2023年11月16日,小米IoT生態(tài)伙伴大會在北京圓滿舉行。本次大會匯集了IoT行業(yè)的頂尖技術專家進行分享和交流,進一步推動IoT行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展,打造IoT的互聯(lián)互通體驗,助力產業(yè)的共同進步與發(fā)展。
小米作為物聯(lián)網行業(yè)的領軍企業(yè),對Wi-Fi模組的投入和研發(fā)也體現(xiàn)出其對物聯(lián)網市場的重視。
據(jù)官方數(shù)據(jù),截至目前,小米已成為全球最大的消費級IoT平臺,連接設備數(shù)已達6.55億臺,擁有5個及以上小米IoT設備的用戶已達1300萬。
同時,小米IoT是目前覆蓋品類最全的生態(tài)系統(tǒng),擁有200+大類智能家電,實現(xiàn)覆蓋95%以上的生活場景。
近年來,諸如NB-IoT、5G、Cat.1、LoRa等新型無線通信技術逐漸受到關注,但Wi-Fi仍然是當前物聯(lián)網市場的主流通信方式。
在早期,Wi-Fi模組主要應用于手機和平板電腦等設備中,但隨著物聯(lián)網的興起,Wi-Fi模組的重點已逐漸從手機、平板向物聯(lián)網遷移。這一變化對Wi-Fi模組本身來說是向低功耗轉型的開始。
據(jù)發(fā)布會現(xiàn)場了解,小米最新的Wi-Fi 6模組搭載了博流智能科技(南京)有限公司開發(fā)的芯片,其中BL616型號憑借多項技術優(yōu)勢受到關注。
BL616是一款適用于超低功耗應用的 Wi-Fi 6 + Bluetooth 5.3 (LE) + 802.15.4(Zigbee/Thread) Combo芯片,內置最高主頻320M的32位RISC-V CPU,并帶有浮點單元和DSP單元,為物聯(lián)網應用提供了業(yè)界領先的無線和計算性能。 此外,芯片具有豐富的外設接口,包括 USB2.0、SDU、SD/MMC(SDH)、SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPDAC、GPADC、ACOMP 和GPIO等,可以應用于音視頻等多媒體領域和工業(yè)領域。
01Wi-Fi 6路由器的大面積普及
自1999年Wi-Fi技術問世,已發(fā)展出7代技術。在智能家居領域中,使用最多的是Wi-Fi 4(802.11n)。
為什么不用Wi-Fi 5呢?
Wi-Fi 5(802.11ac)主要工作在5.8GHz頻段,穿墻能力及覆蓋范圍較2.4GHz弱,對智能家居設備來說并不友好。
隨著各大品牌推出Wi-Fi 6(802.11ax)路由器,并將價格順利打到200元以內后,這件家庭剛需的產品迅速完成了升級換代,根據(jù)AVC線上監(jiān)測數(shù)據(jù),2021年1~9月Wi-Fi 6路由器的銷量占比便超過了47%,并每年持續(xù)快速增長。
圖來源:奧維云網公眾號
智能家居單品平均使用壽命在3~5年,現(xiàn)今每個家庭中接入路由器的設備數(shù)量,輕松超過幾十個,在更新?lián)Q代的過程中,Wi-Fi 4與Wi-Fi 6設備,不可避免地面臨共存。
盡管終端用戶可能并不會深究Wi-Fi 4與Wi-Fi 6的技術差異,但當Wi-Fi 6占據(jù)了用戶的心智后,“買新不買舊”的想法將快速延伸到智能家居單品上。
而過去是“小甜甜”的Wi-Fi 4設備,將被Wi-Fi 6設備沖擊成“牛夫人”,在長期共存環(huán)境下,以下三點弊端凸顯,將會直接影響終端用戶對Wi-Fi 4設備的使用體驗。
傳輸速率降低
Wi-Fi 4設備雖然可以在Wi-Fi 6路由器下兼容運行,但因其協(xié)議原因,無法使用OFDMA(全稱Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交頻分多址)及MU-MIMO(全稱Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多用戶-多輸入多輸出)的特性,只能遵循輪詢的方式進行通信,與其中一個設備完成數(shù)據(jù)通信后,才會和下一個設備進行通信,倘若出現(xiàn)“壞點”,則會直接拖慢整個網絡的速度。
