数字极地无线电方法降低了Wi-Fi物联网设备的功率

尽管Wi-Fi已经存在了一段时间，但标准本身的设计从来没有考虑到低功耗。InnoPhase通过其数字极地无线电实现，采用不同的射频无线无线电架构方法解决了这一问题。

该公司已将无线电集成到SoC和模块解决方案中，最近还集成到智能视频开发套件中。

在这篇文章中，我们研究了InnoPhase的射频Wi-Fi无线电设计方法，讨论了其SoC和开发套件解决方案，并分享了我们采访InnoPhase高级总监Rob McCormick时的观点。

 

Wi-Fi设备的巨大市场增长

Wi-Fi连接设备的市场机会巨大，市场研究公司IDC预测，到2023年，Wi-Fi连接设备将达到50亿台。随着新版本Wi-Fi协议的推出，吞吐量不断提高，并增加了新功能。

 

到2023年，支持Wi-Fi的物联网设备预计将大幅增长至50亿台。

 

问题是，低功耗在Wi-Fi中从未真正得到解决。麦考密克说：“总的来说，Wi-Fi的出现并不是因为功率低。”。“它只是为无线数据通信而设计的。Wi-Fi的射频无线电芯片设计没有考虑基于低功耗传感器的系统和长达一年的电池寿命的问题。”

麦考密克说，事实上，功耗正在阻碍几种类型的消费者Wi-Fi连接的物联网（IoT）设备。视频门铃、安全摄像头、智能恒温器、可穿戴设备和其他应用程序等应用程序面临电池寿命短的问题，这主要是由提供Wi-Fi连接的射频无线电引起的。

他说：“总的来说，无线电的优化是实现物联网和联网设备广泛采用的关键。”。

 

射频无线电设计的数字极化方法

为了应对低功率的挑战，InnoPhase开发了一种新的无线电架构。麦考密克说，它的无线电设计被称为“PolaRFusion”，它在处理无线电信号方面采取了不同的方式。

实现方式是数字极地无线电。InnoPhase使用的不是笛卡尔坐标，而是X和Y，或者无线术语中的I和Q，而是角度和振幅。他说：“这是一种不同的获取数据点的方式，但正是这种方式的数字化实现使我们能够在低功耗方面实现我们的优势。”。“这给了我们灵活性，也让我们可以像在典型的MCU实现中看到的那样快速打开和关闭。

 

Talaria TWO SoC的关键元素是PolarRFusion块，它采用了获得专利的低功耗数字极地无线电设计。（点击图片放大）

 

InnoPhase采用了PolaRFusion无线电设计，并将其实现在名为Talaria TWO（“T2”）的SoC上。射频无线电与物联网无线物联网设计所需的完整功能集成在一起。对于其处理核心，SoC嵌入了80 MHz Arm Cortex-M3、512 KB SRAM应用程序处理。它有2 MB的集成堆叠式闪存和完整的网络堆栈。

T2提供RF、基带、PHY和MAC功能，以支持IEEE 802.11 b/g/n和蓝牙低能耗（BLE 5.0）标准。T2在DTIM10上具有57µa的非常低的常通电流。DTIM10是指指示Wi-Fi消息轮询间隔的递送业务指示图（DTIM）。无线电的接收（Rx）电流额定为31 mA，而发射电流为129-178 mA，为14-18 dBm。T2数据表中提供了更多信息。

 

智能视频实施利用T2实现低功耗

作为投入使用的T2 SoC平台的一个例子，上个月，InnoPhase宣布与总部位于中国的Ingenic Semiconductor合作，共同营销视觉系统。该视觉系统集成了Inginic的T31视频处理器和InnoPhase的Talaria TWO INP101x Wi-Fi+BLE无线模块。

这两个子系统结合在InnoPhase的智能视频应用程序开发工具包（ADK）中。Ingenic表示，它已经成功鉴定了INP101x系列Wi-Fi+BLE模块，并将其添加到其批准供应商名单中。有关更多信息，请参阅智能视频ADK解决方案简介。

 

智能视频应用程序开发套件（ADK）将Ingenic的T31视频处理器与InnoPhase的Talaria TWO INP101x Wi-Fi+BLE无线模块相结合。

 

根据麦考密克的说法，由于其极低的功率和无导线功能，该设备实现了“放置自由”。这种基于电池的视频、Wi-Fi云连接和人工智能处理的组合有望为新的应用程序和服务打开大门。

麦考密克说，例子包括婴儿监视器、安全摄像头、视频门铃、门禁和身份验证。低功耗的Wi-Fi连接可以使这些设备的电池使用一年以上。

 

物联网未来的Wi-Fi连接

重要的是要记住，当IEEE在90年代末推出802.11 Wi-Fi标准时，“物联网”一词并不存在，直到十多年后才存在。创新的Wi-Fi射频无线电设计方法，如InnoPhase开发的方法，有助于将无线技术推向更适合长电池寿命物联网边缘设备的解决方案。

 

使用的所有图像均由InnoPhase提供