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[原创] Wi-Fi 7 和 Matter 即将获批,你准备好了吗?

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发表于 2022-8-10 10:44:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
Wi-Fi 7 即将面世。现在应当开始讨论它能带来和实现哪些应用。Wi-Fi 7 支持的功能与 Matter(互联事物的行业统一标准)相结合,将为新设计和新解决方案开启创新之门,有助于应对当前的设计挑战。以下是您必须了解的信息。

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“互联网并不是一辆大卡车。它是一排排的管道。
— 前美国参议员 Ted Stevens,阿拉斯加州”


嗯,也不完全是。但这位已故参议员把互联网形容为一排排有限的路径并没有错,而且不断壮大的物联网 (IoT) 需要越来越大的管道。

更大的管道意味着可以更快地传输更多数据,满足更多功能需求。如今,世界各地的数据量不断增加,并且充分发挥了其应有的作用,因此数据备份领域具有很大潜力。每天都有越来越多的信息通过这个管道传递,对数据的需求也越来越大。一旦这些数据到达终端用户住宅,它就需要一个更强大的标准化方式支持在家中使用。在智能家居中,这意味着数据必须能够高效地从手机传输到冰箱、电视、智能扬声器等电器。

Wi-Fi 6 目前在市场上广泛使用 2.4 GHz、5.2 GHz 和 5.6 GHz 频段,或者也称为 Wi-Fi 三频架构。在某些情况下,新产品开始支持 Wi-Fi 6E,它利用 6 GHz 空间的新频谱,最终增加了一个前所未有的全新 Wi-Fi 频段。

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适用于2.4 GHz 和 5 GHz 的三频 Wi-Fi 频段

Wi-Fi 6E 在 6 GHz 频段增加了更多频谱。下一代 Wi-Fi 7 将通过更高的调制和 16 x 16 多输入多输出 (MIMO) 能力带来切实的改进。它将利用所有 Wi-Fi 5、6 和 6E 频段,并提供更低延迟、更高吞吐量和更高数据速率等新功能。Wi-Fi 7 增加了更多的改进功能,为家庭无线应用带来了更大的带宽和更多的功能。此外,Wi-Fi 7 提供的访问管道比当今消费者使用的管道大得多。

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适用于2.4 GHz、5 GHz、6 GHz 的三频 Wi-Fi 频段

Wi-Fi 7 可为智能家居带来哪些可能性?

吞吐量的提高、延迟的降低以及一种被称为多链路操作 (MLO) 的功能意味着智能家居中以数据为中心的新应用将更上一层楼。我们来看看虚拟现实游戏链接。这些游戏需要大量的数据以非常低的延迟运行。因为当你转头时,你也希望看到虚拟现实头盔中的视频与你一起实时转动。

MLO 为 Wi-Fi 管理系统增添了一些功能,可以将不同的无线电用于一个共同的客户端。它提高了连接的效用、容量管理和数据传输速度,可以帮助减少延迟。因此,归根结底就是能够更快地传输更多数据。更高吞吐量和更低延迟支持设计自由创新,可促进创新产品和应用市场的发展。

众多协议语言

基于这种非常宽的 Wi-Fi 带宽蓬勃发展的创新产品必须相互通信交流,才能在智能家居中发挥其真正的潜力。目前,大多数家庭和基础设施都使用 Wi-Fi 网状系统。网状系统具有通往网关和扩展器的专用通信链路,以及与之绑定的客户端,可以充分利用更大的带宽。

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网状网络基础设施中的智能家居设备

物联网的发展将传感器和 Wi-Fi 上运行的外围设备(从车库门遥控器和百叶窗到安全摄像头等)联系在一起。但这些物联网设备中有很多是通过自己的协议进行通信,包括:Zigbee、Thread 和 Bluetooth® Low Energy (LE)。如今,各种产品生态系统都像孤岛一样运行,迫使开发人员不得不对每个生态系统接口进行集成。这往往意味着要对一个产品进行多次开发,以满足每一种协议语言的要求。这也意味着最终用户必须为每个无线链路插入单独的网关,从而使物联网设备能够运行多个网状系统。

为什么 Matter 很重要

Matter 是一个通用软件层,是连接物品及其应用程序的基础,建立在各种协议之上并与之兼容。通过使用标准 IP 作为 Matte 通信协议的基础,它可以作为与当今我们家中部署的各种协议兼容的通用物联网标准。

无论物联网设备运行哪种低级别协议,Matter 都可以将它们融合为一种共同的语言。现在,有了 Matter,如果核心网关设备采用嵌入式 Wi-Fi、Thread 或蓝牙低功耗无线电,不论是哪种协议,都可以通过单个应用与终端节点进行通信。这与目前的情况大不相同。目前,开发人员必须为每个协议单独开发一个应用层,并添加一个额外的桥接/转换层来构建统一的智能家居网络。Matter 带来了一种新的物联网协议,但它是以一种智能方式出现的。这并不是从头开始重复工作。它将现有的技术结合起来,建立了一个通用的物联网标准。