而Wi-Fi 6設備則可以使用上述特性同一時間進行多設備的通信,效率更高,傳輸速率更快,理論上Wi-Fi 6的傳輸速率是Wi-Fi 4的32倍,路由器更多的資源會分配到Wi-Fi 6設備上。
●在終端用戶處的直觀感受就是,家里之前的設備怎么不好用了,網絡響應越來越慢了,該考慮換新款了。
安全性問題暴露
Wi-Fi 6支持WPA3加密協(xié)議與IPv6,這比絕大多數(shù)Wi-Fi 4設備使用WPA2加密協(xié)議與IPv4更安全。當Wi-Fi 6與Wi-Fi 4設備共存時,安全性較弱的Wi-Fi 4設備,就很容易成為網絡攻擊的首選目標。
●這在家庭監(jiān)控攝像頭、智能貓眼等設備上尤為重要,一旦攝像頭被破解,就會帶來隱私泄露的重大問題。
功耗差異巨大
TWT技術(全稱Target Wake Time,目標喚醒技術)允許設備自行規(guī)劃與路由器的通信,安排何時接收或發(fā)送數(shù)據(jù),減少了設備在活動狀態(tài)下花費的時間,延長了電池壽命。該項技術也是Wi-Fi 6的重要特性之一,可以使設備的功耗比Wi-Fi 4降低50%甚至更多。
●在傳感器、門鎖等需要電池進行供電的設備中,更低的功耗意味著更長的待機時間,可大大提升終端用戶的使用體驗,避免頻繁更換電池的煩惱。
隨著搭載Wi-Fi 6模組的設備進入家庭,Wi-Fi 4設備的使用體驗無疑會不斷下降,就像被外賣打敗的泡面,并沒有做錯什么,只是技術更新和被時代所選擇。
02安信可Wi-Fi 6模組:
Ai-M62系列,與小米同“芯”
Ai-M62 系列模組搭載小米同款的博流BL616芯片作為處理器,支持Wi-Fi6/BLE5.3/Thread共存,支持Wi-Fi 802.11b/g/n/ax協(xié)議和BLE 5.3協(xié)議。
BL616芯片內置低功耗的32位RISC-V CPU,最高主頻可達320M. 豐富的外圍接口,包括USB2.0、SDU、SD/MMC(SDH)、SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPDAC、GPADC、ACOMP 和GPIO等。
軟件繼承與硬件延續(xù)
基于安信可的Combo AT指令集及硬件封裝延續(xù)特性,客戶可以無縫進行模組切換,從而將產品升級為支持Wi-Fi 6的設備。
●假設用戶之前使用的是ESP-12F,可以直接升級為Ai-M62-12F,無需反復投入硬件與軟件資源,實現(xiàn)快速迭代。
高傳輸速率
高清攝像頭、智能門鎖中的視頻鎖、智能貓眼等家家必備的智能單品需要實時傳輸高清視頻,倘若繼續(xù)使用Wi-Fi 4模組,那么可能會受到兼容性的影響,被其他Wi-Fi 6設備擠占帶寬,從而導致視頻卡頓。
● Ai-M62系列模組支持 20/40MHz 帶寬,最高速率 229.4 Mbps,這對于需要傳輸大量數(shù)據(jù)或高清視頻的智能家居設備來說尤其有利。
OFDMA與MU-MIMO
面對一個家庭場景下動輒幾十個的設備接入時,支持Wi-Fi 6的Ai-M62模組可以更好的利用ODFMA與MU-MIMO特性,進一步提升設備的響應效率,帶來更好的體驗。
● OFDMA的全稱是正交頻分復用多址。相當于把一條大路劃分成了并行多個車道,通行效率自然就大幅提升了。支持多個用戶在同一時刻共享所有子載波,數(shù)據(jù)被統(tǒng)一打包,共同裝車,發(fā)貨速度大大提升。
●Ai-M62系列模組支持20/40MHz帶寬。以20MHz帶寬為例,經過子載波分配,20MHz可以最多支持9個設備同時接入,40MHz則可以支持18個設備。
強悍的射頻性能
Ai-M62系列模組搭載安信可自研的板載天線,射頻性能強悍。例如安信可Ai-M62-12F模組在國家CNAS認證實驗室睿班實驗室進行了專業(yè)的射頻測試,輸出功率最大可達22dBm;而Wi-Fi 4模組ESP-12F,最大輸出功率僅為17dBm。
