《電子技術(shù)應(yīng)用》
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WIFI性價比持續(xù)走高 或成物聯(lián)網(wǎng)首選

2016-03-10

  打從1999年推行Wi-Fi技術(shù)以來,Wi-Fi就不斷追求更高的傳輸率,從11Mbps、54Mbps,到理論值600Mbps(11n)、6.9Gbps(11ac)等,而在制訂中也有更高速的11ax標(biāo)準(zhǔn)等。

  雖然Wi-Fi與藍(lán)牙的競爭加劇,但對Maker而言似乎無意選邊站,而是同時支援兩者。

  但自從2013年、2014年物聯(lián)網(wǎng)(IoT)概念興起后,Wi-Fi開始有另一軸線的發(fā)展,即反其道而行,不再追求更多天線數(shù)、更高傳輸率,而是朝更便宜、更整合的路線發(fā)展,這一線的新發(fā)展不單是呼應(yīng)物聯(lián)網(wǎng),同時也呼應(yīng)自造者、創(chuàng)客(Maker)的需要。

  過往一般來說,Wi-Fi功能的實現(xiàn)成本約要40美元,但2014年開始美國晶片商開始推行平價方案,例如高通創(chuàng)銳訊(QualcommAtheros)就推出Atheros4004晶片,德州儀器(TI)也推出3200晶片,價格約僅3美元,如此立即將Wi-Fi功能的實現(xiàn)成本降到30美元。

  而后聯(lián)發(fā)科(MediaTek)也跟進(jìn),推出MT7681,價格約1.8美元,同時也針對Maker領(lǐng)域推出LinkItConnect,用的即是MT7681晶片。另外,上海的樂鑫(ExpressIf)也推出ESP8266晶片,價格約1.2美元,同時讓整個Wi-Fi功能的實現(xiàn)成本跌破10美元,ESP8266也同樣受Maker界歡迎。

  之后兩岸的晶片商持續(xù)跟進(jìn),例如瑞昱(Realtek)推出阿米巴(Ameba)的RT8195晶片,或者深圳南方矽谷微電子(SouthSiliconValleyMicroelectronics)、新岸線(Nufront)、聯(lián)盛德微電子(WinnerMicro)等,均有平價的Wi-Fi晶片方案,Wi-Fi晶片跌破1美元可能性大增。

  細(xì)觀這些走物聯(lián)網(wǎng)、自造者路線的平價Wi-Fi晶片,會發(fā)現(xiàn)其規(guī)格相當(dāng)簡單,例如多數(shù)沒有11ac能力,僅在11n等級,天線數(shù)也僅1個,通道頻寬也可能僅在20MHz,而不支援選用性的40MHz,甚至只能在2.4GHz頻段運作,無法使用5GHz頻段等。同時晶片與其他晶片間的傳輸介面也相當(dāng)陽春,僅提供UART、I2C、SPI之類的相對慢速傳輸,而非USB、PCIExpress等高速傳輸。

  另外,肉眼上不可見的,而是在晶片內(nèi)的,也與過往有些不同,例如使用架構(gòu)較精簡的處理器核心,如MT7681即使用臺灣晶心(Andes)的N9核心,ESP8266則使用Tensilica的LX106核心。有別于一般所用的ARM核心、MIPS核心。再者,Wi-Fi加解密的硬體加速設(shè)計,也不一定具備,有些是以軟體方式實現(xiàn),因此真的執(zhí)行起加密傳輸,晶片的反應(yīng)速度將大幅降低。

  以上是成本、規(guī)格的精省,但一直避諱談?wù)摰氖荳i-Fi晶片的省電性,一般而言Wi-Fi的傳輸耗電是藍(lán)牙的數(shù)倍,甚至10倍,因此短距離傳輸?shù)?a class="innerlink" href="http://www.viuna.cn/tags/穿戴式電子" title="穿戴式電子" target="_blank">穿戴式電子多偏好使用藍(lán)牙,而非Wi-Fi,除非有大資料量要傳輸(如地圖、相片)方使用Wi-Fi。

  不過狀況可能要改觀了,2016年3月美國華盛頓大學(xué)研究被動式Wi-Fi,速率約為11b標(biāo)準(zhǔn)的11Mbps,但比現(xiàn)有Wi-Fi省電1萬倍,如此與藍(lán)牙相比,至少也是1千倍的省電,傳輸率11Mbps也高過一般藍(lán)牙的傳輸率(1Mbps~3Mbps),且宣稱晶片成本不到1美元。或許接下來的IEEE機構(gòu)、Wi-Fi聯(lián)盟會積極讓這項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,以便在穿戴式、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域抗衡藍(lán)牙技術(shù)。

  事實上Wi-Fi陣營早在某個領(lǐng)域試圖與藍(lán)牙較量,即室內(nèi)定位應(yīng)用,不過Wi-Fi聯(lián)盟提出的Wi-FiAware技術(shù),自2015年1月提出以來,至今依然不如藍(lán)牙Beacon技術(shù)普及,或許被動式Wi-Fi也能在此方面提供助益。

  雖然Wi-Fi與藍(lán)牙的競爭加劇,但對Maker而言似乎無意選邊站,而是同時支援兩者,例如2016年3月發(fā)表的第三代樹莓派(RPi3)即同時支援11nWi-Fi與4.1藍(lán)牙,2015年11月發(fā)表的ArduinoTian(Tian等于漢字:天)也是如此,樂鑫即將推出的ESP32也是如此,一些AndroidWear智慧表也是如此,許多晶片商也如此做,看來兩強技術(shù)既競且合的發(fā)展將持續(xù)一陣子。


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