蓝牙信道探测与Matter、Wi-Fi、Wi-SUN无线技术变革趋势分析

回顾2024年通信行业平淡中充满挑战，但也迎来许多新的发展机会。根据工信部最新发布的《2024年1-11月份通信业经济运行情况》显示，1-11月，我国通信行业总体保持平稳，截至11月末，电信业务收入累计完成15947亿元，同比增长2.6%；5G基站总数达419.1万个，占移动基站总数的33.2%；与此同时，新兴业务收入增长较为明显，其中云计算和大数据收入分别同比增长6.8%和60.7%，物联网业务收入同比增长13.6%。

2024年可以说是稳中有增，站在2025年伊始，Silicon Labs（芯科科技）亚太及日本地区业务副总裁王禄铭先生参与了与非网eefocus的专访，针对2025年的物联网无线通信关键技术变革提出见解。

图 | 通信行业新兴业务收入增长情况；来源：工信部

AI/ML的变革性影响

芯科科技提到了人工智能和机器学习 (AI/ML) 的变革性影响。王禄铭表示：“在应用方面，2025年物联网无线通信在医疗保健、能源管理、制造业和农业领域的应用将备受关注。主要趋势包括：医疗保健领域的早期疾病检测和个性化治疗、用于能源管理的智能电网、制造业中物联网和AI/ML的融合以及农业领域的精准农业应用。在技术方面，业界将重点关注标准化和互操作性，同时强调实时操作系统和开源计划。”

伴随着边缘智能的崛起，目前全球数据正以每年30%-40%的速度增长，数据中心基础设施对于改善消费者服务至关重要。为此，云计算服务厂商和互联网数据中心（IDC）等关键行业的新一轮资本开支计划已经启动。

根据Synergy Research Group 的预测，未来十年，每年将递增120-130座全球超大规模数据中心。而这些下游产业对高效、可靠通信的需求，将直接推动5G的复苏与发展。

Wi-Fi 7，厂商博弈拉开序幕？

业界普遍将2024年定义为“Wi-Fi 7的元年”，由于引入了多链路操作（MLO）、支持 320MHz 信道（6GHz 频段）、4K-QAM 等高阶调制方式、更灵活的频谱利用方式（Multi-RU）、更高的时空复用（16X16MIMO）以及多 AP 协作等新技术，使得Wi-Fi 7数据传输速率更高、时延更低、网络可靠性更强。

相比Wi-Fi 6，Wi-Fi 7 在相同频段下速率大幅提升，如 Wi-Fi 6 只有 9.6Gbps，而 Wi-Fi 7 的速率高达 23Gbps，能更好地满足高吞吐量、时延敏感的应用场景需求，如在线游戏、视频会议、远程手术等。

Wi-Fi 联盟预测，到2024年底，基于 Wi-Fi 7 的设备将达到2.33亿台；到 2028 年，这一数字将扩大到 21 亿台。

然而，Wi-Fi 技术的升级并非一蹴而就，新的标准推出后，旧标准的设备不会立刻被淘汰。因为用户在设备更新上存在一定的滞后性，例如企业和家庭中已经大量部署的 Wi-Fi 4 和 Wi-Fi 5 设备，仍能满足基本的网络需求，所以会继续使用。因此，以2023年为起点，Wi-Fi市场在5年内将会是Wi-Fi 4/5/6/7多项标准的产品共存的状态。

换言之，Wi-Fi 4/5/6还具有相当的剩余价值。因此，一方面我们看到市场上基于Wi-Fi 6的设备出货量在过去一年中实现快速增长，已在智能家居、工业自动化、医疗健康、AR/VR 等领域得到广泛应用。

有市场机构预测，在Wi-Fi市场中，预计到 2027 年， 基于Wi-Fi 6的产品出货占比将接近 50% ， 基于Wi-Fi 7 的产品出货占比将接近 20% 。