這可能意味著以往使用Wi-Fi 4模組僅能穿墻一堵,無縫升級為Wi-Fi 6模組,可以穿三堵墻,用戶體驗大大提升。
▼Wi-Fi 射頻性能表
(Ai-M62-12F模組參數(shù))
(ESP-12F模組參數(shù))
▼BLE 射頻性能表
(Ai-M62-12F模組參數(shù))
▼天線增益和效率
(Ai-M62-12F模組參數(shù))
更低功耗
Ai-M62系列模組支持Wi-Fi 6,Wi-Fi 6的重要技術特性之一就是TWT,基于此,可以為終端設備帶來更好的體驗。模組在3.3V的電源,25°C的環(huán)境溫度下,測得DTIM10功耗為120μA,即使是主打低功耗的Wi-Fi 4模組,其功耗也要達到260μA左右。
●根據(jù)客戶需求,M62系列模組的功耗還可以持續(xù)優(yōu)化,預計可達到100μA以內。
倘若以4200mAH的門鎖電池來換算,Wi-Fi 4設備的待機僅能達到1年半左右,Wi-Fi 6設備的待機時長可達3年。這對于使用電池供電的智能家居設備如傳感器、門鎖、攝像頭等尤為重要。
高安全性,穩(wěn)定傳輸
支持手機遠程解鎖的智能門鎖,與家用監(jiān)控攝像頭,對安全性的要求就會更高。使用安全性更高的模組,避免信息被竊取,增加家庭的安全性。智能攝像頭則無需擔心數(shù)據(jù)傳輸被遠程破解,造成隱私泄露。
高效的數(shù)據(jù)處理和解密
支持XIP QSPI On-The-Fly AES 解密 (OTFAD),可以在數(shù)據(jù)傳輸過程中直接進行解密,而不需要先傳輸?shù)教幚砥髟龠M行解密操作,這可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸和解密的效率。
數(shù)據(jù)安全
支持TrustZone和多種AES加密模式,可以確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和完整性,防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。
強大的哈希算法
支持MD5、SHA-1/224/256/384/512等哈希算法,可以用于數(shù)據(jù)驗證和保證數(shù)據(jù)的真實性。
真隨機數(shù)生成
支持TRNG(真隨機數(shù)生成器),可以生成真隨機數(shù),可以用于生成加密密鑰等需要隨機性的操作,增加數(shù)據(jù)的安全性。
支持BLE5.3,配網更方便
Ai-M62系列模組支持BLE5.3,這為產品帶來了更舒適的配網體驗,降低終端用戶的使用難度,提升設備的上云數(shù)量。
安信可為客戶提供自研的配網助手APP,同時可以將源碼開放給用戶使用,快速集成自己的配網APP或小程序,提升產品競爭力。
在本次大會上,小米宣布Vela面向全球軟硬件開發(fā)者正式開源,小米Vela致力于打通所有應用場景、打通碎片化的IoT應用,帶來了AIoT萬物互聯(lián)時代的極致上網和使用的智能超體驗。安信可Ai-M62系列模組支持接入小米Vela平臺,可以幫助全屋智能設備統(tǒng)一協(xié)議,作為高性能的嵌入式Wi-Fi 6無線通信模組,具備傳播速率快、延時低、設備連接數(shù)量多、抗干擾能力強等特點,響應更快、連接更穩(wěn)、交互更流暢,幫助用戶實現(xiàn)不同智能設備間的互聯(lián)互通。
Wi-Fi 6作為未來的趨勢,市場上基于Wi-Fi 6網絡標準的產品增多,Wi-Fi 6通信網絡的模組產品的需求也會逐漸擴大。安信可將研發(fā)和產出更多優(yōu)質產品,為無線通信連接助力。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:與小米同“芯”,Ai-M62系列Wi-Fi 6模組
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