安信可Ai-M62系列Wi-Fi 6模组性能分析

2023年11月16日，小米IoT生态伙伴大会在北京圆满举行。本次大会汇集了IoT行业的顶尖技术专家进行分享和交流，进一步推动IoT行业的创新和发展，打造IoT的互联互通体验，助力产业的共同进步与发展。

小米作为物联网行业的领军企业，对Wi-Fi模组的投入和研发也体现出其对物联网市场的重视。

据官方数据，截至目前，小米已成为全球最大的消费级IoT平台，连接设备数已达6.55亿台，拥有5个及以上小米IoT设备的用户已达1300万。

同时，小米IoT是目前覆盖品类最全的生态系统，拥有200+大类智能家电，实现覆盖95%以上的生活场景。

近年来，诸如NB-IoT、5G、Cat.1、LoRa等新型无线通信技术逐渐受到关注，但Wi-Fi仍然是当前物联网市场的主流通信方式。

在早期，Wi-Fi模组主要应用于手机和平板电脑等设备中，但随着物联网的兴起，Wi-Fi模组的重点已逐渐从手机、平板向物联网迁移。这一变化对Wi-Fi模组本身来说是向低功耗转型的开始。

据发布会现场了解，小米最新的Wi-Fi 6模组搭载了博流智能科技（南京）有限公司开发的芯片，其中BL616型号凭借多项技术优势受到关注。

BL616是一款适用于超低功耗应用的 Wi-Fi 6 + Bluetooth 5.3 (LE) + 802.15.4(Zigbee/Thread) Combo芯片，内置最高主频320M的32位RISC-V CPU，并带有浮点单元和DSP单元，为物联网应用提供了业界领先的无线和计算性能。 此外，芯片具有丰富的外设接口，包括 USB2.0、SDU、SD/MMC(SDH)、SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPDAC、GPADC、ACOMP 和GPIO等，可以应用于音视频等多媒体领域和工业领域。

01Wi-Fi 6路由器的大面积普及

自1999年Wi-Fi技术问世，已发展出7代技术。在智能家居领域中，使用最多的是Wi-Fi 4（802.11n）。

为什么不用Wi-Fi 5呢？

Wi-Fi 5（802.11ac）主要工作在5.8GHz频段，穿墙能力及覆盖范围较2.4GHz弱，对智能家居设备来说并不友好。

随着各大品牌推出Wi-Fi 6（802.11ax）路由器，并将价格顺利打到200元以内后，这件家庭刚需的产品迅速完成了升级换代，根据AVC线上监测数据，2021年1~9月Wi-Fi 6路由器的销量占比便超过了47%，并每年持续快速增长。

图来源：奥维云网公众号

智能家居单品平均使用寿命在3~5年，现今每个家庭中接入路由器的设备数量，轻松超过几十个，在更新换代的过程中，Wi-Fi 4与Wi-Fi 6设备，不可避免地面临共存。

尽管终端用户可能并不会深究Wi-Fi 4与Wi-Fi 6的技术差异，但当Wi-Fi 6占据了用户的心智后，“买新不买旧”的想法将快速延伸到智能家居单品上。

而过去是“小甜甜”的Wi-Fi 4设备，将被Wi-Fi 6设备冲击成“牛夫人”，在长期共存环境下，以下三点弊端凸显，将会直接影响终端用户对Wi-Fi 4设备的使用体验。

传输速率降低

Wi-Fi 4设备虽然可以在Wi-Fi 6路由器下兼容运行，但因其协议原因，无法使用OFDMA（全称Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址）及MU-MIMO（全称Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用户-多输入多输出）的特性，只能遵循轮询的方式进行通信，与其中一个设备完成数据通信后，才会和下一个设备进行通信，倘若出现“坏点”，则会直接拖慢整个网络的速度。

而Wi-Fi 6设备则可以使用上述特性同一时间进行多设备的通信，效率更高，传输速率更快，理论上Wi-Fi 6的传输速率是Wi-Fi 4的32倍，路由器更多的资源会分配到Wi-Fi 6设备上。

●在终端用户处的直观感受就是，家里之前的设备怎么不好用了，网络响应越来越慢了，该考虑换新款了。

安全性问题暴露

Wi-Fi 6支持WPA3加密协议与IPv6，这比绝大多数Wi-Fi 4设备使用WPA2加密协议与IPv4更安全。当Wi-Fi 6与Wi-Fi 4设备共存时，安全性较弱的Wi-Fi 4设备，就很容易成为网络攻击的首选目标。

●这在家庭监控摄像头、智能猫眼等设备上尤为重要，一旦摄像头被破解，就会带来隐私泄露的重大问题。

功耗差异巨大

TWT技术（全称Target Wake Time，目标唤醒技术）允许设备自行规划与路由器的通信，安排何时接收或发送数据，减少了设备在活动状态下花费的时间，延长了电池寿命。该项技术也是Wi-Fi 6的重要特性之一，可以使设备的功耗比Wi-Fi 4降低50%甚至更多。

●在传感器、门锁等需要电池进行供电的设备中，更低的功耗意味着更长的待机时间，可大大提升终端用户的使用体验，避免频繁更换电池的烦恼。

随着搭载Wi-Fi 6模组的设备进入家庭，Wi-Fi 4设备的使用体验无疑会不断下降，就像被外卖打败的泡面，并没有做错什么，只是技术更新和被时代所选择。

02安信可Wi-Fi 6模组：

Ai-M62系列，与小米同“芯”

