電池壽命是購買者在比較無線物聯網設備時首先考慮的特性之一,設備越省電其市場競爭力就越強。根據NovusLabs進行的互操作性和功耗測試,SiWx917 Wi-Fi 6 SoC在極端網絡擁堵情況下仍能提供穩定且高效的連接。測試結果表明,SiWx917可為智能門鎖提供長達5年的電池壽命,為設備制造商帶來了極大的競爭優勢。閱讀本博客,了解SiWx917在不同網絡擁堵環境下的功耗、吞吐量和電池壽命表現。
Wi-Fi物聯網設備與連接休眠模式
Wi-Fi物聯網設備(如智能門鎖、安全攝像頭和傳感器)大部分時間處于休眠狀態,但仍保持與Wi-Fi接入點(AP)的連接,并與云端保持關聯。這種狀態稱為連接休眠模式(也稱為WLAN關聯模式),它可以降低物聯網設備的功耗,延長電池壽命,同時確保設備隨時可以通過Wi-Fi網絡訪問。例如,云應用或用戶可隨時與設備建立數據通信。通常情況下,設備的活躍通信時間僅持續幾秒到幾分鐘,然后又回到連接休眠模式。
由于物聯網設備的工作周期“極度休眠”,設備在連接休眠模式下維持低功耗并保持Wi-Fi AP連接的能力成為決定其電池壽命的關鍵因素。
SiWx917 Wi-Fi 6 SoC
芯科科技的SiWx917 Wi-Fi 6 SoC以卓越的能效著稱。在Wi-Fi 6連接休眠模式(TWT 60s)下,其功耗僅為22μA,是行業內最低之一。其Wi-Fi 6連接休眠模式與MCU結合后的系統總功耗僅為37μA,在同類Wi-Fi產品中保持領先。
然而,在理想環境(單一Wi-Fi AP)下的測量結果無法全面反映能效表現,因為Wi-Fi頻道擁堵程度和AP型號都會影響互操作性和功耗。
為了全面評估SiWx917在不同網絡擁堵環境下的性能、與不同AP型號的互操作性,以及這些因素如何影響電池壽命,我們邀請了全球知名的無線工程測試機構NovusLabs,對SiWx917進行嚴格的無線測試。
Wi-Fi互操作性與功耗測試
本次測試的目標是評估SiWx917在100種全球廣泛使用的Wi-Fi AP上的連接穩定性、功耗和吞吐量表現。
該測試在每款AP進行了25分鐘的測試,以測量其在不同網絡擁堵水平(0%、20%、40%、70%、90%)下的穩定性和功耗,每種擁堵環境測試5分鐘。Novus Labs整理了測試結果,設備制造商可以參考這些數據,評估SiWx917在實際使用場景下的電池壽命,并預測不同AP之間的功耗差異。
測試1:SiWx917在待機關聯模式下的功耗表現
NovusLabs的測試1主要測量了SiWx917在待機關聯模式(即連接休眠模式)下的功耗。測試持續數周,涵蓋100種Wi-Fi AP,使用1秒監聽間隔(DTIM10)和55秒MTTQ保持連接(無TWT)。結果顯示,即使在最嚴苛的Wi-Fi頻道擁堵環境下,SiWx917依然保持卓越的能效。
下圖展示了在所有Wi-Fi 4(802.11n)和Wi-Fi 6(802.11ax)AP上進行測試時,不同擁堵水平(0% ~ 90%)下的平均電流消耗情況:在無擁堵的環境下,平均功耗僅~90μA。在接近飽和的流量場景下,功耗約217μA,即便在極端網絡擁堵情況下,仍然保持高效能效,且所有測試均通過,且無掉線(0斷連)。
這些測試結果表明,SiWx917在現實網絡環境中具備極高的穩定性和能效優勢,為物聯網設備制造商提供了更優的低功耗Wi-Fi解決方案。
測試2:SiWx917在待機關聯模式下的功耗表現(啟用TWT)
SiWx917是一款支持Wi-Fi 6(802.11ax)的無線MCU,集成了多種先進的節能技術,例如目標喚醒時間(TWT)。TWT允許設備智能確定何時以及多頻繁喚醒進行數據傳輸和接收,從而降低功耗,延長電池壽命。
在測試2中,Novus Labs評估了SiWx917在不同網絡擁堵場景下的連接休眠功耗。本次測試選用了10款AP,使用30秒TWT延遲和55秒MQTT保持連接間隔,并分別在0%、20%、40%、70%、90%擁堵環境下進行測量。
測試結果清晰地展現了SiWx917啟用TWT后的高效能效優勢:在無擁堵(clean channel)環境下,平均功耗僅49μA;在接近飽和的網絡流量場景下,功耗僅74μA。與測試1(DTIM10模式)相比,TWT在無擁堵環境下降低了45%的功耗,而在極端網絡擁堵情況下,TWT模式下的功耗僅為DTIM10的1/3。
SiWx917結合TWT技術,能夠顯著降低功耗并大幅延長物聯網設備的電池壽命,特別是在高網絡擁堵的使用環境下。
測試3:SiWx917吞吐量表現
在測試3中,Novus Labs評估了SiWx917在Wi-Fi TCP發送(TX)吞吐量上的表現,同時測試了其與低功耗藍牙(Bluetooth LE)共存時的性能。SiWx917還集成了Bluetooth LE射頻功能。
本次測試在SiWx917 Wi-Fi和Bluetooth LE共同工作的情況下進行,其中Bluetooth LE處于已配對但空閑連接狀態。
測試結果表明:在無擁堵環境下,SiWx917 Wi-Fi最大吞吐量達到36Mbps;在接近飽和的網絡流量場景下,吞吐量依然保持6Mbps的穩定水平。
SiWx917在Wi-Fi和Bluetooth LE共享無線資源的情況下,仍能提供穩定的高吞吐量,即使在極端網絡擁堵環境中依然具備強大的連接性能。
基于SiWx917的智能門鎖電池壽命估算
SiWx917是一款專為物聯網優化的Wi-Fi解決方案,在連接休眠模式下提供超低功耗,以延長物聯網設備的電池壽命。為了量化網絡擁堵對電池壽命的影響,NovusLabs針對兩種不同場景進行了電池壽命估算:
低擁堵場景:模擬單戶住宅,無線流量主要由電視、智能手機和筆記本電腦產生。
高擁堵場景:模擬多用戶環境(如公寓、酒店、企業、辦公室和零售空間),無線網絡流量密集。
電池壽命估算基于4個Energizer鋰AA電池(6V,3000mAh)。
NovusLabs估算SiWx917可為智能門鎖提供超長電池壽命:在高擁堵場景(1秒延遲+ 55秒應用握手間隔)下,電池壽命約3年。在低擁堵場景(TWT 30秒)下,電池壽命最高可達5年。
SiWx917 Wi-Fi 6 SoC經NovusLabs測試總結
電池壽命是物聯網設備最關鍵的購買決策因素之一。對于消費者而言,更長的電池壽命意味著更少的更換電池、更少的充電、更少的浪費,并且降低了使用成本。對于工業和企業應用而言,更長的電池壽命可以降低運營成本(OPEX),減少因電池耗盡導致的設備故障、維護成本和現場更換次數。
本次Novus Labs測試明確證明了SiWx917具備無可匹敵的超低功耗優勢,在不影響無線性能、計算能力、安全性及其他關鍵物聯網功能的前提下,智能門鎖的電池壽命可長達5年。
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原文標題:測試認證-SiWx917為智能鎖提供強大連接和長達5年電池壽命
文章出處:【微信號:SiliconLabs,微信公眾號:Silicon Labs】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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