Silicon Labs（亦稱“芯科科技”）軟件開發高級副總裁Manish
Kothari博士近期獲邀行業媒體專訪，探討物聯網設備的智能無線連接技術發展趨勢。在這次獨家采訪中，Manish先生談到無線物聯網的創新、挑戰和應用等各個層面的新進展，并以Silicon
Labs廣泛的無線多協議解決方案，以及Wi-Fi產品應用為例，說明如何實現連接性能、節能和設計簡化以構建更智能、更互聯世界。憑借創新技術，Silicon
Labs正在塑造物聯網、工業自動化、智能家居等領域的未來。往下瀏覽或點擊文末的閱讀原文按鈕以了解完整文章：
Silicon Labs軟件開發高級副總裁Manish Kothari博士
1. 當今物聯網設計面臨的主要挑戰是什么？
與物聯網設備相關的挑戰與傳統設計完全不同，傳統設計通常采用墻壁供電，并擁有大量計算資源。
大多數物聯網設計都是有限的計算和內存資源，需要考慮連接和應用程序。電池壽命非常重要，因為用戶不應該經常更換電池。物聯網設備通常是空間受限且成本敏感的設備（如無線傳感器）。由于物聯網設備的數量每天都在增加，射頻頻譜中出現了明顯的擁擠現象。預計物聯網設備將繼續在功耗和計算資源有限的擁擠環境中提供強健的連接！
為了簡化物聯網設備的開發過程，無線和網絡堆棧預計將與無線解決方案集成。不僅如此，與主要云提供商的完整云連接也是必不可少的。隨著黑客試圖侵入這些物聯網設備，安全變得越來越重要。
隨著越來越多的物聯網設備得到部署，它們之間的協同工作變得至關重要。例如，智能門鎖應該能夠連接到Wi-Fi路由器和智能手機。其他一些設備，如智能手表，也需要連接到音頻耳機和傳感器。
因此，整體物聯網設備需要不同于筆記本電腦和手機等傳統設備的硬件和軟件解決方案。一刀切的方法并不是真正有效。
2. 哪些無線技術適合物聯網？
物聯網設備中使用了許多無線協議，包括Wi-Fi、藍牙（Bluetooth）、藍牙低功耗（Bluetooth Low Energy）、Zigbee、Thread和蜂窩網絡（Cellular）。對于特定設備的無線通信協議的選擇取決于應用、尺寸、成本、功率和其他幾個因素。例如，藍牙低功耗對于家用溫度傳感器是一種很好的協議，因為它耗電少，成本比其他一些協議更低，并在典型的家庭環境中提供了必要的范圍。
上面的圖表是各種無線協議及其應用的簡化視圖。X軸是協議的有效范圍，Y軸上是協議提供的應用程序吞吐量。兩者都是對數尺度的——X軸上的射程將超過1000m, Y軸上的吞吐量將超過每秒1千兆。
NFC位于矩陣的左下角，因為它提供了最低的吞吐量和最短的范圍，使其成為非接觸式支付等應用的理想選擇。在右上角，距離最遠、吞吐量最高的是5G。中間還有很多協議。
例如經典藍牙（Bluetooth Classic）主要用于短距離音頻應用。藍牙低功耗和Zigbee主要用于傳感器和控制應用，因為它們的數據吞吐量較低，并且具有中等覆蓋范圍。圖表右側是蜂窩網絡，它提供了廣泛的區域連接，并擁有一系列技術包括低功耗廣域網絡（LPWA）的低吞吐量到提供非常高吞吐量的5G。它通常被用作多個移動物聯網設備的互聯網連接主干。
Wi-Fi處于頻譜范圍的中間，根據應用需求提供中到高吞吐量。吞吐量頻譜的低端有單流802.11 b/g/n，高端有單流802.11ax MIMO。
正如業界所見，物聯網領域有許多協議，每一種協議都發揮著特定的作用。隨著時間的推移，這些技術肯定會得到一些整合。
3. 與其他無線技術相比，Wi-Fi的技術優勢是什么？
Wi-Fi是世界上使用最廣泛的無線標準，這使其成為物聯網設備的基本需要考量的標準之一。它具有必要的安全性和IP層集成，簡化了物聯網設備的創建和部署。與大多數無線技術相比，它還提供了更高的應用程序吞吐量。然而，由于更高的成本和功率，幾年前它并不是物聯網設備的主要協議。隨著這些協議的減少，802.11n，也被稱為Wi-Fi 4，已經成為物聯網設備中的主導協議。在每年總的30-40億個Wi-Fi節點部署中，8億是物聯網設備，電池供電設備有2億個。預計Wi-Fi 6的部署有望進一步增加！
4. Wi-Fi 6在物聯網應用中的發展情況如何？
如今，大多數物聯網設備都使用Wi-Fi 4。Wi-Fi 6于2019年推出，基礎設施部署正在進行中——大多數新型路由器都具有Wi-Fi 6功能。我們預計，配備Wi-Fi 6的物聯網終端設備的部署將在2023年開始加快，因為它具有顯著的優勢。
與前幾代Wi-Fi相比，Wi-Fi 6提供了更高的吞吐量。然而，大多數物聯網設備并不需要Wi-Fi 6提供的更高吞吐量。Wi-Fi 6還有許多其他好處，將推動物聯網設備的增長。
