智能設備之間的連接早已深入到我們的日常生活中,涵蓋智能家居到工業(yè)自動化等各個領域,物聯(lián)網技術正以前所未有的方式改變著我們與世界的交互。隨物聯(lián)網設備數量的不斷增加,穩(wěn)定、高容量和低功耗的無線連接需求變得尤為重要。
正是基于這一需求,Wi-Fi 6(802.11ax)得以廣泛應用于住宅和企業(yè)環(huán)境。
據 Wi-Fi 數據報告顯示,Wi-Fi 6 的市場占有率超過了以往任何一代Wi-Fi標準,達到50%。這正是對高質量Wi-Fi 和可靠連接的需求不斷增長的結果。并預計2026年,Wi-Fi 6 將占整個Wi-Fi市場的約81%。
Wi-Fi 6 市場份額的穩(wěn)定上升,現(xiàn)在正是產品加入 Wi-Fi 6 新功能的最佳時機。
下面,將帶大家來了解一下 Wi-Fi 6 的各種特性及如何增強網絡可靠性,穩(wěn)定性和性能。
目標喚醒時間(TWT)
TWT是Wi-Fi 6 的功能之一。借助此功能,無線終端可以合理調度使用無線網絡時機。終端設備可以在需要使用時才打開射頻接口,從而降低功耗,延長設備續(xù)航。
對于物聯(lián)網應用,TWT適合電池供電的Wi-Fi設備或無需快速響應的傳感器,只需低頻率發(fā)送少量數據的物聯(lián)網設備。
利用TWT,設備能以最低功耗運行,延長電池壽命,減少維護需求。
第三代Wi-Fi訪問保護(WPA3)
WPA3是用于Wi-Fi網絡中的最新安全協(xié)議,旨在解決WPA2中的安全漏洞。
在Wi-Fi 5及之前的設備和路由器中WPA3屬于可選項,但在Wi-Fi 6中Wi-Fi聯(lián)盟設置成了必選項。也就是說,Wi-Fi 6必須要兼容WPA3才能獲得認證。
WPA3的好處之一,是使用QR碼實現(xiàn)Wi-Fi easy connect。設備利用WPA3生成一個二維碼,設備通過掃碼就可以連接到網絡,簡化了配網過程。
除了esay connect,WPA3還提供了比之前更強大的安全措施,包括防離線密碼猜測攻擊,強化加密功能及增強公共Wi-Fi的網絡保護。防止沒授權的訪問或惡意攻擊,保護系統(tǒng)的完整性。
多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)
MU-MIMO無線技術,允許多設備同時單點接入通信,利用空間分離的優(yōu)勢,實現(xiàn)多設備的同時通信。
通過使用多個天線,接入點可以為不同設備創(chuàng)建獨立的波束成形路徑,增強信號強度減少干擾。
相較于SU-MIMO(單用戶多輸入多輸出),物聯(lián)網設備可以在同一時刻進行收發(fā),有效降低延時。
MU-MIMO對物聯(lián)網應用有顯著的優(yōu)勢,通過同時通信、空間分離和優(yōu)化資源分配,增加了單點接入的設備數量,擴大了網絡容量,降低延遲。這一優(yōu)勢在住宅和商業(yè)環(huán)境中連接大量Wi-Fi智能設備尤為明顯。
此外,MU-MIMO通過減少延遲,可以提高網絡的整體性能和響應性能,有利于開發(fā)工業(yè)自動化、安全監(jiān)控和醫(yī)療保健等領域需要實時傳輸數據的應用。
正交頻分多址(OFDMA)
OFDMA是Wi-Fi 6 的另一重要功能,它改進了接入點與多個物聯(lián)網設備之間的數據傳輸方式。OFDMA將Wi-Fi信道分割為更小的子信道——資源單元(RU),并將每個RU分配給特定的設備或設備組。
更穩(wěn)定、更高密度、更低延遲
實現(xiàn)一個接入點同時與多設備通信,每個設備都能分到合適的信道資源。
OFDMA使資源分配更高效且可預測,設備從接入點獲得穩(wěn)定的資源,降低丟包的可能性,提高網絡吞吐量和整體性能。
與舊Wi-Fi標準采用競爭訪問信道不同的是,OFDMA允許直接接受數據,無需等待其他設備傳輸結束,降低延遲,提高時間敏感型物聯(lián)網應用的響應能力。
BSS著色
BSS著色是802.11ax Wi-Fi標準引入的一項功能,用于減少鄰近接入點之前的干擾,提高多個接入點的共存性。
BSS著色將每個BSS或接入點使用不同的顏色(6位編碼的顏色大小),由信號序文或SIG字段攜帶,區(qū)分接入點信號,避免干擾。
在物聯(lián)網密集部署或存在大量設備和干擾的環(huán)境中,BSS著色作用尤為明顯,它能防止鄰近網絡造成重傳和沖突,并潛在擴大物聯(lián)網設備的可用范圍。
1024 QAM、8 SS、160 MHz頻帶
Wi-Fi 6網絡帶寬相較之前256 QAM,使用了更高的1024 QAM,數據編碼為10位而非8位,整體帶寬提升了25%。
與之類似,支持最多8個并行空間流和160 MHz的信道帶寬,顯著了提高了網絡的物理帶寬。
這些特性確保網絡能處理包括物聯(lián)網設備在內、來自多個客戶端的高流量,避免減速和擁堵,這點在物聯(lián)網設備密集部署或網絡活躍度較高的環(huán)境尤為重要。
ESP32-C6
WT0132C6-S5 是啟明云端基于樂鑫 ESP32-C6 研發(fā)的Wi-Fi 6 SoC,集成2.4 GHz Wi-Fi 6、Bluetooth 5(LE)和802.15.4協(xié)議。搭載時鐘頻率最高160 MHz 的高性能 RISC-V 32位處理器,和時鐘頻率最高20 MHz 的低功耗 RISC-V 32 位處理器,內置 512 KB SRAM 和 320 KB ROM,支持外接flash。
ESP32-C6 支持 2.4 GHz Wi-Fi 6協(xié)議(802.11ax),向下兼容 802.11 b/g/n。支持上行、下行 OFDMA接入和下行MU-MIMO接入機制,因此在擁堵的網絡環(huán)境也能實現(xiàn)高效率低延遲的通信。
此外,ESP32-C6 還支持Wi-Fi 6 TWT 功能,有助于構建電池供電、長久續(xù)航的低功耗物聯(lián)網設備。
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