因此，我们看到Wi-Fi 6在物联网设备中发挥着越来越重要的作用，其不仅注重于增加带宽，也扩展支持更大的网络和许多不同类型的应用，这些应用具有不同的带宽需求。而且，现在有越来越多采用电池供电的无线物联网设备，Wi-Fi 6特别针对电池供电型设备进行了优化，这些设备可能不需要高带宽，但需要很长的电池续航时间。

比如，芯科科技就在去年推出了SiWx917和SiWx915 SoC等多款支持Wi-Fi 6的芯片，前者是芯科科技首个Wi-Fi 6解决方案，基于SiWx917M Wi-Fi 6芯片设计的SiWx917Y无线模块能效表现良好，可以支持智能锁、恒温器、智能摄像头、视频门铃和工业传感器等物联网设备的电池续航时间长达数年；后者是Wi-Fi 6+双模蓝牙SoC，是对SiWx917的强化，非常适合于使用Wi-Fi、低功耗蓝牙、Matter和IP网络进行云连接的线路供电型或节能型物联网设备。

而关于Wi-Fi 7在物联网领域的进展，王禄铭认为：“由于基础设施部署正在进行，因此在物联网设备中部署Wi-Fi 7还需要一段时间。我们预计，采用Wi-Fi 7的物联网设备将在几年内投入生产。”

硬刚UWB，蓝牙6.0在定位领域大展拳脚？

继2016年推出5.0版本后，2024年9月蓝牙迎来了又一次重大的版本更新——蓝牙6.0标准，其中新推出的蓝牙信道探测技术备受关注。

王禄铭表示：“信道探测和超宽带（UWB）技术都能优化低功耗蓝牙（Bluetooth LE）设备的距离测量和定位精度，但信道探测是更为普遍的解决方案。”

与超宽带不同，信道探测不需要额外的硬件组件来实现，这使得它在许多应用中的采用更加简单直接。换言之，信道探测可以带来更高的成本效益和效率。此外，信道探测还具有增强的安全功能，可以降低中间人攻击的可能性。

“在市场应用方面，信道探测能有效满足客户对物品和人员进行精确定位和位置追踪的需求。这项技术通过提供实时、准确的位置数据，有可能彻底改变资产追踪、宠物追踪和物品寻找这些应用。” 王禄铭补充道。

此外，在大型购物中心或零售中心，将蓝牙信道探测与电子货架标签技术相结合，可以彻底改变室内导航。这种结合可提供精确的方向和实时更新，从而更容易定位特定的产品，例如服装或特色食品，可以定位到精确的货架。在机场或火车站等繁忙的交通枢纽，它还能提供前往登机口或站台的清晰指向，从而简化导航过程。

信道探测还可以与其他技术相结合，开启更多的创新应用场景。当与到达角（Angle of Arrival，AoA）和出发角（Angle of Departure，AoD）技术配合使用时，它可以提高智能锁等应用的定位精度和接近感知能力。AoA和AoD可以确定物体的相对位置，而信道探测可以测量距离，这种组合非常适合于开发安全入口设备。

基于以上优势，蓝牙6.0标准推出后，众多厂商快速作出响应。比如，芯科科技也已经在其量产的SoC上支持蓝牙6.0。

王禄铭透露：“我们的BG24 SoC支持信道探测，并针对能效进行了优化，非常适合需要精确位置追踪和安全访问控制的应用。此外，我们还提供开发套件，例如RB4198A无线电板和即将推出的DK2606双天线套件，以帮助开发人员使用最新的蓝牙标准构建应用。”

Wi-SUN在表计市场的发展

Wi-SUN是全球首批用于智慧城市和公用事业应用的公共协议之一，可提供标准化和互操作性。通过启用自组网的网状网络，Wi-SUN可动态且安全地连接数千个终端节点，使其成为路灯或电池供电的燃气表和水表等设备的理想选择。

与其他无线传输应用相比，Wi-SUN通过其网状结构可提供低延迟、更高的数据吞吐量和显著的延迟增益。事实上，Wi-SUN在面向智能表计和智慧城市应用中足够灵活，可以应对一些LoRa和SigFox的应用场景，但反之则不然。

