物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計中Wi-Fi連接的四個關(guān)鍵因素

連接的設(shè)備和用戶數(shù)量正在快速增加。這真是一件好事！然而，為了實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必須能夠在任何環(huán)境下自由運(yùn)行。不能連接到本地接入點(diǎn)(AP)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是無用的。設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時，系統(tǒng)設(shè)計人員需要了解各種Wi-Fi參數(shù)，如發(fā)射功率、接收靈敏度、共存能力、吞吐量等。本文將介紹一個成功的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的一些重要特征。

2.4 GHz頻段非常擁擠

工作在2.4GHz頻段的Wi-Fi和藍(lán)牙技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備常見的無線技術(shù)。但是，Wi-Fi技術(shù)在每個家庭的電視機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)上的應(yīng)用非常廣泛，不僅僅是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備?，F(xiàn)在的2.4GHz頻段就像一個會議室，幾個人同時想在里面說話。但是，如果你想讓每個人都能聽懂講話，一次只能允許一個設(shè)備“講話”。

現(xiàn)在想象一下，一個設(shè)備不能高效通信，但它一直在說話。張對其他設(shè)備不說話，而且有意義的電話也不能在會議室打。在過去，Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)并不重視性能和頻帶利用率。隨著Wi-Fi設(shè)備密度的不斷增加，Wi-Fi聯(lián)盟需要在遵守協(xié)議的基礎(chǔ)上增加嚴(yán)格的性能要求，只有滿足性能要求產(chǎn)品的才能通過認(rèn)證。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商需要摒棄“低成本是唯一出路”，確保他們設(shè)計的無線互聯(lián)設(shè)備不會性能低下或?qū)Ω浇钠渌麩o線設(shè)備產(chǎn)生不利影響。哪怕只有一臺設(shè)備性能差，也能拖垮客戶的整個Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。

為了讓物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)久不衰，系統(tǒng)設(shè)計師必須使用高度可靠的Wi-Fi連接。供應(yīng)商必須了解設(shè)計不佳的后果，因為這將直接影響產(chǎn)品的成敗和品牌聲譽(yù)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，無法連接接入點(diǎn)，對客戶無用。

當(dāng)客戶遇到任何連接問題時，他們可能會返回產(chǎn)品或在互聯(lián)網(wǎng)上留下壞的評論產(chǎn)品。這些問題會導(dǎo)致產(chǎn)品失敗，對品牌產(chǎn)生負(fù)面影響。即使產(chǎn)品設(shè)計的很好，也需要為不熟悉物聯(lián)網(wǎng)的客戶提供廣泛的技術(shù)支持。

以下是無線網(wǎng)絡(luò)連接不良的一些典型特征：

通信距離短

低吞吐量

高分組錯誤率

共存能力差

通信距離短會限制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和接入點(diǎn)之間的距離。將設(shè)備連接到接入點(diǎn)通常是客戶對您的第一印象產(chǎn)品。如果無法連接，在大多數(shù)情況下，客戶會退回產(chǎn)品產(chǎn)品，留下不良評論。您的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品無法連接到某個距離的接入點(diǎn)的原因可能是傳輸功率低、靈敏度差或不支持波束成形傳輸，因為Wi-Fi  鏈路需要在兩臺設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)包才能建立連接。

傳動功率

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的傳輸功率將影響接入點(diǎn)接收其信號的能力。當(dāng)功率超過一定水平時，Wi-Fi放大器的輸出開始失真。為了解決這個問題，大多數(shù)無線設(shè)備限制傳輸功率。當(dāng)然還有其他的方法。賽普拉斯采用專有方法解決Wi-Fi功放失真問題，增加發(fā)射功率。

輸電能力的另一個大問題在于不同國家設(shè)定的監(jiān)管限制。因此，需要根據(jù)東道國的要求控制最大傳輸功率，滿足監(jiān)管要求。因此，Wi-Fi子系統(tǒng)必須提供便利或自動化方法來控制傳輸功率，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠以最大傳輸功率水平傳輸，同時避免違反任何法規(guī)(FCC、ce等)。)。)規(guī)定。

接收靈敏度

接收靈敏度是指設(shè)備接收接入點(diǎn)信號的能力。優(yōu)秀的接收靈敏度和優(yōu)秀的發(fā)射功率是保證通信距離的關(guān)鍵。有些Wi-Fi設(shè)備有內(nèi)置算法，在處理輸入信號時可以比其他設(shè)備提供更好的信噪比。因此，在為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品選擇Wi-Fi設(shè)備時，應(yīng)充分考慮接收靈敏度。

鏈路預(yù)算

鏈路預(yù)算也將對通信距離產(chǎn)生重大影響。

發(fā)射功率、接收靈敏度和環(huán)境因素共同決定了兩個無線設(shè)備之間的鏈路預(yù)算。假設(shè)一臺設(shè)備的發(fā)射功率比另一臺設(shè)備大3dBm(分貝毫瓦)，靈敏度為-3dBm。這將使鏈路的預(yù)算增加6分貝。鏈路預(yù)算每增加6分貝，通信距離就會增加一倍(見圖)。

波束成形傳輸

波束成形傳輸用于定向聚焦傳輸功率，這有助于改善聚焦方向上的通信距離。例如，如果物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備支持波束成形傳輸，它們可以連接到更遠(yuǎn)距離的接入點(diǎn)。然而，并非所有無線設(shè)備都支持波束成形傳輸。波束成形技術(shù)最早出現(xiàn)在802.11n標(biāo)準(zhǔn)中，但最終如何實施由制造商決定。這帶來了互操作性問題。在802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中，這個特性在WLAN規(guī)范中有很好的定義，可以實現(xiàn)互操作。因此，11ac是提高無中繼通信距離的必要條件。