对比物联网无线通信技术
随着智能家居、智能手表、智能交通、智能安全和工业物联网的发展，物联网应用的无线通信技术也发展迅速。主要有两种适合物联网的无线通信技术：一种是WiFi、ZigBee与蓝牙等短距离通信；另一种是低功耗广域网（LPWAN）通信技术，LPWAN可细分为两类：在未经授权的频谱中工作LoRa、SigFox等技术；以及在授权频谱下工作的3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。
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对比物联网无线通信技术。(来源:EDN）
不同的无线技术在网络组合、功耗、通信距离、传输速度和安全性等方面都有自己的优缺点，因此有不同的应用场景。Sub-1GHz该技术适用于传输距离长、电池供电的应用环境；蓝牙适用于通过手机高速传输更多信息和控制的场景。
WiFi HaLow值得期待
WiFi在物联网应用中也比较普遍，但连接不稳、效率不高和时断时续等一直是WiFi技术头疼。为了让WiFi在万物互联的时代，为社会和人民创造价值更加普及和持续，WiFi专门制定了联盟IoT WiFi标准 – WiFi HaLow，其IEEE代号是802.11ah。这一新的WiFi标准的优点是功耗低，传输距离长，特别适用于小尺寸、电池供电和工业互联网部署的可穿戴设备。
WiFi HaLow(来源:WiFi联盟）
Wi-Fi HaLow（包含IEEE 802.11ah技术产品名称)低于1 GHz在频谱下运行增强Wi-Fi为了提供更大的传输范围和更低的功耗。Wi-Fi HaLow可满足物联网（IoT）适用于工业、农业、智能建筑和智能城市环境的各种应用。Wi-Fi HaLow传感器网络和可穿戴设备所需的低功耗连接可以实现，其有效传输范围比许多其他物联网技术要长，在严重干扰的恶劣环境中仍能提供稳定的连接，其中穿透墙壁或其他障碍的能力是一个特殊的优势。
Wi-Fi联盟制定的最新技术标准HaLow及其它WiFi(来源:WiF联盟）
作为Wi-Fi标准组合的一部分，Wi-Fi HaLow实现了WiFi无线连接通信更全面。Wi-Fi HaLow可以提供用户的期望Wi-Fi许多好处，如多供应商的可操作性，易于设置，不会破坏现有的Wi-Fi以及最新的网络Wi-Fi安全性。
HaLow运行在900MHz在频段上，而不是流行的2.4GHz和5GHz该频段更适用于数据负荷小、功耗低的设备，尤其适用于智能手表和智能家居设备。美国使用902MHz至928MHz其他国家也使用1个免许可频段GHz以下类似频段。虽然大多数WiFi理想情况下，设备只能达到100m但是HaLow在使用适当天线的前提下，可达1km，信号更强，不易干扰。HaLow号称传输距离为标准2.4GHz WiFi两倍，穿墙能力更强。
选择IoT WiFi芯片和模块需要考虑哪些因素？
WiFi芯片制造商和模块开发商通常根据包括RF频段、数据速率、传输范围和认证等。WiFi模块。
选择最好的设计项目IoT WiFi在模块中，需要考虑以下最重要的因素。
- 物联网架构：首先要做出的重要决定是 单芯片解决方案还是主处理器 WiFi模块解决方案。IoT MCU在芯片中运行WiFi堆栈和主机应用程序是单芯片解决方案。这种配置非常适合对尺寸要求严格的嵌入式设备，因为它可以减少设备的数量，有助于简化PCB布线及布局。该配置非常适合中小型软件RF内存可以平均分布在物理层和顶层应用之间。一些WiFi乐新等模块ESP32，TI CC3200和Microchip SAMW25)非常适合这种类型IoT架构。一些基于该架构的物联网应用包括远程监控和智能安全系统、资产跟踪和可穿戴设备监控。
“主处理器 WiFi模块解决方案包括WiFi并且有单独的处理器操作主机应用程序。这种架构非常适合定义清晰，不经常更改WiFi技术。开发人员可以依靠包装WiFi堆栈，所以可以MCU上的WiFi尽量减少开支，从而简化代码开发。WiFi堆栈与应用程序层的分离使MCU可以在IoT最大的硬件资源和带宽投。家庭自动化、智能电器、智能电表等物联网应用就是使用这种架构的一些例子。
