Wi-Fi降低功耗，在物聯(lián)網(wǎng)市場和藍(lán)牙競爭？

在無線銜接范疇，WiFi 和藍(lán)牙長期以來各司其職，WiFi 以傳輸速率快，傳輸數(shù)據(jù)量大在家庭網(wǎng)關(guān)中得到廣泛運(yùn)用，藍(lán)牙以低功耗在消費(fèi)電子產(chǎn)品中廣受歡迎，可是兩者也在漸漸彌補(bǔ)弱勢，擴(kuò)展地盤。

“Wi-Fi 呈現(xiàn)前期，很多運(yùn)用都是電源供電，不用考慮功耗問題。跟著無線化時(shí)代的來臨，曾經(jīng)的 Wi-Fi 因?yàn)閹в须娫淳€無法完成真實(shí)無線化，所以呈現(xiàn)了 ZigBee 和藍(lán)牙作為替代計(jì)劃。在網(wǎng)關(guān)是 AP（無線接入點(diǎn)）的情況下，其他技能計(jì)劃要聯(lián)網(wǎng)有必要運(yùn)用網(wǎng)關(guān)等其他設(shè)備，本錢添加。”Dialog 半導(dǎo)體公司銜接和音頻業(yè)務(wù)部產(chǎn)品營銷總監(jiān)崔南岫解說，“現(xiàn)在，簡直每個(gè)家庭都會(huì)選用 Wi-Fi，可是 Wi-Fi 的功耗太大，假如戰(zhàn)勝這個(gè)喪命的缺點(diǎn)，Wi-Fi 在物聯(lián)網(wǎng)范疇的運(yùn)用遠(yuǎn)景十分明朗，因而咱們開發(fā)了超低功耗 Wi-Fi，戰(zhàn)勝了 Wi-Fi 的底子缺點(diǎn)。”

Dialog 半導(dǎo)體公司銜接和音頻業(yè)務(wù)部產(chǎn)品營銷總監(jiān) 崔南岫

崔南岫向與非網(wǎng)介紹，“之前，Dialog 推出了超低功耗芯片 FC9000，DA16200 是第二代 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò) SoC 芯片，兩代芯片都滿意了 Wi-Fi 規(guī)范的規(guī)范，新產(chǎn)品的功耗是上一代產(chǎn)品的 1/3；另外，上一代芯片的處理器是 ARM Cortext-M0, 第二代選用了 ARM Cortext-M4F，芯片的尺寸也縮小了，曾經(jīng)是 7x7，現(xiàn)在的芯片 QFN 封裝是 6x6，fcCSP 封裝的芯片是 3.8x3.8。DA16200 選用 8 寸 40nm 工藝，在敞開空間中，其傳輸間隔能夠到達(dá) 300 米。DA16200 運(yùn)用 Dialog VirtualZero 技能的模塊，為 Wi-Fi 聯(lián)網(wǎng)、電池供電的 IoT 設(shè)備供給突破性電池續(xù)航才能，可使設(shè)備始終堅(jiān)持聯(lián)網(wǎng)，并使電池續(xù)航才能到達(dá)一年乃至三到五年。與競賽對手的 Wi-Fi SoC 不同，DA16200 是特別優(yōu)化以支撐這些電池供電的 IoT 設(shè)備。”

不犧牲功用且功耗極低

一般討論無線連網(wǎng)，咱們經(jīng)常比照各種方式的功耗，針對 DA16200 的功耗，Dialog 并沒有給出詳細(xì)數(shù)字，而是經(jīng)過幾個(gè)詳細(xì)實(shí)例來表現(xiàn)來功耗到底有多低。以 Wi-Fi 安防監(jiān)控?cái)z像頭為例，10 MB HD 視頻，假如每天運(yùn)用 5 次，能夠到達(dá) 1 年以上電池續(xù)航才能；每天運(yùn)用 20 次的智能門鎖，運(yùn)用 4 個(gè) 5 號 AA 干電池，可完成 1 年以上電池續(xù)航才能；假如每天運(yùn)用 30 次的溫控器，能夠到達(dá) 3 年以上的電池續(xù)航才能；溫度 / 濕度傳感器，假如每天運(yùn)用 1,440 次（每分鐘采集一次），運(yùn)用 2 個(gè) 7 號 AAA 干電池，可完成 4 年以上電池續(xù)航才能。比較以往的 Wi-Fi 芯片，新產(chǎn)品的功耗顯著降低了。

