
恩智浦于6月20日庆祝世界无线日(World Wi-Fi Day),这一全球倡议旨在凸显Wi-Fi技术在全球社区互联互通中所发挥的关键作用。在本期“Wireless Wednesday”特别版中,我们邀请恩智浦无线连接工程部副总裁Tim Donovan,就Wi-Fi标准的发展历程、增长趋势及其演进展开深入对话。
Haley:Wi-Fi已广泛部署数十年,并持续发展壮大。即使在其他通信协议日益兴起的今天,Wi-Fi依然是主流的无线连接方式。这背后的原因是什么?
Tim:Wi-Fi能够长期保持活力,并在无线技术中持续占据核心地位,背后有诸多原因。首先是它的高度普及性。二十多年来,Wi-Fi一直致力于解决社会的连接问题,因而能够覆盖比其他任何无线连接技术更多的使用场景。如今,我们不仅期待在工作和居家环境中使用Wi-Fi,还希望在入住的酒店、常去的咖啡馆、旅途中的机场,甚至在飞机上都能连接上——它几乎无处不在。
第二个关键因素是Wi-Fi能够覆盖极为广泛的应用场景。凭借Wi-Fi技术的深厚积淀,众多终端产品与半导体厂商不断满足高吞吐量、低延迟、低功耗及高系统容量等多样化应用场景的需求。这些技术积累使得Wi-Fi能够胜任多样化的使用需求。虽然近年来蓝牙、UWB、LoRa等无线协议逐渐崭露头角,但这些技术的应用范围相对有限,因此在普及程度上仍难以与Wi-Fi匹敌。
第三个因素是Wi-Fi的不断演进。每一代标准的发布都推动Wi-Fi在吞吐量、网络带宽、安全功能等方面显著提升和发展,从而持续为各类Wi-Fi设备设定新的性能标杆。
Haley:Wi-Fi标准在持续演进,每一代都较前一代更为先进。从一代到下一代,究竟有哪些实质性的变化?
Tim:提升速度与容量始终是关键方向。为了实现更高吞吐量,标准不仅需要提升物理层速率,而且要不断优化协议效率,以确保用户实际体验的速度显著提升。例如,添加了4K QAM后,物理层速率增长至2.882Gbit/s,但若仍使用原始Wi-Fi协议,160MHz、2×2的Wi-Fi设备的UDP吞吐量只能达到51Mbit/s。而经过多代标准优化后,引入了各类聚合机制,使得在相同的2.882Gbit/s物理层速率下,实际UDP吞吐量提升至2.607Gbit/s。可见,速度的提升离不开协议层面的配套改进。
除了速度和容量,Wi-Fi的持续演进还带来了诸多附加价值,包括增强安全性、提升稳健性、优化速率与覆盖范围,提高测距能力、设备发现能力、Mesh配置、点对点连接、漫游体验、定位功能,以及节能特性(如802.11节能模式与TWT技术)等。
通常,Wi-Fi标准约四年发布一次新版本。Wi-Fi 6于2019年问世,Wi-Fi 7则在2024年推出。下一代Wi-Fi 8标准预计将在2028年发布。
Haley:恩智浦为新一代Wi-Fi标准提供了解决方案。在众多竞争厂商同样满足新标准要求的背景下,恩智浦如何实现差异化优势?
Tim:将一款Wi-Fi产品推向量产并达到预期性能,涉及诸多标准未明确规定的因素。例如,评估Wi-Fi芯片性能的常见指标之一,是其在远距离下仍能维持的速率。除了理论峰值性能,还涉及实际表现,包括信号覆盖距离、障碍物影响及其它环境因素。设计实现中的许多细节都会影响实际性能表现,特别是在远距离通信下的速率与卓越性能,这些超出了标准的范畴。因此,即便多种Wi-Fi设备均符合相同标准,其性能差异仍然显著。在这方面,恩智浦的Wi-Fi解决方案展现出卓越的可靠性和性能表现,具备强劲的竞争优势。
另一个差异化关键点是多无线技术共存能力。大多数恩智浦连接设备支持3种无线技术——Wi-Fi、蓝牙和802.15.4。通过先进的多无线共存技术,这些无线模块能够协同运行,互不干扰,也不影响其他外部无线设备。如何让这3种无线技术同时满足各自的延迟与带宽需求,是标准未给出具体指导的挑战,也正是恩智浦技术卓越的重要体现。
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面向复杂应用场景的支持能力,也是实现差异化的关键所在。例如,在支持CarPlay应用时,如何在嘈杂的工作环境中保障CarPlay链路的低延迟传输,同时稳定承载多个辅助连接,正是衡量方案优劣的重要指标。再如,在宽温环境下使用集成功率放大器既能保持稳定性能,又能优化物料成本(BOM),这一点同样突显技术优势。此外,客户支持能力也是不可或缺的一环。无线技术对客户而言部署门槛较高,涉及监管机构与标准组织认证。为此,恩智浦依托自身完善的基础设施和模块合作伙伴网络,为客户提供全方位支持,协助其高效应对各类难题,从而进一步强化恩智浦的差异化价值。
Haley:恩智浦如何与产业各方协同合作,推动Wi-Fi标准的持续演进,并加速这项技术的发展?
Tim:制定全新的Wi-Fi标准是一个高度协同、历时多年的系统工程,汇聚了IEEE、Wi-Fi联盟(WFA)、恩智浦、各大Wi-Fi芯片厂商以及设备制造商的共同参与。
首先,业界会组建工作组,围绕行业趋势与共同挑战制定新标准的技术规范。该工作组由来自多家企业的工程师与研究人员组成,涵盖Wi-Fi芯片与终端设备供应商。他们负责提出功能特性与改进建议,并撰写标准草案。所有新特性均需经过性能验证与可行性测试,草案也将历经多轮修订。与此同时,Wi-Fi联盟推动认证计划与市场推广,芯片厂商则同步开展新标准兼容方案的研发设计。随后,在WFA的统一组织下,芯片与终端厂商会开展联合测试与部署,确保跨品牌设备间的互操作性,同时排查并修复潜在问题。
这一切得以顺利推进,正是依托于整个行业生态系统的深厚经验与积极参与——包括恩智浦在内的芯片与终端设备制造商,以及IEEE与WFA等行业组织。Wi-Fi的持续演进,离不开产业间的紧密协作;协同推动连接。
恩智浦半导体无线连接工程副总裁
Tim Donovan现任恩智浦无线连接工程副总裁,负责公司在Wi-Fi领域的战略规划与技术发展。凭借数十年在设计与管理方面的丰富经验,他自Marvell Technology时期起便担任无线连接团队的核心领导角色,并在恩智浦收购后持续推动团队成长。
恩智浦半导体无线连接产品市场营销
Haley Vu负责无线连接产品市场营销,致力于工业和物联网应用的Wi-Fi、蓝牙和802.15.4解决方案。凭借在恩智浦技术销售团队的丰富经验,Haley为广大的大众市场提供支持。她拥有加州大学戴维斯分校的电气工程学士学位,目前在硅谷办公。