Wi-Fi6助力Matter，成为家居互联万能钥匙

原创 Nordic半导体 2023-03-27 12:00

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作者：Nordic产品营销工程师Finn Boetius

Wi-Fi 6 版本面世，使得这种流行的无线技术变得更适用于物联网，不仅构成了 Matter 标准的关键部分，并且成为智能家居的基础。

Matter 承诺为智能家居生态系统带来互操作性，以 Thread 为基础进行低功耗无线连接，当需要更大的吞吐量和更高功率时， Wi-Fi 便成为理想选择。(Matter 标准还包括以太网布线标准，将在未来加入蜂窝物联网，而低功耗蓝牙则用于调试)。

连同用于 Matter 标准的其他协议，Wi-Fi 能够支持互联网协议 (IP)。IP 本质上是用于在互联网上快速传送数据的网络层通信标准，这方面的优势是很明显的——每个互联网支持设备都具有自己的 IP 地址，通过协议的互操作性，每个智能家居产品均可以非常便捷地连接到云端。有了这样的灵活性，智能家居应用可以变得非常强大和灵活。

对于智能家居开发

一刀切的做法不合适

消费者对于家中的 Wi-Fi 通信已经非常熟悉了，它推动了家庭娱乐网络。通过使用 Wi-Fi，人们无论坐在家里的哪个位置，都能够在平板电脑上观赏电影。

在新冠疫情大流行期间，Wi-Fi 为许多居家办公的视频会议提供助力，其无缝连接的特性已扩展到电视机、洗衣机和冰箱等家用电器。毫无疑问，Wi-Fi 是地球上最常见的无线连接技术。

不过，所有的无线技术都有权衡取舍的问题。由于 Wi-Fi 主要是为了提供高吞吐量而设计的，它往往很耗电。Wi-Fi 接入点是插入主电源的，传输流媒体内容也可以利用电池容量庞大的便携式电脑，这些类型的应用没有问题。

但是 Wi-Fi 的能源消耗始终较高，在一定程度上确实也限制了它应用范围，例如，它不是最适用于由电池供电的电灯开关的技术。

电灯开关仅需要发送少量的数据来开关灯泡，使用小型电池便可以持续数月时间。对于这种应用和类似的应用，相比 Wi-Fi 技术，低功耗蓝牙、Thread 或 Zigbee 这样的低功耗无线连接技术是更好的选择。

Wi-Fi支持更多的家居设备

Wi-Fi 6 加入了省电技术，可让设计人员以牺牲一些吞吐量来换取更长的电池使用寿命，从而改善使用效果。

而且，通过使用名称为 OFDMA 的多址接入调制技术，每个 Wi-Fi 6 20 MHz 通道可以分成数百个子通道，能够同时支持家庭中的更多设备。(先前使用Wi-Fi来支持多个网络设备会产生拥堵现象，进而降低吞吐量) 。

虽然这些改进仍然无法使得 Wi-Fi 适用于无线电灯开关等应用，但它们确实使得 Wi-Fi 成为了许多智能家居设备的良好选择，如安全摄像机、智能恒温器和智能扬声器。

这些新的 Wi-Fi 技术将推动智能家居领域的蓬勃发展。根据 Vantage Market Research 数据，在 2028 年前，智能家居市场价值将从2021年的750亿美元扩大5.5倍以上，这意味着每年有超过 4200 亿美元销售额。作为这项总额的一部分，在 2021 年至 2025 年期间，基于 Wi-Fi 的智能家居设备出货量的复合年增长率将会达到 21% [1]。

提升智能家居的易用性

Matter 获得亚马逊、苹果、谷歌、Nordic、三星和其他数百家企业的支持，这为先前零散分割的智能家居领域带来了良好的协调。这将会推动销售增长，因为消费者能够从任何主流供应商处购买智能家居设备，轻松地让它与其喜欢的智能家居生态系统一起工作。这非常适合那些渴望向消费者提供智能家居增值服务的主要供应商，以增加设备销售营收。

业界为 Matter 选择的无线技术 (和以太网) 是经过仔细考虑的。Wi-Fi 已经在全球数以亿计的家庭中普遍使用，而 Wi-Fi 6 使其更加适合智能家居应用。

Thread 则是低功耗的无线连接标准，无需网关就能与大型 IP 网络无缝集成。而低功耗蓝牙可与智能手机互操作，成为了调试和配置新颖智能家居产品的理想接口。

除了为智能家居产品提供高吞吐量选择的好处之外，Wi-Fi 还支撑着 Matter 的 IP 互操作性。Matter 应用层简化了 Thread 设备连接家庭Wi-Fi网络，再从那里连接到云端的通信操作。

而使用 Wi-Fi 进行网络传输的 Matter 设备不需要内置网状网络支持，因为 Wi-Fi 6 具有良好的通信范围，可让 Matter 设备总是能够进行连接。这些非网状网络 Matter 设备可以做到更小的体积，并降低功耗。

开始使用智能家居Wi-Fi

Nordic 公司推出 nRF7002 Wi-Fi 6 协同 IC 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 (2.4和5GHz) 连接。

nRF7002

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。