Dialog能夠完成低功耗的關(guān)鍵技能是 VirtualZero 技能。崔南岫解說，“咱們的新產(chǎn)品是專門針對運(yùn)用電池的產(chǎn)品而開發(fā)的，VirtualZero 技能是咱們的專利技能，它的意思是在一向堅(jiān)持聯(lián)網(wǎng)的情況之下功耗簡直為 0，當(dāng)然不完滿是 0，而是功耗十分低。所以在堅(jiān)持聯(lián)網(wǎng)時(shí)，隨時(shí)能夠?qū)λM(jìn)行控制，讓它把搜集的數(shù)據(jù)傳輸過來。”

另外，在堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)的銜接，加載網(wǎng)絡(luò)證書和堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)在線的情況下。一段時(shí)間內(nèi)，Wi-Fi 假如沒有運(yùn)作，沒有給 AP 一個(gè)信號，會(huì)被踢掉。DA16200 不會(huì)真實(shí)踢掉，而是一向堅(jiān)持銜接，芯片的功耗能夠做十分低。崔南岫表明，“在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下完成低功耗才是真實(shí)完成低功耗的技能。”

“假如犧牲掉 Wi-Fi 的部分功用完成超低功耗，那不是真實(shí)的超低功耗。”崔南岫著重，“DA16200 自主運(yùn)轉(zhuǎn)整個(gè) Wi-Fi 體系、安全和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，無需外部的網(wǎng)絡(luò)處理器、CPU 或微控制器。它包含一個(gè) 802.11b/g/n 無線電（PHY）、基帶處理器、MAC、片上內(nèi)存、專用加密引擎、和 ARM Cortex-M4F 主機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用處理器，這些悉數(shù)集成在單片硅芯片上。為了完成更寬的掩蓋規(guī)模，并且不犧牲電池續(xù)航才能，DA16200 還集成了一個(gè)功率放大器（PA）和低噪聲放大器（LNA），為用戶供給了行業(yè)搶先的輸出功率和接收器靈敏度。”

睡覺狀態(tài)下實(shí)時(shí)監(jiān)測，保證設(shè)備的安全性

很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在低功耗形式的形式下封閉了一些重要模塊，更加簡單遭到黑客攻擊，Dialog 的產(chǎn)品如何在這種情況下保證安全性？崔南岫解說，關(guān)于安悉數(shù)分，除了采取了 Wi-Fi 規(guī)則的所有的安全措施以外，咱們還設(shè)置了加密引擎，有些廠商直接做了一些證書來與咱們的 Wi-Fi 芯片協(xié)議結(jié)合，加上更安全措施，這些咱們的芯片都能夠支撐，現(xiàn)在咱們的產(chǎn)品能夠支撐企業(yè)級的安全性。雖然在睡覺形式 3 的時(shí)分，咱們的加密體系是暫時(shí)不工作的，可是它會(huì)一向監(jiān)聽路由器是否在發(fā)送信息，假如路由器發(fā)出信息，咱們再次用加密體系進(jìn)行加密，并經(jīng)過路由器與服務(wù)器通訊。

DA16600 里面有 ROM 和 SRAM，安全體系硬件加密的引擎在里面，在睡覺形式下，其會(huì)堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)銜接、加載網(wǎng)絡(luò)證書。

“Wi-Fi + BLE”二合一模塊的雙重組合

除了超低功耗的 Wi-Fi SoC 芯片 DA16200，Dialog 還推出了“Wi-Fi + BLE”二合一模塊 DA16600。那么，DA16200 和 DA16600 的市場定位有什么不同？崔南岫表明，“DA16200 模塊是選用了 DA16200 芯片的一個(gè)模塊產(chǎn)品。DA16600 是 DA16200 芯片加上一個(gè)低功耗藍(lán)牙芯片 DA14531 集成在一起的一個(gè)模塊。DA16200 的模塊是單純超低功耗的 Wi-Fi 模塊，DA16600 是二合一的模塊。關(guān)于兩者的市場定位，DA16200 的本錢較低，DA16600 本錢較高，假如用戶的設(shè)計(jì)經(jīng)過 WiFi 獨(dú)自能夠完整選用 DA16200 即可，假如不存在本錢問題，DA16600 兼具 WiFi 和 BLE 的功用，用戶運(yùn)用更加便利。”

而且 DA16600 模塊現(xiàn)已經(jīng)過了各個(gè)國家的主要 Wi-Fi 認(rèn)證，客戶要做自己的模塊或者委托更低本錢的生產(chǎn)商，Dailog 悉數(shù)敞開整個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，客戶能夠直接做模塊，甚至銷售賣模塊。