Wi-Fi 6對物聯網設備的最大好處是，由于OFDMA和MU-MIMO技術，即使是在2.4 GHz頻段，它也可以支持密集環境中許多共存的設備。由于物聯網設備的數量每年都在成倍增加，Wi-Fi 6將使它們能夠良好地運行并共存，而無需移動到5 GHz或6GHz頻段，這將增加成本和功耗。
Wi-Fi 6有一項名為目標喚醒時間(Target Wake Time, TWT)的新功能，它可以讓終端設備在目標時間喚醒并查找數據，而不是周期性喚醒。這大大降低了功耗，這對物聯網設備至關重要。
在室內部署時，距離非常關鍵，由于波束形成和MU-MIMO，這將在Wi-Fi 6中得到改善。此外，與前幾代相比，Wi-Fi 6還提供了更可靠的連接。
總的來說，Wi-Fi 6是物聯網設備的重要一步。Wi-Fi 4已經廣泛應用于物聯網設備，我們預計Wi-Fi 6的增長將會繼續。
Silicon Labs目前正在生產Wi-Fi 4設備，Wi-Fi 6也即將發布。敬請期待！
5. 請介紹一下Silicon Labs的無線物聯網產品和解決方案？
如今，物聯網設備在成本、性能、功耗、安全性和集成度方面都取得了突破。各種物聯網設備中使用多種無線協議（如上所述），它們需要相互共存和協同工作，這增加了復雜性。Silicon Labs的使命是為物聯網市場創造無線解決方案，以構建一個更互聯的世界。我們擁有物聯網設備所需的所有領先無線技術產品，包括藍牙、Wi-Fi、Zigbee、Thread、Z-Wave、專有無線、Wi-SUN、Sidewalk和Matter。
我們也有支持多個協議同時運行的產品，這是物聯網設備的關鍵需求。高安全性和低功耗是我們所有產品的兩個重要支柱，每一代產品我們都在不斷創新。我們積極參與所有的無線聯盟，并保持在無線技術的領先地位。Matter是我們最近加入的重要項目組合之一，我們積極參與CSA連接標準聯盟并推動技術開發。Silicon Labs是Matter標準的前三大代碼貢獻者之一。同時，我們也是行業領先擁有如此廣泛的無線產品陣容的芯片公司，這些產品通過統一的開發環境簡化設計，為物聯網系統開發者提供了易于集成的解決方案。總體來說，Silicon Labs提供的解決方案綜合考量了物聯網設備所需的成本、性能、功耗、安全、集成、無線共存和互操作性！
6. 這些無線產品的主要用途是什么？
我們的無線產品部署在各種應用中。在高層次上，我們專注于智能家居、生活、工業、醫療和商業應用的物聯網終端設備。
7. 請說明您的藍牙低功耗模塊及其應用？
Silicon Labs擁有廣泛的藍牙低功耗SoC和模塊組合，為幾乎所有物聯網應用提供了最佳解決方案，包括智能家居、智能照明、可穿戴設備、樓宇自動化、工業系統、便攜式醫療設備等。迄今為止，我們的藍牙產品已為全球超過10億臺物聯網設備提供無線連接功能。
我們還擁有多種協議解決方案，支持Wi-Fi、經典藍牙、藍牙低功耗、802.15.4/Zigbee/Thread、Matter和專有無線解決方案的組合。我們剛剛推出了我們的EFR32BG24（BG24）和EFR32MG24（MG24）系列產品，它們集成了藍牙低功耗和人工智能/機器學習（AI/ML）硬件加速器。藍牙低功耗是物聯網設備的重要技術，Silicon Labs是藍牙低功耗解決方案的領導者。我們將繼續創新，將最新的硬件和軟件解決方案集成起來。
8. 您將如何描述Silicon Labs在無線SoC領域的領導地位？
Silicon Labs專注于“物聯網設備的智能無線連接”。我們擁有業界最廣泛的無線解決方案組合，包括Wi-Fi、藍牙、802.15.4/ZigBee/Thread、Z-Wave和專有無線。我們還支持新的領先協議，如Matter、Wi-SUN和Sidewalk。我們擁有市場上電池驅動設備所需的最低功耗和最高安全裝置。我們最近發布了業界首款內置AI/ML硬件加速器的無線SoC，可實現更快的處理速度和更低的ML處理功耗。簡而言之，我們擁有開發領先物聯網設備所需的所有組件，并將繼續進一步創新！
9. 貴公司在2022年的重點是什么？預計很快會有新產品發布嗎？
我們剛剛宣布了兩種新產品系列，BG24和MG24，它們支持包括Matter在內的多種無線協議，并擁有一個集成的AI/ML加速器，用于在邊緣設備的處理。我們將繼續在無線SoC上創新，帶來領先的解決方案，包括像Wi-Fi 6、Matter、Sidewalk和Wi-SUN等最新的無線協議。我們還將繼續加強在安全和低功耗領域的地位。我們計劃在今年余下的時間里發布一些令人興奮的消息！
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