因此，在全球范围内，Wi-SUN已被广泛用于表计应用。但就中国的表计市场而言，目前大多数的部署都是基于电力线载波（PLC）或蜂窝网络的。

所以，Wi-SUN在中国真的没有市场吗？对此，芯科科技认为：“并非如此，大家可以通过Wi-SUN或其他专有解决方案等对目前部署的解决方案进行补充；同时，芯科科技也在支持不少中国客户开发面向出口市场的Wi-SUN产品。”

从整体市场维度，根据 BusinessResearch Insight 和 Market Research Future 的市场研究报告，预计 2024 年至 2032 年间，Wi-SUN 技术市场规模将达到 145.68 亿美元，复合年增长率高达 13.45%。

为此因应市场需求，芯科科技推出了FG25和FG28等多款SoC来支持客户打造Wi-SUN产品。

其中，FG25是专为Wi-SUN等低功耗广域网和专有Sub-GHz协议打造的旗舰版SoC，配置有强大的ARM Cortex-M33处理器和更大的内存，是用于长距离、低功耗传输的理想解决方案，能够在密集的城市环境中以极少量的数据丢失实现长达2公里的传输距离。而双频段FG28 SoC专为Amazon Sidewalk、Wi-SUN和其他专有协议等远距离广覆盖网络和协议而设计，支持在智慧城市、智慧农业以及Amazon Sidewalk等社区网络中使用全新的边缘应用。

王禄铭透露：“我们的Wi-SUN解决方案目前已被多家客户采用。例如，作为全球能源管理领域的领导者，兰吉尔（Landis+Gyr）通过FG25和Wi-SUN协议实现了智能表计应用的升级。兰吉尔早先在其智能计量解决方案中使用了芯科科技的FG12 Sub-GHz SoC，后来又通过采用FG25 SoC，进一步提高了智能计量解决方案的性能。FG25可以让兰吉尔使用和以前的模块相同的外形尺寸，然后在必要时轻松地使已有产品具有Wi-SUN或OFDM功能。”

Matter，保持一年两次更新的背后？

由于能够有效地解决连通性、便捷性、互操作性、可靠性、安全性和灵活性等困扰智能家居行业的挑战，Matter从一推出就受到业界的广泛欢迎，因此连接标准联盟始终保持着一年进行两次更新的步调。

在2024年的春季更新中，Matter 1.3引入了 10 种新设备类型，包括灶面、灶台、烤箱、抽油烟机、微波炉、干衣机、布尔传感器、漏水检测器、阀门和电动汽车供电设备 (EVSE)。

2024年11月，连接标准联盟发布了最新的Matter 1.4版本，标志着Matter标准发展又向前迈进了一步。

Matter1.4带来了多项核心的新增和增强功能，例如长空闲时间（LongIdle Time，LIT）协议可以优化电池续航时间，经过Matter认证的家庭路由器和接入点（HRAP）设备可以增强网络基础设施，增强的多管理员功能则能够进一步支持跨生态系统的互操作性。

Matter1.4不仅优化了设备功能，还增加了对新设备类型的支持，包括太阳能电池板、电池、热泵和热水器等，扩展了其能源管理能力。

随着Matter标准的不断迭代更新，以及联盟内620多家成员厂商的大力支持，比如芯科科技推出多款可支持Matter over Wi-Fi、Matter over Thread，以及Matter到Zigbee和Z-Wave桥接的多协议无线SoC和模块产品组合，如MG24、MG26、SiWx917、SiWx915 SoC等。

与此同时，通过实现不同品牌、不同生态系统之间的无缝连接和互操作，Matter标准正在推动智能家居领域向更加开放、协同和智能的方向发展。

面向2025年，随着更多新设备类型的加入和核心功能的不断优化，基于Matter网络的智能家居将为用户带来更加丰富、便捷、高效、智能的生活体验。