日前,博通集成电路(上海)股份有限公司(603068.SH)的BK7236芯片率先通过国际Wi-Fi 联盟组织(“Wi-Fi联盟”)的Wi-Fi 6认证测试,成为全球首款支持Wi-Fi 6的物联网芯片。该芯片重新定义了原先IoT应用的Wi-Fi连接生态,开启了物联网全面进军Wi-Fi 6时代的新篇章。

Wi-Fi应用概述

随着万物互联时代的到来,每年有上百亿台甚至上千亿台的智能设备接入云端。在无线局域网的应用中,Wi-Fi(Wireless Fidelity)技术几乎拥有垄断地位。据Wi-Fi联盟统计,在全球范围内,目前已有超过100亿台Wi-Fi设备用于无线连接,其中超过一半的数据流量是通过Wi-Fi承载和实现的。由于Wi-Fi技术具有短距传输、高速率等特点,其率先在手机、笔记本电脑等消费级电子终端设备上实现大规模应用,并已逐步向物联网、虚拟现实等应用场景渗透。

与此同时,在过去20年中,Wi-Fi技术标准也在持续演进,演进方向是持续增加带宽,提升信息传送速率。从最初第3代的802.11.ag只能传送文本文件,仅适用于收发邮件,到第4代的802.11n已能用来浏览网页,到第5代的802.11ac已可用于流畅播放视频。但之前任何一代Wi-Fi都有一个固有的应用局限,就是多设备共存时的传输带宽问题,直到Wi-Fi联盟推出最新标准的Wi-Fi 6,这个问题才得以圆满解决。

Wi-Fi6技术特点

Wi-Fi 6通过引入OFDMA、MU-MIMO、1024QAM、BSS Coloring、TWT等无线通信技术,彻底解决了多用户共存时通信带宽利用效率问题,并同时实现了大容量、高速率和低延时的特点,这些优势和特点,都将极大促进Wi-Fi 6技术在物联网领域的广泛应用。

1、OFDMA(正交频分多址):在频域上将无线信道划分为多个子信道(子载波),形成多个时频资源块,用户数据承载在每个资源块上,而不用占据整个信道,可实现在每个时间段内多个用户同时传输,从而提升了效率,降低了排队等待时延。

2、MU-MIMO(多用户、多输入、多输出):多输入多输出技术已经成为下一代无线通信系统的关键技术之一。与单用户MIMO相比,多用户MIMO能有效提高系统吞吐量,提升通信效率。

3、1024 QAM:QAM即正交振幅调制,把数据信号转换为无线电波传输的过程。QAM级别越高,每次发射的无线信号中包含的数据就越多。Wi-Fi 5支持256 QAM,而Wi-Fi 6支持1024 QAM,数据传输速率进一步提升。

4、BSS Coloring:BSS Coloring是一种用于解决由于重叠基本服务集提升空间重用率的方法,通过在数据报头加入BSS Color,让数据可在同一信道传输而不会互相干扰。

5、TWT:Wi-Fi 6通过采用TWT定时唤醒技术,可以定义每个终端的不同唤醒时间,只有终端设备在收到自身的唤醒信息后才进入工作状态,其余时间均处于休眠状态,从而显著降低系统功耗。

Wi-Fi 6市场展望

正是由于Wi-Fi 6在传输带宽、时延、连接密度等多方面性能的明显提升,其场景适应性也明显增强,市场容量将得以快速增长。

根据Gartner预估,Wi-Fi 6到2025年市场规模将达到220亿美金,年均复合增长率为114%。未来数年内,基于Wi-Fi 6的无线产品将会迅速进入市场,并成为无线连接应用的关键力量。

博通集成发布全球首颗物联网Wi-Fi 6芯片BK7236

作为领先的无线芯片厂商,博通集成(Beken)瞄准市场容量最大、应用场景最为广阔的智能家居物联网应用场景,推出了应用于物联网领域的全球首颗Wi-Fi 6芯片BK7236。

与目前应用于物联网领域的Wi-Fi 4产品比较,基于Wi-Fi 6协议的BK7236具备显著优势,主要有:

1、更远的通信距离,更强的抗干扰能力

BK7236室内OFDM模式通信距离达到100米,相比Wi-Fi 4提升2倍。此性能将显著提升Wi-Fi产品如智能灯、智能插座以及智能开关产品的用户体验。

2、超低功耗,超长续航

在多用户场景下,BK7236功耗只有Wi-Fi 4产品的1/3。功耗的降低将会大大有利于Wi-Fi产品在电池供电应用场景的应用,从而有力推动物联网智能连接市场的发展。

3、更大容量和吞吐量

在100ms响应时间要求下,采用BK7236可以支持160个连接设备,相比Wi-Fi 4 产品,总吞吐量和容量提升4倍。

4、更高速率

BK7236支持的数据传输速率达到230 Mbps,相比Wi-Fi 4产品,数据速率提升超过50%。

BK7236具备的其他技术特点

作为全球首颗应用于物联网领域的Wi-Fi 6芯片,BK7236在增加了支持Wi-Fi 6新特性的同时,充分考虑市场实际应用需求,还具备如下特点:

1、集成Wi-Fi 6和蓝牙双模5.2标准;

2、同时支持经典蓝牙和低功耗蓝牙连接;

3、支持丰富外设,如PWM、I2C、UART、SPI、SDIO以及IrDA;

4、支持低功耗睡眠模式,MCU可以进入睡眠状态,达到微安级的睡眠电流;

5、支持经典蓝牙1 Mbps速率连接,同时支持BLE 5.2速率和全部功能,包括Long Range、High Data Rate、以及四天线的AoA/AoD定位;

6、内部集成了真随机数发生器和安全模块,保证通信的安全和快速的身份验证和网络连接。

7、BK7236产品采用QFN 4X4封装,为全球Wi-Fi产品的最小封装,非常适合嵌入式产品的设计和开发。

随着Wi-Fi 6技术的推广, Wi-Fi 6在物联网上的应用将会变得越来广泛。博通集成(Beken)的BK7236产品凭借其多设备接入、高抗干扰能力、更远通讯距离、更低功耗等特性,将会在包括智能家电市场(冰箱、空调等)、无人机与航模市场、模块市场、电工(照明和插座开关)市场等物联网领域,发挥更大作用。

博通集成公司简介

博通集成电路(上海)股份有限公司(股票简称:博通集成,代码:603068.SH)成立于2004年12月,公司由来自美国硅谷的技术团队创立,聚焦智慧交通和智能家居应用领域,是国内物联网无线连接芯片设计领域内的领先企业。公司总部位于上海市浦东新区张江高科技园区,并在深圳、香港、台北、新竹、雅典、北京、杭州等地设有子公司及技术分部。

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