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Nordic 低功耗 Wi-Fi解决方案赋能全球物联网产品 2023-08-29

如今,Wi-Fi连接技术早已进入千家万户,Nordic作为低功耗无线连接技术领头人,始终在探索更低的功耗,更强的稳定性以及数据安全性

如今,Wi-Fi连接技术早已进入千家万户,Nordic作为低功耗无线连接技术领头人,始终在探索更低的功耗,更强的稳定性以及数据安全性

Wi-Fi技术从发明至今,早已在家庭和消费者、商业和工业环境中普及,甚至在飞机上也广泛使用。Nordic的连接技术覆盖了多个物联网协议,包括低功耗蓝牙连接、蜂窝连接、Wi-Fi连接,以及 Zigbee、Thread和基于Thread、Wi-Fi的Matter等。Nordic芯片赋能的产品已经进入各行各业,比如,漏水检测或烟雾报警器、安全摄像头、智能手表、麦克风等,使用Nordic芯片进行Wi-Fi连接的高质量设备更是遍布全球。

Wi-Fi无线通信技术

众所周知,Wi-Fi是我们生活中最常用的无线通信技术。二十年来,Wi-Fi改变了世界运行和通信的方式。Wi-Fi技术基于电气和电子工程师协会(IEEE)的无线通信标准802.11,不断改进,每一代都为各种环境和设备类型带来更快的速度、更低的延迟和更好的用户体验。

Generational name Technology supported
Wi-Fi 7 802.11be (dev)
Wi-Fi 6 802.11ax
Wi-Fi 5 802.11ac
Wi-Fi 4 802.11n

source: https://www.wi-fi.org/discover-wi-fi

其中,Wi-Fi CERTIFIED™是一种国际认可的产品批准印章,表明它们在互操作性、安全性和一系列特定应用协议方面达到了行业商定的标准。认证是指产品已通过各种方式进行测试,以验证与在同一频段运行的其他Wi-Fi认证设备的互操作性。认证适用于广泛的消费者、企业和运营商特定产品,包括智能手机、电器、计算机和外设、网络基础设施和消费电子产品。公司必须是Wi-Fi Alliance®的成员,并通过认证才能使用Wi-Fi认证标识和Wi-Fi认证标志。

同时,Wi-Fi也是苹果、亚马逊、谷歌、三星和其他数百家消费者物联网企业所倡导的智能家居Matter 协议标准中的重要组成部分。

最新推出的Wi-Fi 6版本增添了一系列全新功能,可以大幅改善Wi-Fi设备在通信时的功率效率。其中一个例子就是“目标唤醒时间”(TWT)功能,它允许Wi-Fi路由器和物联网设备提前安排通信调度,以缩短空闲监听模式的运行时间,从而减少功耗。这亦意味着Wi-Fi物联网设备无线电能够尽可能延长睡眠模式的运作时间,而这是无线物联网最成熟的超低功耗策略之一。

Wi-Fi 6认证为许多当前和新兴的应用提供了基础,例如,流媒体的超高清电影、需要高带宽和低延迟的关键业务应用、以及在穿越机场和火车站庞大而拥挤的网络时保持连接和生产力。

虽然Wi-Fi 6可以实现广泛的应用,但它最适合那些需要快速、可靠和高容量无线连接的应用。以下是一些特别适合Wi-Fi 6的具体应用:

  • 高带宽的应用程序:需要高带宽连接的应用程序,如流媒体视频或传输大文件,可以受益于提供更快速度的Wi-Fi。
  • 多设备的应用程序:Wi-Fi 6被设计为可以在单个网络上支持更多设备,这使得它非常适合设备密度高的应用程序,如公共热点或大型办公室。
  • 要求严格的应用程序:需要快速可靠无线连接的应用,如在线游戏或实时视频会议,可以从Wi-Fi 6的改进性能中获益。
  • 智能家居应用:智能家居设备,如智能恒温器、安全摄像头和照明系统,可以受益于Wi-Fi 6改进的距离和覆盖范围,以及Wi-Fi 6在单个网络和基于ip的通信上支持更多设备的能力。

Nordic低功耗Wi-Fi解决方案

Nordic在印度拥有一个全球Wi-Fi技术中心,目标是打造全球首屈一指的低功耗Wi-Fi和相关物联网无线技术研发中心。Nordic Wi-Fi解决方案主要用于无线网络和低功耗物联网传感器及设备。Nordic于2020年收购了Imagination Technologies Group的开发团队、核心Wi-Fi专业技术和Wi-Fi IP技术资产,这是拥有数十年最先进的Wi-Fi设计经验和专业知识的Wi-Fi技术团队。从此,Nordic加速了在Wi-Fi技术领域的研发。专攻Wi-Fi技术的专家队伍不断扩大,涵盖的工程领域包括研发、测试与验证、安全、低功耗设计和互操作性方面。