Wi-Fi 和 BLE 的組合難點(diǎn)是 Wi-Fi 的功耗特別大，噪聲很大，可能把 BLE 信號淹沒，崔南岫也供認(rèn)這是 Wi-Fi 和 BLE 一起用時(shí)面對的困擾，他表明，咱們在這方面有十分專業(yè)的技能才能，咱們叫 Wi-Fi 和 BLE 共存的計(jì)劃，現(xiàn)在軟件和硬件的整套計(jì)劃都現(xiàn)已做出來了，假如用戶選用該計(jì)劃，咱們悉數(shù)都敞開給客戶。

關(guān)于既需求 Wi-Fi 又需求 BLE 的運(yùn)用，崔南岫列舉了 DA16600 的最常見運(yùn)用，例如，顧客買來一款電子產(chǎn)品后，先要做配網(wǎng)，其實(shí) Wi-Fi 獨(dú)自配網(wǎng)也能夠，但很多顧客因?yàn)椴皇煜?huì)出問題，所以經(jīng)過 BLE 用手機(jī)銜接直接配網(wǎng)就很便利，比如小米經(jīng)過手機(jī) BLE 來配網(wǎng)，這是最常見的二合一模塊的運(yùn)用場景；另外，Wi-Fi 自身和藍(lán)牙不同，BLE 的功耗十分低，但遠(yuǎn)間隔無法傳輸很多的數(shù)據(jù)，而 WiFi 能夠傳輸大數(shù)據(jù)，因而兩者結(jié)合能夠在運(yùn)用層面進(jìn)行組織和設(shè)計(jì)。

Combo形式or 獨(dú)立模塊？各有利弊

相對Dialog的 DA16600 集成了兩顆 SoC，有些廠商喜愛將 Wi-Fi 6+BLE 做成 combo 的形式，支撐不同的無線協(xié)議。二合一模塊和獨(dú)自 Wi-Fi 模塊比較，二合一模塊更貴，假如用戶只需求 Wi-Fi 功用，能夠挑選獨(dú)自 Wi-Fi 模塊，兩個(gè)都需求挑選二合一模塊最好。崔南岫表明，現(xiàn)在 Dailog 是將兩個(gè)芯片組成一個(gè)模塊，下一代的產(chǎn)品會(huì)有二合一的 SoC 芯片計(jì)劃。

未來在智能家居運(yùn)用中，最干流的銜接技能是 Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee 仍是多銜接技能的 combo？這個(gè)問題很有爭議，在崔南岫看來，到現(xiàn)在為止，家庭物聯(lián)網(wǎng)最便宜而且最便利的聯(lián)網(wǎng)東西是 Wi-Fi ，因?yàn)橹袊募彝ジ咚倬W(wǎng)絡(luò)普及率十分高。假如你要用 ZigBee 或者 BLE、藍(lán)牙就需求網(wǎng)關(guān)，假如不用網(wǎng)關(guān)，直接聯(lián)網(wǎng) Wi-Fi 是最便利。可是現(xiàn)在很多 Wi-Fi 芯片無法做到像 ZigBee、BLE 的低功耗，所以 ZigBee、BLE 都是因?yàn)?Wi-Fi 的缺點(diǎn)而呈現(xiàn)的技能，不過它們在大數(shù)據(jù)傳輸時(shí)耗時(shí)長，聯(lián)網(wǎng)都需求網(wǎng)關(guān)。現(xiàn)在咱們推出低功耗 Wi-Fi 芯片，能夠處理 WiFi 的功耗問題。現(xiàn)在咱們推出了第二代芯片，未來可能會(huì)出第三代、第四代，最主要的目標(biāo)是更低的功耗、更強(qiáng)大的掩蓋規(guī)模，所以我以為 Wi-Fi 會(huì)成為家庭物聯(lián)網(wǎng)的干流。

既然完成了保證功用且低功耗，DA16200 是否和 Dialog 的藍(lán)牙芯片形成競賽？崔南岫解說，“這款 WiFi 芯片和藍(lán)牙芯片不會(huì)打架，因?yàn)樵蹅児緝煞N芯片都有。我覺得藍(lán)牙芯片的功耗的確比 Wi-Fi 芯片更低，可是 BLE 的傳輸間隔有限，能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也有距離。所以針對較少的數(shù)據(jù)、短間隔傳輸?shù)倪\(yùn)用，選用低功耗藍(lán)牙就能夠完成。對于大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)間隔傳輸選用 Wi-Fi 就好。咱們的 Wi-Fi 芯片和 BLE 芯片是能夠完成互補(bǔ)的計(jì)劃。”
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