面向物联网产品的Wi-Fi 6/6E指南

过去20年，Wi-Fi速度已从2 Mbps跃升到千兆级别，吞吐能力提高了1000倍。Wi-Fi标准不断发展，相继引入Wi-Fi 4、Wi-Fi 5以及最近的Wi-Fi 6和6E等新标准。在其发展过程中，Wi-Fi联盟保持了非常高的向后兼容性，使得联网产品可与人们家中不同类型的路由器兼容，而这一直是作为物联网基石的Wi-Fi实现高稳定性和高增长的重要驱动力。标准不断发展，但为物联网产品选择合适的Wi-Fi版本仍旧需要深思熟虑。虽然给智能手机配备Wi-Fi 6可能毋庸置疑，但物联网产品要高度重视可靠性、覆盖范围/拥堵、Wi-Fi路由器新标准兼容、成本、安全性和功耗等问题，不能草率地进行选择。产品经理必须考量：不同新产品应该使用哪个版本的Wi-Fi？什么时候该使用Wi-Fi 4、5或6？什么时候应该进行产品升级？

Wi-Fi连接标准

Wi-Fi联盟在2021年1月宣布推出Wi-Fi 6E认证计划时指出：“Wi-Fi 6E将引领Wi-Fi的下一个20年。”表1给出了Wi-Fi的发展历史，以及它与电气和电子工程师协会IEEE 802.11标准之间的联系。IEEE制定了无线局域网标准和许多其他标准。Wi-Fi联盟支持IEEE所制定的Wi-Fi标准，包括认证以及世界各国政府如何分配可使用的频率等。

表1. IEEE和Wi-Fi标准的发展历史。紫色区域显示从IEEE 802.11 a/b/g/n/ac到Wi-Fi 4/5/6/6E的用户常用术语转变。

物联网的扩展带来日益加剧的Wi-Fi拥堵

如今平均每个家庭拥有超过12台联网设备，而这一数字到2025年预计将飙升至每户20台以上。如图2所示，另一项预测表明，全球投入使用的智能家居联网设备到2024年将达到约14亿台。根据IDC的最新预测，智能家居设备的爆炸式增长将来自多种品类，包括家庭监控和安保、智能音箱和影视娱乐等。

图2. IDC预测全球的智能家居设备数量到2024年将达14亿台

联网设备数量剧增所带来的挑战是网络拥堵和网络连接质量（QoS）差。这对需要持续联网的物联网产品提出了艰巨的带宽难题。例如，无论用户家中有多少物联网产品，都必须保证门和灯的畅开无阻。各家庭成员需要同时连接Wi-Fi网络进行游戏、娱乐、教育和工作，添加更多物联网设备等，如何同时满足这些需求将是未来的一个日益严峻的挑战。

新一代Wi-Fi标准让联网设备拥有更长覆盖半径和电池续航

图3. 不同Wi-Fi版本之间数量和质量上的差异。

Wi-Fi技术发展

前文所提的关键性能指标之间的平衡，使得系统设计师拥有了专注于设计中的重要方面所需的灵活性。图4显示出了Wi-Fi 6标准的重要优势。虽然“省电”栏只列示了一项，但其他栏的功能特性也能帮助省电。

Wi-Fi 6的重要优势，包括省电方面

图4. Wi-Fi 6标准中的重要优势。资料来源：Arista

英飞凌的AIROC CYW5557x是一个高度集成的Wi-Fi 6 / 6E和Bluetooth 5.2二合一的SoC芯片系列。CYW5557x采用Wi-Fi 6 / 6E标准，同时支持2.4G、5G、6G三个频段，拥有1x1单输入单输出（SISO）和2x2多输入多输出（MIMO）两种配置。在6G频段上运行的该SoC，可在拥挤的网络环境中带来卓越的高质量视频/音频流和无缝的游戏体验，并大幅减少时延。该芯片具有Wi-Fi 6的技术优势，包括更高覆盖范围和更强连接可靠性，以及更长电池续航。除此之外，它还是支持Wi-Fi 6E且专为物联网设计的Wi-Fi芯片，为先进产品率先使用畅通无阻的6 GHz频段提供了可能性。

审核编辑：汤梓红