在當(dāng)今的智能家居中，用戶經(jīng)常糾結(jié)于信號范圍和質(zhì)量（不滿意信號覆蓋范圍和信號質(zhì)量）。根據(jù) Statista 的 2020 年度報告，隨著 2025 年全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安裝基數(shù)上升至預(yù)計的 754.4 億臺，這些擔(dān)憂將持續(xù)加劇。網(wǎng)狀 Wi-Fi 是克服這一挑戰(zhàn)的解決方案。在此篇博客文章中，Tony Testa 分享了非常實用的建議，即采用網(wǎng)狀 Wi-Fi 系統(tǒng)來增強(qiáng)全新智能家居應(yīng)用。

Q:

什么是網(wǎng)狀 Wi-Fi 系統(tǒng)，它如何幫助實現(xiàn)更佳的居室覆蓋？

A:

分布式或網(wǎng)狀 Wi-Fi 系統(tǒng)包括一臺連接到主調(diào)制解調(diào)器的路由器，以及放置在家庭中的多個類似衛(wèi)星路由器的設(shè)備或節(jié)點，以提供完整的 Wi-Fi 覆蓋。節(jié)點越多，連接范圍就越廣。

當(dāng)今的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：

自配置——可自動將新節(jié)點合并至現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中，而無需網(wǎng)絡(luò)管理員進(jìn)行任何調(diào)整。

自我修復(fù)——即使節(jié)點被阻塞或信號丟失，網(wǎng)絡(luò)也會自動搜尋到最快、最可靠的數(shù)據(jù)發(fā)送路徑。

運(yùn)行速度更快——由于本地數(shù)據(jù)包不必傳輸回中央服務(wù)器，因此這些衛(wèi)星節(jié)點可獨立處理數(shù)據(jù)。

讓網(wǎng)絡(luò)具備適應(yīng)性及可擴(kuò)展性——網(wǎng)狀節(jié)點可根據(jù)覆蓋范圍大小的需要輕松安裝或卸載。

可在不同頻率上設(shè)置單一的服務(wù)集標(biāo)識符（SSID），而過去需要在不同頻段上為多個路由器分別命名——如“家庭 Wi-Fi” vs. “家庭 Wi-Fi 2.4/家庭 Wi-Fi 5 GHz”。

如今的智能家居充斥著采用各類技術(shù)和多個標(biāo)準(zhǔn)的眾多服務(wù)（如安全、照明等）。從歷史上看（在過去），向家庭提供主要互聯(lián)網(wǎng)接入的網(wǎng)關(guān)設(shè)備負(fù)責(zé) Wi-Fi 的傳輸，但每項附加服務(wù)都要求數(shù)個中央控制器。展望未來，網(wǎng)關(guān)設(shè)備將配備多種嵌入式無線解決方案，如 Wi-Fi、Bluetooth Low Energy（BLE）、Zigbee 和 Thread。這將減少對單個中央控制器的需求，相同的無線標(biāo)準(zhǔn)和功能將添加到 Wi-Fi 網(wǎng)狀系統(tǒng)（擴(kuò)展器和中繼器）中。

由于家庭中通過已建立的分布式/網(wǎng)狀 Wi-Fi 系統(tǒng)訪問互聯(lián)網(wǎng)/云，因此其它 BLE、Zigbee 和 Thread 系統(tǒng)可利用 Wi-Fi 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)作為承載數(shù)據(jù)的回程。Wi-Fi 6 的實施進(jìn)一步促進(jìn)了這一點，它支持超過 4 倍的用戶和連接，從而實現(xiàn)約 4 倍速率的吞吐量。額外的好處是，其經(jīng)過高度優(yōu)化，可用作所有其它附加服務(wù)（安全、照明、音頻分發(fā)、環(huán)境控制等）的局域網(wǎng)系統(tǒng)。

Q:

Wi-Fi 制造商在網(wǎng)狀 Wi-Fi 設(shè)計中面臨哪些常見的 RF 挑戰(zhàn)？

A:

以下是我從 Wi-Fi 制造商那里了解到的一些基本挑戰(zhàn)：

散熱——對更小尺寸的需求使最終產(chǎn)品的散熱變得十分復(fù)雜。

抗干擾的穩(wěn)健性——需要多個無線解決方案來管理分散在當(dāng)今智能家居環(huán)境中的服務(wù)，（在當(dāng)今的智能家居環(huán)境中，需要多個無線解決方案來管理碎片化的服務(wù)）而減輕這些標(biāo)準(zhǔn)和頻帶間可能發(fā)生的干擾變得越來越困難。

上市時間——采用先進(jìn) Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)（如 Wi-Fi 6）實現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)計帶來了技術(shù)挑戰(zhàn)；為充分滿足監(jiān)管要求，多種無線信號/共存的需求等諸多因素會延長設(shè)計周期