- WiFi协议支持：IEEE 802.有一系列无线LAN标准，包括802.11 a / b / g / j / n / p / ac / ad / ah，而且每个标准都有不同的规格要求。在选择这些协议时，需要权衡三个关键因素：数据速率、传输范围和功率要求。例如，802.11n、802.11ac和802.11ah协议具有IoT802.11b / g这样的协议在功耗要求方面具有优势。因此，根据项目要求，最合适IoT WiFi取决于芯片和模块IoT应用的需求和用途。
- 工作频率：IEEE 802.11标准在不同的指定频率范围内工作，并分为多个渠道。国家有自己的规则来确定允许信道、用户和在这些频带中使用的最大功率水平。现在，许多WiFi模块都在5GHz和2.4GHz为移动部署和管理提供双频支持IoT该设备提供了极大的灵活性。
- WiFi安全:允许使用物联网设备WiFi在连接到互联网之前，确保WiFi支持所需的安全标准非常重要。所有主流IoT WiFi至少支持多种模块WiFi例如，安全标准之一WPA、WPA2、WPA3、WPS等。每个安全标准都有其优点和缺点，因此选择最适合的安全需求很重要。
- 硬件接口：通常，WiFi模块与许多I / O为了满足不同的需求，支持与外围接口捆绑在一起。USB、SPI或SDIO支持高数据吞吐量应用的接口。还有典型的接口UART、I2C、I2S与其他接口。
- 认证:每个国家/地区都有自己的无线通信法规认证，需要使用IoT设备进入这些市场需要合规认证。因此，必须选择商业应用。RF认证屏蔽功能WiFi模块（例如FCC）。
ASPENCORE电子工程专辑的分析师团队从众多国际和本土制造商中挑选了10家物联网应用WiFi并按照芯片/模块WiFi 6、WiFi BLE、智能家居、白色家电、智能灯具等细分类别，供工程师做IoT参考应用设计。请在文末对这10家厂商进行参考。WiFi投票选择芯片。
WiFi 6 IoT芯片
ESP32-C6 乐信科技首次集成 Wi-Fi 6 Bluetooth 5 (LE) 的 32 位 RISC-V SoC，功耗极低，性价比高，能大大提高物联网设备 Wi-Fi 传输效率，连接性能安全可靠。目前，ESP32-C6 已通过 Wi-Fi 联盟认证。ESP32-C6搭载 RISC-V 32 单核处理器时钟频率高达 160 MHz，内置 400 KB SRAM，384 KB ROM，并支持多个外部 SPI、Dual SPI、Quad SPI、QPI flash。ESP32-C6 具有 22 个可编程 GPIO 管脚，支持 ADC、SPI、UART、I2C、I2S、RMT、TWAI 和 PWM。
ESP32-C6 功能框图(来源:乐信科技)
ESP32-C6 独特之处在于它提供了正确的 2.4 GHz Wi-Fi 6 协议 (802.11ax) 支持，并向下兼容 802.11 b/g/n。优化和提高物联网设备的性能，ESP32-C6 支持 802.11ax 的仅 20 MHz 以及信道带宽的工作模式 802.11b/g/n 协议的 20/40 MHz 带宽。此外，802.11ax 还支持 Station 工作模式，为设备提供更高的传输速率和更低的功耗。Bluetooth 5 (LE) 可以基于广播扩展 (Advertising Extensions) 和 Coded PHY 实现远距离通信。它还支持 2 Mbps PHY，用于提高传输速率和数据吞吐量。
ESP32-C6 支持上下正交频分多址 (OFDMA) 多用户输出多输入多输入 (MU-MIMO) 在拥堵的无线网络环境中，可以实现高效、低延迟的接入机制。802.11ax 协议的另一个重要功能是目标唤醒时间 (Target Wake Time, TWT)，支持设备 802.11ax 的 Wi-Fi 有助于延长睡眠时间。允许这一特性 ESP32-C6 用户构建由电池供电的物联网设备，可以使用多年，并始终保持连接。
ESP32-C6 支持基于 RSA-3072 基于算法的安全启动AES-128-XTS 算法的 flash 用于保护设备身份安全的加密数字签名和 HMAC 用于提高性能的模块和加密加速器。保证了这些安全机制 ESP32-C6 施工设备安全水平高。
ESP32-C6 乐信的物联网开发框架仍然沿用 ESP-IDF，ESP 基于熟悉的开发平台，用户可以轻松构建 ESP32-C6 应用程序。如果用户想要它 ESP32-C6 作为外部主机的协处理器，可以选择乐信 ESP-Hosted 和 ESP-AT 固件。
