Wi-Fi Mesh网络如何重塑智能家居设计

Wi-Fi 网状网络通过为用户提供对连接设备的新级别控制，正在改变家庭连接。允许智能家居用户做出明智和明智决策的无线电网状网络包括无线连接节点的基础设施。

无线网状网络由三个主要组件组成：网关、中继器和端点。网关用作链接本地网状网络的回程，其中端点是无法为其他设备路由消息的终端设备。相反，中继器，即路由器，将消息转发到机顶盒 （STB） 等终端设备。

本文将详细介绍目前最流行的网状网络无线工具：Wi-Fi。Wi-Fi 网状网络，也称为分布式 Wi-Fi 网络，使用多个路由器将 Wi-Fi 信号传播到整个家庭。据 KBV Research 称，到 2023 年，Wi-Fi 网状网络市场预计将达到 89 亿美元。

本文的最后一部分还将深入探讨蓝牙网络如何与 Wi-Fi 网状网络协同工作，以补充整体智能家居连接。

Wi-Fi 网状网络挑战

具有不同速度和范围属性的多个接入点或扩展器的网状部署带来了独特的工程挑战。例如，家庭中网格节点之间的需求模式和距离是高度不可预测的。

反过来，这需要一种自我修复的网络架构，而不是没有针对所有场景进行优化的刚性硬件配置。Celeno 声称其基于 CL8000 系列芯片的网状节点可以在每个频段上以默认的 2x2 配置进行部署。

CL8000 芯片中的ElasticMIMO™ 架构由自学习软件控制，可通过将 MIMO 配置从 2.4 GHz 频段上的 1x1 重新调整为 5 GHz 频段上的 3x3 配置来优化网络性能，反之亦然。

Celeno 的CL8000系列 Wi-Fi 6 芯片在紧凑的 11 mm x 11 mm 封装中提供两个 Wi-Fi 6 双频收发器。这些芯片中的 ElasticMIMO 架构可实时仲裁两个收发器之间最多八个无线电链和多输入多输出 （MIMO） 流的分配，以优化范围和吞吐量。

这确保了强大的 Wi-Fi 链接，同时允许家庭网关将高带宽视频流式传输到多个 STB。换句话说，网状网络中的这些智能配置可以为更快的下载和优质的 Wi-Fi 服务打开大门。并发双频接入点和灵活的硬件架构也减少了天线数量和总体设计成本。

例如，Comtrend 正在将 CL8000 芯片整合到其 Wi-Fi 6 家庭网关和网状节点解决方案中。这里值得一提的是，Wi-Fi 6，也称为 802.11ax，是计划于 2019 年发布的新版本。

Wi-Fi Mesh 平台简介

2018 年，高通推出了网状网络平台，将公司的音频编解码器硬件与微软的语音控制技术相结合，将智能家居超越了室内监控和自动化功能。

Qualcomm 的 Aqstic 音频编解码器与 Microsoft 的数字助理Cortana的集成使 Wi-Fi 网状网络基础设施能够提供语音驱动的用户体验，包括智能扬声器、烟雾探测器、安全系统、智能灯泡等。

高通公司的 Aqstic WCD 9340音频芯片支持支持微软 Cortana 等流行语音服务所需的高质量音频和语音捕获功能。这包括多达 6 个麦克风的波束成形以及回声消除和噪声抑制 （ECNS） 功能。

ASUS Lyra Voice是第一款基于 Qualcomm Mesh 网络平台的语音网状网络系统。它通过几乎角落到角落的无线连接覆盖了家庭，同时为用户提供了一种使用语音访问其智能设备的直观方式。

然后是 Lunera，该公司旨在通过使用蓝牙外围设备和云连接为其 Lunera 智能灯添加网状网络覆盖，重新定义传统 LED 照明。其 Lunera 环境计算网络正在使用 Qualcomm Mesh 网络平台为智能照明系统创建物联网边缘网络。

与蓝牙 Mesh 协同

上述智能照明示例还显示了多种网状网络类型如何融合和碰撞以提高智能家居环境中的整体连接性。例如，Wi-Fi 和蓝牙网状网络之间的协同作用可以进一步推动智能家居、楼宇自动化和资产跟踪等应用。

以安森美半导体的RSL10系列蓝牙 5 芯片为例，该芯片支持蓝牙 SIG 网状网络标准，并配有 USB 加密狗，允许开发人员在监控和记录行为的同时扫描、连接原型并与其进行无线交互。RSL10 芯片在深度睡眠模式下消耗 62.5 nW，同时具有 7 mW 峰值接收功率。

在这里，值得注意的是权力悖论。一方面，智能家居设计师必须想办法最大限度地提高 Wi-Fi 和蓝牙信号的输出功率。另一方面，它们需要降低网络设备的功耗以确保能源效率。

用于 Wi-Fi 和蓝牙网状网络的高度集成片上系统 （SoC） 的可用性显着提高了数据速度、覆盖范围和电池寿命，同时降低了网络延迟。除了这些设计增强功能之外，智能信道管理和灵活的网状网络配置以及您所拥有的是为黄金时段准备的新一代分布式无线解决方案。

简而言之，流式传输 Netflix、Spotify 和 4K 视频游戏的智能家庭网状网络指日可待。

审核编辑：郭婷