有了 Matter,对于所有生态系统制造商的产品开发人员而言,将更容易进行创新,由于互操作性功能问题迎刃而解,因此开发人员可以专注于产品创新。与此同时,消费者选择自己心仪的产品也会更简单。不必再问“我家里已经有什么?”它是否与我已有的网关兼容? 它是无线网络吗? 它是 Zigbee 吗?它是 Thread 吗?”

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市场中的开放式物联网标准

并非风靡一时的协议标准

Matter 标准由连接标准联盟 (CSA) 推动,该联盟由亚马逊 (Amazon)、苹果 (Apple)、谷歌 (Google) 和 Qorvo 等行业代表企业组成。联盟成员目前正在努力确保与各种设备和生态系统之间的互操作性。CSA 正在制定软件规范,详细说明 Matter 的含义。甚至更进一步。在物联网标准中,这不仅是第一次定义了规范,而且做到了开源实现,这意味着每个人都可以查看和下载源代码。每个部门都可以使用相同的数据库和软件,这意味着通过设计基本上就能保证互操作性。Qorvo 和许多其他芯片供应商都采用了这种参考实现。在不同供应商的设备之间使用共享代码库将进一步提高互操作性。Matter 芯片供应商之间的通用 API 将使产品开发人员更容易引入新的芯片供应商作为第二货源,为我们当今面临的供应链受限状况带来显著的优势。

预计CSA 将在今年晚些时候批准该标准。之后,我们可能会看到更多的新型智能家居产品,这些产品对参议员 Steven 提出的一排排管道的要求会更高。

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CSA 是物联网的基础和未来。CSA 成立于 2002 年,其广泛的全球成员协力合作,为那些能够改变我们生活、工作和娱乐方式的产品制定和完善通用开放标准。该联盟凭借各成员深厚多样化的专业知识底蕴、强大的认证程序和全套开放物联网解决方案(包括 Matter),引领着我们走向一个更直观、更有想象力、更高效的世界。

了解更多信息
https://csa-iot.org/

进一步了解 Qorvo 解决方案

ConcurrentConnect™ 技术是一项独特的功能,可在单个家庭网络中同步运行单协议和多协议智能设备。它让网关可以在家居网络中的所有标准和协议之间无缝切换,使更多基于不同标准的终端设备得以连接和控制。

QPG6100 是一款多标准智能家居通信控制器,用于互联照明应用、开关和其它智能家居终端节点的超低功耗无线通信。它采用Qorvo 的 ConcurrentConnect 技术; 可在单芯片设计中同时运行 Zigbee、Thread 和蓝牙低功耗协议。

QPG6100 开发套件提供了一个完整的硬件和软件解决方案,支持使用QPG6100IOT SoC 打造蓝牙低功耗、Bluetooth 网状、Zigbee 和 Thread 连接产品。DK 通过一整套软件、开发板、工具和文档实现了快速上市。

QPG7015M 收发器采用Dynamic Multi-Protocol 和 ConcurrentConnect 技术,可以同时实现无缝蓝牙低功耗、Zigbee 和 Thread 网络管理。

Qorvo 是一家面向所有频段和标准提供Wi-Fi 前端解决方案的供应商,包括高级滤波解决方案。

Matter
https://csa-iot.org/all-solutions/matter/

连接标准联盟
https://csa-iot.org/

ConcurrentConnect™
https://www.qorvo.com/applications/internet-of-things/smart-home

QPG6100
https://www.qorvo.com/products/p/QPG6100

QPG7015M
https://www.qorvo.com/products/p/QPG7015M

Wi-Fi 前端解决方案
https://www.qorvo.com/search?mode=2&key=&des=wi-fi%20front%20end%20solution&exact=&any=&none=&pageNumber=1&pageSize=10&tbl=ta0004

关于作者

Tony Testa
营销、无线连接业务部总监

Tony Testa 引领 Qorvo 进行无线连接产品创新。凭借 20 多年为行业联盟活动和客户提供支持的经验,Tony 帮助工程师构建先进的 RF 解决方案,对我们的日常生活产生了深远的影响。

Tim Allemeersch
无线连接应用软件高级经理

Tim 及其应用团队负责在从项目开始到量产过程中为客户提供指导和协助,帮助客户将 Qorvo 的芯片整合到他们的产品中。他负责主持我们的全球应用软件工程工作,包括客户工程和集成支持,以及参考软件开发套件的开发。



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