Home 318是一个8流Wi-Fi 6E支持高通的网络平台Tri-Band Wi-Fi 同时支持2.4和5GHz频带上的差异化Wi-Fi 多达4个功能组合用于支持6GHz频带的流，160MHz从角落到角落提供千兆连接的信道。Home 318平台采用4x4 Wi-Fi 6E通过支持，可以提供更高的性能、范围和/或客户数量，将性能限制的回程流量迁移到Tri-Band Wi-Fi 6E，它为应用程序提供了极大的灵活性。
其功能特点如下：2.4、5和6GHz频段（包括160MH信道）之间提供同步操作；可将网状Wi-Fi节点之间的流量迁移到6GHz频段；多用户流量管理提供了先进的调度算法和缓冲，并具有通用的上行链路数据支持；安全套件提供最全面的WPA3支持，以及先进的嵌入式加密加速器；带有开放API移植的电信级增强功能，可用于多源开发；Mesh Wi-Fi选项包括Wi-Fi SON，Wi-Fi Alliance的Wi-Fi CERTIFIED EasyMesh标准以及OpenSync开源软件；使用双核A53处理器和网络加速器以支持高性能本地计算。
WiFi + BLE IoT芯片
BL602/BL604芯片的无线子系统包含2.4G无线电、Wi-Fi 802.11b / g / n和Bluetooth LE 5.0基带/MAC设计。其微控制器子系统包含低功耗32位RISC-V CPU、高速缓存和存储器。电源管理单元可控制低功耗模式。其外围接口包括SDIO，SPI，UART，I2C，IR远程，PWM，ADC，DAC，ACOMP，PIR等，支持灵活的GPIO配置。 BL602共有16个GPIO，而BL604共有23个GPIO。
该系列芯片的无线功能包括：Wi-Fi 802.11 b / g / n；低功耗蓝牙5.0，具有BLE协助的Wi-Fi快速连接，Wi-Fi和BLE共存；Wi-Fi安全WPS / WEP / WPA / WPA2 / WPA3；STA，SoftAP和嗅探模式；多云连接；2.4 GHz射频收发器；集成射频巴伦，PA / LNA。
其安全功能包括：安全启动；安全调试；XIP QSPI即时AES解密（OTFAD）；AES 128/192/256；SHA-1 / 224/256；TRNG（真随机数生成器）；PKA（公钥加速器）。
应用领域：低功耗物联网应用、Wi-Fi连接、BLE连接、家用电子产品、遥控器等。
符合802.11b/g/n 1x1协议 2. 17dBm 输出功率；支持20/40 MHz带宽和STBC；支持Wi-Fi STA、AP、Direct模式；支持蓝牙5.1协议，-90dB灵敏度和20dBm输出功率 ；片内MCU；最高频率120MHz；片内256Kbyte数据RAM；内置2MB FLASH，支持透明下载 ； 6路32位 PWM；多路程序下载与JTAG接口；全速USB主机和设备； 50MHz SDIO和SPI接口，并支持主从模式；支持两路I2C接口；支持两路高速UART；6路32位PWM；麦克风信号放大；内置多通道ADC；支持8位DVP 图像传感器；32字节eFUSE。
智能灯具
关键 RF 特性：1x1 802.11n，具有全面的 802.11 b/g 兼容性，72.2 Mbps；Greenfield Tx/Rx 实现最优 802.11n 性能；Short Guard Interval (SGI) 实现 802.11n 最优吞吐量；A-MPDU Rx 和 Tx 实现高 MAC 吞吐量；面向多个帧的块确认；Rx 碎片整理；支持漫游；支持客户端、SoftAP 模式；支持同时 AP + STA；TX 功耗：+16 dBm；RX 灵敏度：-95.5 dBm；2 块 2.4 GHz 天线板，实现全面天线多样性支持；2.4 GHz 共存性；2、3 和 4 线 PTA 支持；
认证：FCC、CE、ISED/IC、KCC 和 MIC/TELEC 认证。
MCU 功能和主机接口：72 MHz 的 ARM Cortex-M4；板载闪存：2048 kB；板载 RAM：512kB；超低能耗操作；80 μA/MHz（能耗模式 0 (EM0)）；2.1 μA EM2 深度睡眠电流（RTCC 运行及状态和 RAM 保留）；硬件加密引擎支持 AES、ECC、SHA 和 TRNG；UART 和 USB 串行接口。