在應(yīng)用中有效利用 RF 組件，可分別克服這些挑戰(zhàn)。例如：

使用諸如 BAW 之類的高 Q（品質(zhì)）因數(shù)濾波器技術(shù)時，由于與高 Q 設(shè)備相關(guān)的插入損耗較低（由于高 Q 濾波器有較小插損），設(shè)計人員可以減少其鏈路預(yù)算。此外，由于高 Q BAW 濾波器具備出色的帶外衰減性能，因此可將各頻段與無線標(biāo)準(zhǔn)間的不希望出現(xiàn)的干擾有效消除或最小化。這些濾波器還具有優(yōu)異的頻率溫度系數(shù)（或 TCF），能減少濾波器的熱誘導(dǎo)頻率偏移（溫漂），從而有助于減輕衰減變化（這一變化可能導(dǎo)致產(chǎn)品無法通過監(jiān)管認(rèn)證）。

使用針對高線性度和低功耗進(jìn)行優(yōu)化的 RF 前端（RFFE）組件可以解決 Wi-Fi 系統(tǒng)中的散熱問題。其減少了對散熱器或風(fēng)扇的需求，同時還幫助制造商更輕松地滿足監(jiān)管要求。

將功能齊全且支持信號共存的 RFFE 模塊和帶緣濾波器、開關(guān)、PA 及 LNA 共同（將集成共存/邊帶抑制的濾波器，開關(guān)，PA 以及 LNA 的 RFFE 模組）用于 2.4GHz 和 5GHz 頻段，可減少不必要且十分耗時的調(diào)諧（調(diào)試）工作、解決散熱問題，并提供即插即用解決方案。除此之外，設(shè)計師們還可以滿足嚴(yán)格的上市時間要求。

Q:

Qorvo 如何幫助客戶在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品設(shè)計中獲得競爭優(yōu)勢？

A:

Qorvo 專注于從以下幾個維度改善家庭無線系統(tǒng)的連接解決方案：

效率——實現(xiàn)小尺寸外形并降低熱量，

集成先進(jìn)的濾波解決方案——讓多個同時工作的無線協(xié)議和諧共存，即我們所說的“coexBoost

（https://www.qorvo.com/innovation/wi-fi）”，

最后，通過系統(tǒng)解決方案——我們的產(chǎn)品不僅包含單個組件，還涵蓋物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的完整片上系統(tǒng)解決方案（BLE、Zigbee、Thread）。我們的方法提供了一種整體的思路，來幫助客戶解決所有復(fù)雜的 RF 問題。

Q:

Qorvo 建議哪些產(chǎn)品用于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用？

A:

如今，我們擁有適用于 Wi-Fi 6 解決方案的完整產(chǎn)品組合，涵蓋 2.4GHz 和 5GHz 頻段。通過將 Qorvo RFFE 解決方案與帶緣濾波器（或我們所謂的“edgeBoost”）一起使用，客戶可以在所有 2.4GHz 頻譜信道上以更高的功率水平滿足監(jiān)管的要求。此外，我們還推出用于蜂窩和物聯(lián)網(wǎng)“coexBoost”濾波的 RF 前端產(chǎn)品。在雙工器、5GHz 濾波，和 6GHz 解決方案的新進(jìn)展進(jìn)一步擴(kuò)大了我們的產(chǎn)品組合。從官網(wǎng) Qorvo.com 上可以看到的產(chǎn)品有：

此外，我們還提供針對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，如

QPG7015M，其在單個布局中提供多個協(xié)議（BLE/Zigbee/ Thread），并以 +20dBm 的輸出功率滿足擴(kuò)展范圍的要求。

Q:

Qorvo 產(chǎn)品如何能夠支持網(wǎng)狀 Wi-Fi 設(shè)計？

A:

Qorvo 擁有的獨特專長在于可靈活運(yùn)用多種技術(shù)、組件設(shè)計，并實現(xiàn)高度集成，且善于將這些系統(tǒng)模塊與物聯(lián)網(wǎng)解決方案相融合。利用這個更強(qiáng)大的技術(shù)工具箱，我們解決了阻礙智能家居實現(xiàn)的復(fù)雜挑戰(zhàn)，帶來先進(jìn)的集成選項，有助于減小尺寸、降低成本；最重要的是可以縮短客戶的產(chǎn)品面市時間，簡化了大量復(fù)雜的 RF 調(diào)諧/布局要求。

作者后記

網(wǎng)狀 Wi-Fi 系統(tǒng)為家庭連接提供了固有的“骨干”。借助 Wi-Fi 6 標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，今天的網(wǎng)絡(luò)流量（游戲、視頻流、互聯(lián)網(wǎng)、音樂、計算等）以及其它智能家居服務(wù)流量（語音助手、安全性應(yīng)用、環(huán)境控制、視頻、音頻等）得以擴(kuò)展。對家用網(wǎng)狀設(shè)備（網(wǎng)關(guān)、擴(kuò)展器、中繼器等）盡可能小巧美觀的愿望推動了更高的集成度和性能。Qorvo 將持續(xù)在這一領(lǐng)域的投入、研發(fā)和并購，以滿足客戶需求，并真正實現(xiàn)“智能家居”。