Nordic nRF7002是Nordic自主研发的一款低功耗Wi-Fi 6协同芯片。它实现了最新Wi-Fi 6标准所 提供的更广的覆盖范围和更高的可靠性,是最具性价比的低功耗Wi-Fi 6解决方案。

nRF7002配合Nordic nRF52®和nRF53®系列多协议系统级芯片(SoC),以及nRF91®系列蜂窝物联网系统级封装(SiP)器件使用,能提供无缝通畅的Wi-Fi连接和基于Wi-Fi的定位(本地Wi-Fi中心的SSID嗅探)。nRF7002还可以与非Nordic主机设备一起使用,最大限度地提高应用和网络连接的灵活性和易用性。

通过nRF7002,Nordic Semiconductor将自身沉淀了数十年的超低功耗无线物联网和硅片设计专长带入Wi-Fi 6领域。该芯片高度集成,将帮助物联网行业实现小型电池供电设备运行Wi-Fi的构想,让Wi-Fi 6这种高速无线网络协议进入更加广泛的消费者和工业物联网领域。

nRF7002的推出,使Nordic Semiconductor成为了世界上少数能够提供全部三种最流行无线物联网技术(蓝牙、Wi-Fi和蜂窝物联网)的企业之一。

Nordic是构建独特Wi-Fi产品组合的领头羊,始终致力于让Wi-Fi 6应用变得更易于开发。在设计产品时,开发者如果从nRF7002开始,就会发现,开发Wi-Fi物联网产品与开发任何其他Nordic无线物联网应用一样简单。

Nordic提供的统一开发工具——Nordic nRF7002 DK已经通过Wi-Fi联盟认证。它是用于nRF7002 Wi-Fi 6双频协同芯片的开发套件,包含了在单板上启动开发工作所需的一切。同时,Nordic研发并支持的用于构建蜂窝物联网、低功耗蓝牙、Thread 和 Zigbee 产品的软件开发套件——nRF Connect SDK让开发变得更简捷。

Nordic低功耗Wi-Fi解决方案之所以能够成为各大品牌在制造产品时的优选、首选,正是因为Nordic芯片带来的以下优势:

  • 低功耗:Nordic的Wi-Fi解决方案旨在将耗电量最小化,使其成为需要一次充电就长时间运行的电池供电设备的理想选择。
  • 易于集成:Nordic的Wi-Fi解决方案旨在轻松集成到各种应用程序和系统。Wi-Fi完全集成到nRF Connect SDK中,确保SoC和SiP的最佳集成。
  • 强大的安全性:Nordic的Wi-Fi解决方案包括内置的安全与完整的WPA3实现,确保设备安全和数据的安全。
  • 强大的支持和资源:Nordic提供全面的说明文档、技术支持、开发工具、技术论坛(DevZone),帮助开发者更好的开展Wi-Fi项目。

Nordic nRF7002 Wi-Fi 6协同芯片及其相关开发套件 (DK) ,可让开发人员更加便捷地利用在智能家居领域中日益重要的Wi-Fi连接。这款IC是具有低功耗特性的Wi-Fi 6设备,提供无缝的双频段 (2.4GHz和5GHz) 连接。nRF7002还提供与低功耗蓝牙、Thread和Zigbee无线电的良好共存性,并支持Wi-Fi 6的关键省电功能,即目标唤醒时间 (TWT) 功能。这款DK可让开发人员轻松启动基于nRF7002的物联网项目,它还带有支持Thread和低功耗蓝牙的nRF5340多协议SoC,因而适合使用所有的Matter无线技术进行产品开发。

同时,Nordic还会提供综合全面的说明文档、开发硬件、开发工具应用程序样本以及DevZone的技术支持。若在现有的蓝牙LE应用程序上添加Wi-Fi连接,虽然Nordic的Wi-Fi解决方案需要适度的开发工作和编程,但可以通过添加额外的连接来扩展应用程序的功能。

Nordic的低功耗Wi-Fi解决方案允许企业及开发者将Wi-Fi连接添加到其自己的蓝牙LE或蜂窝物联网应用程序。利用基于安全蓝牙LE的Wi-Fi设备调试,或使用Nordic nRF云与nRF9160蜂窝SiP和nRF7002 Wi-Fi协同芯片的强大组合进行资产跟踪。

Nordic赋能的Wi-Fi设备可与Nordic现有的超低功耗无线技术相辅相成,在安全、稳定性、低功耗等方面都将有出色的表现,从而成为行业中最有竞争力的产品。

Nordic 赋能Wi-Fi设备无处不在

为了让终端设备在无线连接方面具备更低的功耗,及更高的安全性和稳定性,追求产品质量和用户体验的品牌都将Nordic无线芯片视为不可或缺的产品器件。

Nordic的Wi-Fi连接技术正在赋能越来越多的Matter智能家居设计模块及产品。今年,总部位于亚利桑那州斯科茨代尔的硬件和固件工程专家Fanstel推出了一系列蓝牙®LE和Wi-Fi模块的组合,旨在简化new Matter智能家居产品设计的开发过程。它的WT02E40E系列模块采用了Nordic的nRF5340 高端多协议SoC和nRF7002 Wi-Fi 6协同IC,这是一套让智慧家居产品开发变得更为快捷、简易的紧凑的超低功耗解决方案。