88MW320/322 Wi-Fi片上系统（SoC）是内置Arm Cortex-M4F内核和802.11 b / g / n Wi-Fi功能的微控制器芯片。该SoC专为家庭、企业和工业自动化的智能设备以及智能配件而设计，具有以下优化特性：支持Amazon Alexa语音服务（AVS）；高度集成的SoC，只需很少的外部组件即可实现完整的系统运行；多种低功耗模式和快速唤醒时间；单流802.11n / g / b WLAN；低功耗（10 dB）模式的高效功率放大器；Cortex-M4F内核，集成了512KB SRAM和128KB掩码ROM；具有嵌入式32 KB SRAM缓存的闪存控制器，可支持来自外部SPI闪存的XIP；安全启动；独特的硬件位可通过芯片组对SDK进行身份验证；全套数字和模拟I / O接口。
智能家居
V5663是支持Wi-Fi 5+蓝牙 5+MCU的 AIoT解决方案，具有技术领先、算力强大、安全可靠、应用丰富、易于开发五大特性，可广泛应用于智能家居、医疗、儿童教育、美容保健、仓储物流等多个应用场景。
功能特性如下：支持PSA-M安全认证；采用RTOS完成双麦VAD/语音唤醒打断音频处理功能；支持Wi-Fi 5 / 蓝牙5.0 / MCU高集成单芯片；支持ARM CM33 Combo连接芯片，采用ARM Cortex M33 ARMv8-M架构，支持TrustZone；外围接口包括USB2.0/3.0，eMMC, PWM, PDM, IIS等接口；Wi-Fi 2.4/5G双频，MU-MIMO；支持蓝牙AOA AOD+Wi-Fi RTT融合定位；BT5.0: 双模，长距离，Mesh，AoD；支持802.11ac 1X1 2X2等丰富的产品组合。
联盛德W800 芯片是一款安全 IoT Wi-Fi/蓝牙双模 SoC 芯片。支持 2.4G IEEE802.11b/g/n Wi-Fi 通讯协议；支持 BT/BLE 双模工作模式，支持 BT/BLE4.2 协议。该芯片集成 32 位 CPU 处理器，内置 UART、GPIO、SPI、I2C、I2S、7816 等数字接口；支持TEE安全引擎，支持多种硬件加解密算法，内置 DSP、浮点运算单元，支持代码安全权限设置，内置 2MBFlash 存储器，支持固件加密存储、固件签名、安全调试、安全升级等多项安全措施，保证产品安全特性。适用于智能家电、智能家居、智能玩具、无线音视频、工业控制、医疗监护等广泛的物联网领域。
LN882X芯片是亮牛半导体推出的新一代超高集成度WIFI芯片，集成了片上匹配网络、WIFI射频、CMOS PA、LNA、基带、电源管理模块，以及主控MCU ARM Cortex-M4F，极大降低外围电路的复杂度和成本，具有极低的功耗和优秀的射频性能。
功能特性如下：支持WiFi 2.4GHz 802.11 b/g/n，支持STA/AP/STA+AP操作模式，支持WPA/WPA2；支持宽电压供电；SPI/SDIO/UART接口；主SPI/I2C；I2S, PWM和GPIO；多通道ADC；QSPI FLASH带高速缓存；MCU时钟速率80/160MHz；用户代码可用空间高达4MB Flash；开放灵活的SWD调试接口。
M169模组是南方硅谷与AliOS Things 联合开发的高性价比板载天线嵌入式WIFI模组。该模组硬件上集成了WLAN MAC、Baseband、RF，最高主频160MHz,内置192KB SRAM，2MB flash。整个模组用3.3V单电源供电，采用邮票孔SMT安装方式。
这一IoT WIFI方案已经通过AliOS Things认证，支持终端设备连接到阿里云，具有超低功耗和超低内存的特点，适用于各种小型IoT设备，可广泛应用在智能家居、智能城市、新出行等领域。
其WI-FI 相关特性包括：支持802.11 b/g/n 无线标准；支持WEP、WPA/WPA2 安全模式；支持Station 模式。该模组处理器采用Andes N10 处理器，128K ROM 和192KB SRAM，集成16Mbit SPI flash。可提供的外设端口包括：2X UART、5XPWM、4X ADC、1XI2C、1XSPI_M、14XGPIO(复用UART,PWM,ADC,I2C,SPI_M)。
该WIFI模组已经获得的认证：WI-FI 联盟、FCC、CE和SRRC。其适用产品和应用场景包括：智能插座、智能灯控、智能交通、智能家电、智能安防、工业自动化等。