物联网系统高速率WiFi传输方案_WIFI芯片详解

01

物联网系统中为什么要使用WIFI芯片

物联网系统中使用WIFI芯片的原因主要有以下几点：

广泛的适用性和高覆盖率

普及性高：WiFi作为世界上应用最广泛的局域网连接通信协议之一，已经深入到我们生活的各个方面，因此其技术成熟且易于集成到物联网系统中。

高覆盖率：WiFi网络的覆盖范围广泛，无论是家庭、办公室还是公共场所，都能轻松接入，这为物联网设备提供了稳定可靠的通信环境。

满足物联网设备多样化需求

多样化的应用场景：物联网设备种类繁多，包括家用电器、智能安防、环境监测等。WiFi芯片可以根据不同设备的需求进行定制和优化，满足各种应用场景下的通信需求。

低功耗设计：为了满足物联网设备对低功耗的需求，WiFi芯片在设计上注重节能降耗，通过智能休眠、动态调整功率等技术手段降低能耗。

提升物联网系统的智能化和便捷性

远程控制：通过WiFi模块，物联网设备可以接入互联网，实现远程控制功能。用户可以通过手机APP、网页等方式对设备进行远程监控和管理，提高了设备的智能化水平。

数据交互：WiFi芯片支持高速的数据传输，使得物联网设备之间以及设备与云端之间可以实现快速、准确的数据交互，为大数据分析、智能决策等提供了有力支持。

标准化和互操作性

标准化：WiFi技术遵循IEEE 802.11等国际标准，具有高度的标准化和兼容性。这意味着不同厂商生产的WiFi设备可以相互通信和协作，降低了物联网系统的集成难度和成本。

互操作性：WiFi芯片的互操作性使得物联网设备可以轻松接入各种网络环境和平台，与其他设备和系统进行数据共享和交互，进一步提升了物联网系统的整体效能。

具体应用场景

WiFi芯片的应用场景非常广泛，主要包括：

智能手机、平板和电视等终端：需要大流量接入的终端设备。

IoT场景：智能家居、智能安防、智能穿戴等物联网设备。

路由器：提供无线接入服务的核心设备。

综上所述，物联网系统中使用WIFI芯片的原因主要包括其广泛的适用性和高覆盖率、满足物联网设备多样化需求、提升物联网系统的智能化和便捷性，以及标准化和互操作性等方面的优势。这些优势使得WiFi芯片成为物联网系统中不可或缺的重要组成部分。

02

本文会再为大家详解无线通信芯片家族中的一员——WIFI芯片。

1.WIFI芯片的定义

WiFi芯片是一种用于无线网络连接的芯片，内部集成了射频收发器、基带处理器、天线等组件。它的主要功能是通过射频信号的接收、解调、解码、数据处理和发送，实现无线局域网络（WLAN）的通信功能。

2.WIFI芯片的原理

WiFi芯片的工作原理简述如下：

射频信号接收：芯片通过内部天线接收来自无线路由器或其他设备发送的射频信号，信号经过放大和滤波处理后进入射频接收机。

解调：射频接收机通过解调技术将接收到的信号转换为基带信号（即数字信号），这些数字信号包含了通过调制技术（如OFDM）编码的数据。

解码：基带信号进一步经过解码处理，将调制过的数据解码为原始数据，如数据包。

数据处理：解码后的数据交给芯片内部的处理器进行处理，执行各种协议栈的功能，包括TCP/IP协议栈、传输层/网络层/数据链路层的处理等。

数据发送：芯片将处理后的数据通过射频发射机转换为射频信号，并通过天线发送出去。

3.WIFI芯片的分类

WiFi芯片可以根据不同的分类标准划分为多种类型，主要包括：

通用Wi-Fi芯片：设计用于广泛的设备和应用场景，提供基本的Wi-Fi连接和数据传输功能，具有较高的兼容性和灵活性。

高性能Wi-Fi芯片：针对需要高速数据传输和低延迟的应用场景，如在线游戏、高清视频流媒体等，提供更高的传输速度和更低的延迟。

低功耗Wi-Fi芯片：针对需要长时间运行的设备，如智能穿戴设备、物联网传感器等，通过优化电路设计、降低工作频率等方式减少功耗，延长设备续航时间。

按技术标准分类：如Wi-Fi 4（802.11n）、Wi-Fi 5（802.11ac）、Wi-Fi 6（802.11ax）和Wi-Fi 7等，每种标准在传输速率、容量、延迟和能效等方面有所不同。