Nordic的nRF5340 SoC集成了双Arm®Cortex®-M33处理器,提供了一个高性能的应用处理器与一个完全可编程、超低功耗的网络处理器。该SoC还集成了Arm CryptoCell-312、Arm TrustZone®技术和安全密钥存储,以达到最高的安全水平。它包含一个功率优化的多协议2.4 GHz无线电,TX电流为3.4 mA (0 dBm TX功率,3 V, DC/DC), RX电流为2.7 mA (3 V, DC/DC)。睡眠电流低至0.9 μ A。

nRF7002 Wi-Fi 6 协同 IC则为物联网带来低功耗、安全的Wi-Fi连接。它提供双频(2.4和5 GHz)连接,并能与Fanstel模块上的nRF5340 SoC的主机处理器无缝衔接。nRF7002还支持关键的Wi-Fi 6节能功能——目标唤醒时间(TWT),它可以延长电池供电的Matter Wi-Fi设备的寿命。

Nordic的nRF5340 SoC拥有强大的双处理器,nRF7002能实现极低功耗的、安全的Wi-Fi连接,除此之外,Fanstel也得益于Nordic提供的最易用的固件开发环境以及及时又强大的技术支持团队。

nRF70系列再添新产品

2023年6月,Nordic宣布为nRF70系列再添新成员——nRF7001。nRF70系列Wi-Fi 6 协同芯片(companion ICs)提供低功耗、稳定、安全的Wi-Fi连接,以及基于服务集标识(SSID)扫描的Wi-Fi辅助定位。

新产品nRF7001 IC与支持双频段的nRF7002™互补,旨在为仅需要2.4 GHz单频段连接的低功耗Wi-Fi物联网产品提供了低成本、高度可靠的Wi-Fi 6解决方案。安全、低功耗、控成本,成为了nRF7001最大的特色。nRF7001有效控制了设计单频段设备的材料清单(BoM)成本,并具有先进的安全功能以保护用户数据,是将最新Wi-Fi 6技术添加到产品中的理想解决方案。与nRF7002一样,nRF7001 companion IC可与Nordic nRF52®和nRF53®系列多协议系统级芯片(SoC),以及nRF9160™蜂窝物联网(LTE-M/NB-IoT)系统级封装(SiP)一起使用。

虽然,它也可以与非Nordic主机设备一起使用。但是,配合Nordic nRF52840作为产品的主机处理器,开发者将获得一个极高性价、高性能的Wi-Fi解决方案。nRF7001与nRF52840或其他主机处理器的接口通过串行外设接口(SPI)或Quad SPI (QSPI)完成。

nRF7001 companion IC支持站点(STA)、software simulation Access Point (SoftAP)和Wi-Fi直接操作,并兼容IEEE 802.11b、g、n (Wi-Fi 4)和ax (Wi-Fi 6)标准;还提供蓝牙®低功耗、线程和Zigbee的理想共存;支持关键的Wi-Fi 6省电功能——目标唤醒时间(TWT)。另外,nRF7001提供单个空间流、20 MHz信道带宽、64 QAM (MCS7)、OFDMA、高达86 Mbps的PHY吞吐量和BSS着色。

在开发软件方面,nRF7001 支持Nordic 自主研发的nRF Connect SDK——用于构建蜂窝物联网、低功耗蓝牙、Thread 和 Zigbee 产品的可扩展的统一软件开发套件。开发人员可以快速轻松地开始基于nrf7001的设计。使用nRF7001开发应用时,也可以使用nRF7002开发套件(DK),因为nRF7002开发套件支持模拟nRF7001芯片。nRF7001、nRF7002 DK和nRF Connect SDK使产品设计师可以轻松地将2.4 GHz Wi-Fi功能添加到其产品中,使他们能够轻松连接到nRF云服务,并通过Wi-Fi网络与其他设备通信。nRF7001可广泛应用于智能家居、智慧城市、工业自动化和其他低功耗Wi-Fi物联网应用。

开发人员现在可以利用最新的Wi-Fi 6技术来构建尖端物联网产品,实现更高的速率、更大的传输范围和更高的可靠性。

随着新产品的推出,物联网领域的Nordic应用也不断增加。Nordic始终致力于研发领先的连接技术,并为开发者创造更友好、更便捷的开发环境,以及易用的开发工具。在代理商与自有技术团队的持续支持下,每一位Nordic客户都将快速实现产品连接功能的优化、升级,创造新的产品竞争优势,成为物联网行业的头部玩家。 

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