管理 Wi-Fi、Zigbee、Thread 和藍牙之間的共存

啟動(dòng)多個(gè)協(xié)議如 Wi-Fi、Zigbee、Thread 和藍牙可支持多樣化的端節點(diǎn)場(chǎng)景，從而使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和集線(xiàn)器受益。這些協(xié)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(wú)線(xiàn)電同時(shí)運行時(shí)產(chǎn)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(gè) 2.4 GHz 技術(shù)（包括 Wi-Fi、Zigbee、Thread 和藍牙）同時(shí)運行，而不會(huì )發(fā)生來(lái)自一個(gè)無(wú)線(xiàn)電的信號干擾相鄰無(wú)線(xiàn)電信號的現象。消息傳輸失敗等干擾現象會(huì )降低無(wú)線(xiàn)性能，從而產(chǎn)生更多消息重試。這些問(wèn)題可導致設備響應度降低而功耗增加。

過(guò)去，共存是通過(guò)結合硬件設計技術(shù)和協(xié)議特征（如沖突避免或消息重試）而實(shí)現的?，F在，網(wǎng)關(guān)和集線(xiàn)器都支持更高的吞吐量，通常會(huì )以更高的功率進(jìn)行傳輸，并可能集成高達四個(gè) 2.4 GHz 無(wú)線(xiàn)電。這些因素使得共存更難以實(shí)現，且需要設計者采取更多步驟以確保卓越而可靠的 IoT 無(wú)線(xiàn)性能。

通過(guò)托管 Wi-Fi 共存提高無(wú)線(xiàn)性能

當多個(gè)無(wú)線(xiàn)電運行于單個(gè)小型設備（如 IoT 網(wǎng)關(guān)或集線(xiàn)器）中時(shí)，托管 Wi-Fi 共存是減少無(wú)線(xiàn)干擾的有效技術(shù)。使用可協(xié)調 2.4GHz 帶寬訪(fǎng)問(wèn)以實(shí)現傳輸和接收目的的信令系統，能夠分隔不同無(wú)線(xiàn)電，從而基于托管 Wi-Fi 共存提高無(wú)線(xiàn)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(shí)現協(xié)調方案，使得 EFR32 Zigbee SoC 在收到和傳輸消息前就發(fā)信號給 Wi-Fi 設備。一旦 Wi-Fi 設備發(fā)現 EFR32 請求，就會(huì )延遲 Wi-Fi 傳輸，從而提高 EFR32 的消息可靠性。

圖1：無(wú)托管共存的 IoT 網(wǎng)絡(luò )

圖2：有托管共存 PTA 的 IoT 網(wǎng)絡(luò )

實(shí)施托管 Wi-Fi 共存

Silicon Labs 的托管 Wi-Fi 共存支持一個(gè)、兩個(gè)和三個(gè)有線(xiàn) PTA 實(shí)施。該解決方案十分靈活，支持請求、授權和優(yōu)先級信號。我們的托管 Wi-Fi 共存通過(guò)了 MAC 層的實(shí)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(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)和集線(xiàn)器的性能。