4.WIFI芯片的选型参数

在选择WiFi芯片时，需要考虑以下主要参数：

标准与协议：支持的Wi-Fi标准（如802.11n、802.11ac、802.11ax等）和协议。

传输速率：最大传输速率，影响数据传输的效率和速度。

频段：支持的频段（如2.4GHz、5GHz、6GHz），不同频段在传输距离、速度和干扰情况上有所不同。

功耗：芯片的功耗水平，对于需要长时间运行的设备尤为重要。

集成度：芯片内集成的功能模块数量，高集成度可以减少外围器件，降低成本和复杂度。

成本：芯片的采购成本，需根据预算和需求进行权衡。

5.WIFI芯片的使用注意事项

在使用WiFi芯片时，需要注意以下几个方面：

设备兼容性：确保所使用的设备支持所选的Wi-Fi标准。

软件与固件更新：定期检查并更新设备的软件和固件，以利用最新的功能和安全修复。

网络规划与布局：在部署Wi-Fi网络时，要考虑区域布局、墙体材料、空间大小与形状等因素，以优化信号覆盖和减少干扰。

安全性设置：启用高级加密协议（如WPA3）来保护网络安全，定期更改密码，并监控连接设备列表。

性能优化：利用多用户多输入多输出（MU-MIMO）、正交频分多址（OFDMA）等先进技术提高网络容量和效率。

6.WIFI芯片的厂商

WiFi芯片市场上有众多知名的厂商，包括：

博通（Broadcom）：全球领先的有线和无线通信半导体公司，产品广泛应用于计算和网络设备、数字娱乐和宽带接入产品以及移动设备。

高通（Qualcomm）：通过收购Atheros进入WiFi芯片市场，产品性能强劲且功耗控制得当。

联发科（MediaTek）：在性价比方面表现出色，适用于中低端设备和物联网场景。

德州仪器（TI）：提供高性能、低功耗的WiFi芯片解决方案。

国内厂商：如华为海思、乐鑫科技、博通集成等，在IoT WiFi芯片领域具有强劲的市场竞争力。

这些厂商的产品在性能、功耗、成本等方面各有特点，适用于不同的设备和应用场景。

供应商A：上海博通

1、产品能力

（1）主推型号1：BK7236

对应的产品详情介绍:

上海博通（Beken）的BK7236是一款高度集成的Wi-Fi低功耗SoC芯片，专为物联网（IoT）应用设计。以下是对BK7236的详细介绍：

产品特点

Wi-Fi 6支持：BK7236支持Wi-Fi 6（802.11b/g/n/ax）标准，提供高速、低延迟和高效的无线连接。这是全球首款通过Wi-Fi联盟认证的Wi-Fi 6物联网芯片，解决了多用户共存时的通信带宽利用效率问题。

蓝牙低功耗（BLE）5.4：除了Wi-Fi 6之外，BK7236还支持蓝牙低功耗5.4标准，满足物联网设备对低功耗和长距离通信的需求。

高性能处理器：内置32位ARMv8-M Star MCU，频率高达320 MHz，配备双精度浮点单元（FPU）、内置TrustZone等高级功能，确保高性能和实时性。

高集成度：集成了丰富的外设和接口，如GPIO、SPI、UART、I2C、SDIO、PWM等，为物联网应用提供全面的硬件支持。

先进的安全性：集成了物联网平台安全套件（IPSS），提供全面的安全特性，包括安全启动、安全调试、安全连接等，确保物联网设备的信息安全。

超低功耗：采用先进的设计技术和超低功耗工艺技术，提供多种低功耗模式，如睡眠模式、深度睡眠模式和关断模式，以满足不同应用场景下的功耗需求。

应用场景

BK7236凭借其高集成度、高性能、低功耗和先进的安全性等特点，广泛应用于各类物联网场景，包括但不限于：

智能家居：智能冰箱、空调、洗衣机、照明系统等。

智能安防：摄像头、门锁、烟雾报警器等。

工业自动化：传感器、控制器、远程监控设备等。

医疗设备：健康监测设备、可穿戴设备等。

其他领域：智能电表、支付终端、无人机等。

本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知识库（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf）

欢迎同学们走进AmazIOT知识库的世界！

这里是为物联网人构建的技术应用百科，以便帮助你更快更简单的开发物联网产品。

Cellular IoT Wiki初心：

在我们长期投身于蜂窝物联网 ODM/OEM 解决方案的实践过程中，一直被物联网技术碎片化与产业资源碎片化的问题所困扰。从产品定义、芯片选型，到软硬件研发和测试，物联网技术的碎片化以及产业资源的碎片化，始终对团队的产品开发交付质量和效率形成制约。为了减少因物联网碎片化而带来的重复开发工作，我们着手对物联网开发中高频应用的技术知识进行沉淀管理，并基于 Bloom OS 搭建了不同平台的 RTOS 应用生态。后来我们发现，很多物联网产品开发团队都面临着相似的困扰，于是，我们决定向全体物联网行业开发者开放奇迹物联内部沉淀的应用技术知识库 Wiki，期望能为更多物联网产品开发者减轻一些重复造轮子的负担。

Cellular IoT Wiki沉淀的技术内容方向如下：

奇迹物联的业务服务范围：基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物联网模组，为客户物联网ODM/OEM解决方案服务。我们的研发技术中心在石家庄，PCBA生产基地分布在深圳、石家庄、北京三个工厂，满足不同区域&不同量产规模&不同产品开发阶段的生产制造任务。跟传统PCBA工厂最大的区别是我们只服务物联网行业客户。

连接我们，和10000+物联网开发者一起降低技术和成本门槛

让蜂窝物联网应用更简单~~

哈哈你终于滑到最重要的模块了，

千万不！要！划！走！忍住冲动！~

欢迎加入飞书“开源技术交流群”，随时找到我们哦~

点击链接如何加入奇迹物联技术话题群（https://rckrv97mzx.feishu.cn/docx/Xskpd1cFQo7hu9x5EuicbsjTnTf）可以获取加入技术话题群攻略

Hey 物联网从业者，

你是否有了解过奇迹物联的官方公众号“eSIM物联工场”呢？

这里是奇迹物联的物联网应用技术开源wiki主阵地，欢迎关注公众号，不迷路～

及时获得最新物联网应用技术沉淀发布

（如有侵权，联系删除）

审核编辑 黄宇