2016目前国内主流物联网WIFI芯片厂商和物联网WIFI应用方案

2016将是物联网WIFI应用爆发之年，为什么老wu这样讲？因为市场统计的数据显示，过去的2015年应用于物联网的WiFi芯片已经有每个月300-400万的出货量，而预计2016年出货量将突破1亿颗。1亿颗，那是很客观的一个市场了，随着市场不断升温，这也吸引了更多的IC厂商来抢食这块大蛋糕。物联网WIFI将进入到群P时代，既有国外的传统RF IC巨头厂商，同时国内很多新兴的IC厂商也不甘寂寞，既然传统的MCU干不过你，高性能的ARM SoC干不过你，这新兴的物联网WIFI领域，咱可不能认怂咯。

老wu这里讲的物联网WIFI并不是传统的在手机、平板等产品中常见的那种WIFI，手机上的WiFi芯片只负责连接和传输信号，对RF信号的处理和TCP/IP 传输协议的解析则交给性能强大的AP端。这往往需要类似Linux操作系统和驱动程序的支持才能完成整个通信架构。

而在物联网WIFI应用领域，由于成本及功耗的限制，众多的智能硬件（如智能空调、智能LED等、智能豆浆机等）产品上集成的WIFI，都是以集成WIFI的单芯片MCU SoC来实现，将通信协议TCP/IP写入MCU的方式实现WIFI的数据传输。最典型的代表，如高通atheros4004、TI的CC3200、Realtek8711等，国内厂商的WIFI IC也有MTK推出的MT7681、南方硅谷6060、乐鑫8266等芯片。

当然，这种物联网WIFI的传输性能是没办法跟传统的WIFI芯片比拟的，你想拿个物联网WIFI传输实时H.264视频，或者高带宽的数据传输，那是办不到的。老wu经常遇到有人问能不能拿十几块的物联网WIFI芯片实现家里的WIFI路由功能，让手机或者PC实现共享宽带上网。物联网WIFI当然办不到了，你想想，就算你10Mbps的传输速率，那物联网WIFI SoC里的内存才多大啊，几百KB，根本不够，而且MCU的运算能力，数据总线带宽也不够。当前技术下的物联网WIFI应用适合将各种传感器数据，如温湿度、开关量等通过WIFI传输，连接到云端。少并发，少数据量的应用场景才合适。

OK，出货量有了，物联网WIFI IC厂家也有十几家在群P，2016年的WiFi芯片市场将会变得更加“热闹”，大厂之间的博弈和竞争会空前激烈，同时也会吸引更多的芯片厂家持续跟进，所以老wu估计2016将是物联网WIFI的爆发元年。

让我们来看看目前物联网WIFI芯片的核心技术三要素：系统、功耗、射频

众多芯片设计企业的加入，丰富了市面上的WiFi芯片种类，同时也让市场一定程度上“良莠不齐”，所以客户应该如何选择合适的芯片呢?“WiFi芯片的设计难点，同样也是衡量WiFi芯片好坏的关键因素，是在于系统稳定且易于开发、芯片功耗低、射频连接性能稳定这三个方面。

每个公司的WiFi芯片软件系统都是基于RTOS进行开发，在标准的TCP/IP协议下都有一套自己的实现方式。这也就要求企业在硬件设计能力之外，必须有较强的软件系统设计能力，提供性能稳定的系统、系列的API和完整封装的SDK，以方便客户在此基础之上开发产品。射频大部分都是模拟电路，首先对工程师的技术要求就非常高，电路中的电压电流只要出现少许偏差，WiFi就可能出现连接不稳定的情况，其次考虑到复杂的环境因素，对芯片灵敏度和接受/发射功率也有很高的要求。

在大部分的物联网应用中，例如：无人机、机器人、WiFi音箱等，都对整机功耗有较高的要求。家电设备对功耗的要求很高，尤其是出口时，对整机功耗要求非常严格，而设备本身能降低的功耗几乎做到极致，所以WiFi芯片的功耗不能成为额外的负担。

出租车计费器的设计是第一周的内容，由于有了老师的设计图和程序，只需要改一下自己所要求的变量就好。单片机的编程用的主要是汇编语言，说实话，我对汇编语言谈不上掌握，充其量只是了解。学校安排的课程真的太少了，关于语言部分的学习只学了几节课的内容，整本单片机书的内容也是学了三分之一多一点。

例如高通的Atheros4004采用了三种低功耗技术。

其一是协议优化+固件设计，让芯片有四种工作模式，避免一直处于满负荷状态。例如：正常工作状态下，电流300mA;浅睡眠状态下，电流130uA，唤醒2ms;深度睡眠状态下，电流10uA，唤醒35mA;几乎关闭状态下，电流5uA，唤醒40ms。

其二是根据物联网的应用场景，自动降低WiFi芯片发送/接受dB数值，例如：家电的位置一般都是固定的，可以根据家电与路由器的距离，自动调节dB数值，而不是满负荷的18dB状态。

其三是芯片监听和唤醒功能，用户可以根据需求，设置监听的时间间隔。另外，设备本身也可以由WiFi芯片来唤醒，其余时间都处于休眠状态，从而进一步降低芯片功耗。

最后，WiFi芯片中的IP架构同样重要，ARM的cortex系列是使用普遍的架构，Telica的使用频率仅次于ARM，功耗和工作效率比ARM表现优秀，MIPS架构执行效率高，主要应用于路由器的网通市场。总之，对于大部分的小家电而言，例如：水壶、灯、插座等，M0系列的性能已经完全可以满足，而对于功能要求复杂的应用场合，例如白电、云平台对接、语音识别等，就需要至少M3以上的性能。

WiFi芯片未来的发展趋势：细分定制、安全集成、分布式智能

物联网市场的碎片化，导致细分市场的应用存在较大的差异化，WiFi芯片客制化的需求也许就会越加明显。例如：全志在CES上推出G102芯片，是全球首颗WiFi音箱专用芯片。

未来，WiFi模块将会承担越来越多的工作，与云平台、语音控制进行深度合作就是发展方向之一，实现分布式的智能化需求。例如：江波龙科技与IBM的Super Vessel合作打造的“物空”云数据服务系统;思必驰与联盛德合作，将语音控制模块嵌入到WiFi芯片内部，实现传输和本地智能化。

与此同时，WiFi芯片的安全隐患也会日益突出，所以加密算法硬化也是WiFi芯片的发展趋势。因为现阶段市面上大部分的WiFi芯片还是使用软加密，或者外挂一颗加密芯片的方式。例如：高通的Atheros4004就是软件加密，而下一代芯片Atheros4010将采用硬件加密方式。

转载自 吴川斌的博客 http://www.mr-wu.cn/