新的Wi-Fi 6標準也被稱之為IEEE 802．11．ax,正在迅速成為無線局域網(WLAN)市場發展的主要驅動力。

根據國際數據公司(IDC)的市場研究分析師的說法,Wi-Fi 6支持的AP占2020年第一季度出貨量的11．8%,而收入占比達到了21．8%。不過,802．11ac仍占出貨量(80．9%)和收入(76．2%)大部分。

最近發布了許多嵌入式Wi-Fi 6相關解決方案反映這一點。例如,最新的產品來自Imagination Technologies,該公司宣布了其最新的知識產權(IP),可為物聯網(IoT)、可穿戴設備和聽覺設備所需的低功率和電池供電應用提供集成的RF和基帶。

另外,恩智浦半導體公司(NXP Semiconductors)最近還宣布了擴展的Wi-Fi 6產品組合,以使與主要針對高端產品的現有解決方案相比,能夠被更廣泛的市場采用。

Imagination集成IP針對低功耗Wi-Fi 6

Imagination Technologies的新iEW400現已上市,包括集成的RF、AFE、基帶PHY和MAC。實現了靈活性和快速上市時間,并降低了開發成本。

ABI Research首席分析師Andrew Zignani表示:“以物聯網為中心的Wi-Fi 6 IP和芯片組的出現,可以更高效、更可靠地滿足可穿戴設備、智能家居、工業和其他物聯網市場的需求,這是該行業的一個重要里程碑。啟用下一代低功耗Wi-Fi。 iEW400等解決方案在為這些設備提供更長的使用壽命,提高可靠性和耐用性以及在密集部署場景中提高性能方面將變得越來越關鍵。”

Imagination Technologies表示,在越來越多的低功耗IEEE 802．11n設備采用的推動下,電池供電應用的Wi-Fi增長強勁。 IEEE 802．11ax使這些產品能夠集成改進的功耗和效率,以及增強的性能和魯棒性。因此,低功耗Wi-Fi 6設備是電池受限應用中Wi-Fi演進的下一步。

Imagination Technologies表示,其iEW400 Wi-Fi 6 IP使任何微控制器公司都能輕松進入互連的MCU市場。

Wi-Fi具有藍牙等其他低功耗連接解決方案無法提供的多項優勢。首先,潛在的是更高的數據速率:它可以達到230 Mbps。 Wi-Fi還提供了比競爭對手更好的覆蓋范圍,它還支持在5GHz運行,這比2．4GHz的擁塞頻段要少得多。最后,它還支持IP網絡,如果希望將數據發送到云中而沒有任何復雜性,則這非常重要。

Wi-Fi 6的關鍵是增加了一些新功能,這些功能旨在解決與替代產品相比通常更高的功耗。它旨在提高數據吞吐量,增強穩定性并降低功耗。借助其新IP,Imagination希望Wi-Fi成為低功耗IoT應用的首選技術。該公司表示,iEW400使任何微控制器公司都能輕松進入相連的MCU市場。它還可以與用于Wi-Fi 6 plus BLE v5．2組合IC的低功耗藍牙(BLE)解決方案配對。

iEW400的電源效率通過目標等待時間(TWT)等功能實現,目標等待時間(TWT)是一項新的Wi-Fi 6功能,訪問點可與連接的設備進行協商,以協商何時應喚醒它們以傳輸數據。這種調度方式意味著設備可以長時間睡眠,從而大大降低了電流消耗并大大延長了電池壽命。這也意味著傳感器可能有可能一次有用地一次收集現場多年的數據。

另外,正交頻分多址(OFDMA)改善了高密度環境中的性能。通過對通道內的帶寬進行分段,多個設備可以在同一時間范圍內接收數據。這種對帶寬的明智利用提高了數據傳輸效率,降低了功耗,并顯著提高了數據吞吐量。

設備從Wi-Fi 6中利用的其他兩個關鍵功能是基本服務集(BSS)著色和雙子載波調制(DCM)。在BSS著色中,為每個訪問點的數據指定了一種顏色,因此客戶端可以識別正在傳輸的是哪種顏色,從而提高了網絡性能。這解決了存在多個接入點和許多客戶端(例如人群)的區域,由于來自不同接入點的數據可能會重疊,導致爭用和干擾,因此Wi-Fi通常難以提供一致的吞吐量。在DCM模式下,相同的信息在一對子載波上進行調制,即使在挑戰性的情況下,也可以確保數據通過。

Imagination Wi-Fi 6 IP設計實現了2．4/5GHz低功耗Wi-Fi解決方案,在臺積電40nm LP中具有6．84 mm2的管芯面積,包括模擬焊盤。它包括內部功率放大器,LNA和開關,確保整體系統級功耗降低的睡眠控制器,以及可選的集成電源管理單元(PMU)。

恩智浦擴展產品組合將Wi-Fi 6推向更廣闊的市場

同時,恩智浦半導體公司(NXP Semiconductors)最近推出了新的Wi-Fi 6產品組合,據稱該產品將IEEE 802．11．ax的功能推向了更廣闊的市場。NXP副總裁兼總經理Mark Montierth在EE Times的簡報中說,Wi-Fi 6目前實施成本太高。他說,其新產品組合將加速IoT、汽車、接入和工業市場中Wi-Fi 6的大規模采用。

ABI Research的Zignani評論說:“迄今為止,Wi-Fi 6的采用主要是由智能手機推動的。但是,我們預計在整個2020年及以后的時間里,物聯網、基礎設施和汽車市場將獲得巨大的推動力。這種增長將由功耗和成本優化的芯片組(例如NXP的最新產品)進一步推動,這將增加Wi-Fi在其他應用中的生存能力,并為該技術開辟新的機遇。”

恩智浦擴展的Wi-Fi 6產品組合代表了該公司對跨多個市場進行大規模部署的產品的新的端到端愿景,其功能包括高達4倍的性能改進、更大的范圍、更長的電池壽命和更好的連接可靠性。

這個新產品組合包括4×4和8×8流解決方案,以及用于家庭和企業訪問解決方案的集成藍牙5(88W9064、88W9068);并發雙Wi-Fi 2×2以及2×2 +藍牙5符合AEC-Q100標準的解決方案,專為最高性能的信息娛樂和遠程信息處理汽車應用而打造(88Q9098);并發雙Wi-Fi 2×2和2×2 +藍牙5解決方案,可為多媒體流和消費者訪問應用提供同類最佳的產品(88W9098);和針對物聯網的2×2 WiFi 6 +藍牙5已針對成本和功耗進行了優化。

此外,恩智浦基于硅鍺(SiGe)的小米Mi 10 5G智能手機中設計的RF前端(RFFE)解決方案產品組合可從低端到高端應用擴展Wi-Fi 6功能,包括1×1、2×2、4×4和8×8 MIMO(多輸入、多輸出)解決方案,并包裝在為移動設備優化的超緊湊3mm x 4mm模塊中。它具有Wi-Fi 6功能,旨在支持高級便攜式計算設備(包括一流的5G智能手機),并以最高性能實現2×2 MIMO功能。