啟動多個協議如 Wi-Fi、Zigbee、Thread 和藍牙可支持多樣化的端節點場景,從而使 IOT 網關和集線器受益。這些協議共享同一 2.4 GHz ISM 頻段,而采用 Wi-Fi 共存策略可以將并列無線電同時運行時產生的性能退化降到最低。
Wi-Fi 共存設計的重要性
Wi-Fi 共存允許多個 2.4 GHz 技術(包括 Wi-Fi、Zigbee、Thread 和藍牙)同時運行,而不會發生來自一個無線電的信號干擾相鄰無線電信號的現象。消息傳輸失敗等干擾現象會降低無線性能,從而產生更多消息重試。這些問題可導致設備響應度降低而功耗增加。
過去,共存是通過結合硬件設計技術和協議特征(如沖突避免或消息重試)而實現的。現在,網關和集線器都支持更高的吞吐量,通常會以更高的功率進行傳輸,并可能集成高達四個 2.4 GHz 無線電。這些因素使得共存更難以實現,且需要設計者采取更多步驟以確保卓越而可靠的 IoT 無線性能。
通過托管 Wi-Fi 共存提高無線性能
當多個無線電運行于單個小型設備(如 IoT 網關或集線器)中時,托管 Wi-Fi 共存是減少無線干擾的有效技術。使用可協調 2.4GHz 帶寬訪問以實現傳輸和接收目的的信令系統,能夠分隔不同無線電,從而基于托管 Wi-Fi 共存提高無線性能。
Silicon Labs 的托管 Wi-Fi 共存解決方案基于 IEEE 802.15.2 數據包傳輸仲裁 (PTA) 而設計,可實現協調方案,使得 EFR32 Zigbee SoC 在收到和傳輸消息前就發信號給 Wi-Fi 設備。一旦 Wi-Fi 設備發現 EFR32 請求,就會延遲 Wi-Fi 傳輸,從而提高 EFR32 的消息可靠性。
? ?圖1:無托管共存的 IoT 網絡
? ?圖2:有托管共存 PTA 的 IoT 網絡
實施托管 Wi-Fi 共存
Silicon Labs 的托管 Wi-Fi 共存支持一個、兩個和三個有線 PTA 實施。該解決方案十分靈活,支持請求、授權和優先級信號。我們的托管 Wi-Fi 共存通過了 MAC 層的實施和大型 Wi-Fi 芯片供應商的測試,可幫助設計者提高響應度和降低功耗,從而提升 IoT 無線網關和集線器的性能。請閱讀我們的應用說明 (AN1017),以了解有關 Wi-Fi 對 Zigbee/Thread (IEEE 802.15.4) 影響及提高無線 IoT 網關和集線器性能的更多信息。
托管 Wi-Fi 共存入門
要在當今的小型網關和集線器中使用多個 2.4 GHz 無線電,實現托管共存十分關鍵。?Wi-Fi 共存開發套件提供簡單但又靈活的底板,使開發人員可以使用靈活的 PTA(數據包傳輸仲裁)實施將 Wi-Fi 解決方案與多達三個 (3) Silicon Labs 無線電(包括 Zigbee、Thread 和藍牙解決方案)進行連接,從而幫助管理無線電操作。