Ai-M62 系列模组搭载小米同款的博流BL616芯片作为处理器，支持Wi-Fi6/BLE5.3/Thread共存，支持Wi-Fi 802.11b/g/n/ax协议和BLE 5.3协议。

BL616芯片内置低功耗的32位RISC-V CPU，最高主频可达320M. 丰富的外围接口，包括USB2.0、SDU、SD/MMC(SDH)、SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPDAC、GPADC、ACOMP 和GPIO等。

软件继承与硬件延续

基于安信可的Combo AT指令集及硬件封装延续特性，客户可以无缝进行模组切换，从而将产品升级为支持Wi-Fi 6的设备。

●假设用户之前使用的是ESP-12F，可以直接升级为Ai-M62-12F，无需反复投入硬件与软件资源，实现快速迭代。

高传输速率

高清摄像头、智能门锁中的视频锁、智能猫眼等家家必备的智能单品需要实时传输高清视频，倘若继续使用Wi-Fi 4模组，那么可能会受到兼容性的影响，被其他Wi-Fi 6设备挤占带宽，从而导致视频卡顿。

● Ai-M62系列模组支持 20/40MHz 带宽，最高速率 229.4 Mbps，这对于需要传输大量数据或高清视频的智能家居设备来说尤其有利。

OFDMA与MU-MIMO

面对一个家庭场景下动辄几十个的设备接入时，支持Wi-Fi 6的Ai-M62模组可以更好的利用ODFMA与MU-MIMO特性，进一步提升设备的响应效率，带来更好的体验。

● OFDMA的全称是正交频分复用多址。相当于把一条大路划分成了并行多个车道，通行效率自然就大幅提升了。支持多个用户在同一时刻共享所有子载波，数据被统一打包，共同装车，发货速度大大提升。

●Ai-M62系列模组支持20/40MHz带宽。以20MHz带宽为例，经过子载波分配，20MHz可以最多支持9个设备同时接入，40MHz则可以支持18个设备。

强悍的射频性能

Ai-M62系列模组搭载安信可自研的板载天线，射频性能强悍。例如安信可Ai-M62-12F模组在国家CNAS认证实验室睿班实验室进行了专业的射频测试，输出功率最大可达22dBm；而Wi-Fi 4模组ESP-12F，最大输出功率仅为17dBm。

这可能意味着以往使用Wi-Fi 4模组仅能穿墙一堵，无缝升级为Wi-Fi 6模组，可以穿三堵墙，用户体验大大提升。

▼Wi-Fi 射频性能表

（Ai-M62-12F模组参数)

（ESP-12F模组参数)

▼BLE 射频性能表

（Ai-M62-12F模组参数)

▼天线增益和效率

（Ai-M62-12F模组参数)

更低功耗

Ai-M62系列模组支持Wi-Fi 6，Wi-Fi 6的重要技术特性之一就是TWT，基于此，可以为终端设备带来更好的体验。模组在3.3V的电源，25°C的环境温度下，测得DTIM10功耗为120μA，即使是主打低功耗的Wi-Fi 4模组，其功耗也要达到260μA左右。

●根据客户需求，M62系列模组的功耗还可以持续优化，预计可达到100μA以内。

倘若以4200mAH的门锁电池来换算，Wi-Fi 4设备的待机仅能达到1年半左右，Wi-Fi 6设备的待机时长可达3年。这对于使用电池供电的智能家居设备如传感器、门锁、摄像头等尤为重要。

高安全性，稳定传输

支持手机远程解锁的智能门锁，与家用监控摄像头，对安全性的要求就会更高。使用安全性更高的模组，避免信息被窃取，增加家庭的安全性。智能摄像头则无需担心数据传输被远程破解，造成隐私泄露。

高效的数据处理和解密

支持XIP QSPI On-The-Fly AES 解密 (OTFAD)，可以在数据传输过程中直接进行解密，而不需要先传输到处理器再进行解密操作，这可以大大提高数据传输和解密的效率。

数据安全

支持TrustZone和多种AES加密模式，可以确保数据在传输过程中的安全性和完整性，防止数据被窃取或篡改。

强大的哈希算法

支持MD5、SHA-1/224/256/384/512等哈希算法，可以用于数据验证和保证数据的真实性。

真随机数生成

支持TRNG（真随机数生成器），可以生成真随机数，可以用于生成加密密钥等需要随机性的操作，增加数据的安全性。

支持BLE5.3，配网更方便

Ai-M62系列模组支持BLE5.3，这为产品带来了更舒适的配网体验，降低终端用户的使用难度，提升设备的上云数量。

安信可为客户提供自研的配网助手APP，同时可以将源码开放给用户使用，快速集成自己的配网APP或小程序，提升产品竞争力。

在本次大会上，小米宣布Vela面向全球软硬件开发者正式开源，小米Vela致力于打通所有应用场景、打通碎片化的IoT应用，带来了AIoT万物互联时代的极致上网和使用的智能超体验。安信可Ai-M62系列模组支持接入小米Vela平台，可以帮助全屋智能设备统一协议，作为高性能的嵌入式Wi-Fi 6无线通信模组，具备传播速率快、延时低、设备连接数量多、抗干扰能力强等特点，响应更快、连接更稳、交互更流畅，帮助用户实现不同智能设备间的互联互通。

Wi-Fi 6作为未来的趋势，市场上基于Wi-Fi 6网络标准的产品增多，Wi-Fi 6通信网络的模组产品的需求也会逐渐扩大。安信可将研发和产出更多优质产品，为无线通信连接助力。

审核编辑：汤梓红