BK7236室內(nèi)OFDM模式通信距離達(dá)到100米,相比Wi-Fi 4提升2倍。此性能將顯著提升Wi-Fi產(chǎn)品如智能燈、智能插座以及智能開關(guān)產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。
2、超低功耗,超長續(xù)航
在多用戶場(chǎng)景下,BK7236功耗只有Wi-Fi 4產(chǎn)品的1/3。功耗的降低將會(huì)大大有利于Wi-Fi產(chǎn)品在電池供電應(yīng)用場(chǎng)景的應(yīng)用,從而有力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)智能連接市場(chǎng)的發(fā)展。
3、更大容量和吞吐量
在100ms響應(yīng)時(shí)間要求下,采用BK7236可以支持160個(gè)連接設(shè)備,相比Wi-Fi 4 產(chǎn)品,總吞吐量和容量提升4倍。
4、更高速率
BK7236支持的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到230 Mbps,相比Wi-Fi 4產(chǎn)品,數(shù)據(jù)速率提升超過50%。
BK7236具備的其他技術(shù)特點(diǎn)
作為全球首顆應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的Wi-Fi 6芯片,BK7236在增加了支持Wi-Fi 6新特性的同時(shí),充分考慮市場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需求,還具備如下特點(diǎn):
1、集成Wi-Fi 6和藍(lán)牙雙模5.2標(biāo)準(zhǔn);
2、同時(shí)支持經(jīng)典藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙連接;
3、支持豐富外設(shè),如PWM、I2C、UART、SPI、SDIO以及IrDA;
4、支持低功耗睡眠模式,MCU可以進(jìn)入睡眠狀態(tài),達(dá)到微安級(jí)的睡眠電流;
5、支持經(jīng)典藍(lán)牙1 Mbps速率連接,同時(shí)支持BLE 5.2速率和全部功能,包括Long Range、High Data Rate、以及四天線的AoA/AoD定位;
6、內(nèi)部集成了真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和安全模塊,保證通信的安全和快速的身份驗(yàn)證和網(wǎng)絡(luò)連接。
7、BK7236產(chǎn)品采用QFN 4X4封裝,為全球Wi-Fi產(chǎn)品的最小封裝,非常適合嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)。
隨著Wi-Fi 6技術(shù)的推廣, Wi-Fi 6在物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用將會(huì)變得越來廣泛。博通集成(Beken)的BK7236產(chǎn)品憑借其多設(shè)備接入、高抗干擾能力、更遠(yuǎn)通訊距離、更低功耗等特性,將會(huì)在包括智能家電市場(chǎng)(冰箱、空調(diào)等)、無人機(jī)與航模市場(chǎng)、模塊市場(chǎng)、電工(照明和插座開關(guān))市場(chǎng)等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,發(fā)揮更大作用。