電池壽命是購買者在比較無線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時首先考慮的特性之一，設(shè)備越省電其市場競爭力就越強。根據(jù)Novus Labs進行的互操作性和功耗測試，SiWx917 Wi-Fi 6 SoC在極端網(wǎng)絡(luò)擁堵情況下仍能提供穩(wěn)定且高效的連接。測試結(jié)果表明，SiWx917可為智能門鎖提供長達5年的電池壽命，為設(shè)備制造商帶來了極大的競爭優(yōu)勢。閱讀本博客，了解SiWx917在不同網(wǎng)絡(luò)擁堵環(huán)境下的功耗、吞吐量和電池壽命表現(xiàn)。點擊文末的閱讀原文按鈕獲取完整測試說明內(nèi)容：https://cn.silabs.com/blog/siwx917-wi-fi-6-soc-novus-labs-independent-test-results
Wi-Fi 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與連接休眠模式
Wi-Fi物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(tài)，但仍保持與Wi-Fi接入點（AP）的連接，并與云端保持關(guān)聯(lián)。這種狀態(tài)稱為連接休眠模式（也稱為WLAN關(guān)聯(lián)模式），它可以降低物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的功耗，延長電池壽命，同時確保設(shè)備隨時可以通過Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)訪問。例如，云應(yīng)用或用戶可隨時與設(shè)備建立數(shù)據(jù)通信。通常情況下，設(shè)備的活躍通信時間僅持續(xù)幾秒到幾分鐘，然后又回到連接休眠模式。
由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的工作周期“極度休眠”，設(shè)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(guān)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(yè)內(nèi)最低之一。其 Wi-Fi 6 連接休眠模式與MCU結(jié)合后的系統(tǒng)總功耗僅為37μA，在同類 Wi-Fi 產(chǎn)品中保持領(lǐng)先。
然而，在理想環(huán)境（單一 Wi-Fi AP）下的測量結(jié)果無法全面反映能效表現(xiàn)，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(wǎng)絡(luò)擁堵環(huán)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(gòu)Novus Labs，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(biāo)是評估SiWx917在100種全球廣泛使用的Wi-Fi AP上的連接穩(wěn)定性、功耗和吞吐量表現(xiàn)。
該測試在每款AP進行了25分鐘的測試，以測量其在不同網(wǎng)絡(luò)擁堵水平（0%、20%、40%、70%、90%）下的穩(wěn)定性和功耗，每種擁堵環(huán)境測試5 分鐘。Novus Labs 整理了測試結(jié)果，設(shè)備制造商可以參考這些數(shù)據(jù)，評估SiWx917在實際使用場景下的電池壽命，并預(yù)測不同AP之間的功耗差異。
測試 1：SiWx917 在待機關(guān)聯(lián)模式下的功耗表現(xiàn)
Novus Labs的測試1主要測量了SiWx917在待機關(guān)聯(lián)模式（即連接休眠模式）下的功耗。測試持續(xù)數(shù)周，涵蓋100種Wi-Fi AP，使用1秒監(jiān)聽間隔（DTIM10）和55秒MTTQ保持連接（無 TWT）。結(jié)果顯示，即使在最嚴苛的 Wi-Fi 頻道擁堵環(huán)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(huán)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(wǎng)絡(luò)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(jié)果表明，SiWx917 在現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中具備極高的穩(wěn)定性和能效優(yōu)勢，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商提供了更優(yōu)的低功耗Wi-Fi 解決方案。
測試 2：SiWx917 在待機關(guān)聯(lián)模式下的功耗表現(xiàn)（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(jié)能技術(shù)，例如目標(biāo)喚醒時間（TWT）。TWT允許設(shè)備智能確定何時以及多頻繁喚醒進行數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)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(huán)境下進行測量。
測試結(jié)果清晰地展現(xiàn)了 SiWx917 啟用 TWT 后的高效能效優(yōu)勢：在無擁堵（clean channel） 環(huán)境下，平均功耗僅 49μA；在接近飽和的網(wǎng)絡(luò)流量場景下，功耗僅74μA。與測試1（DTIM10 模式）相比，TWT在無擁堵環(huán)境下降低了45%的功耗，而在極端網(wǎng)絡(luò)擁堵情況下，TWT 模式下的功耗僅為DTIM10的1/3。
SiWx917結(jié)合TWT技術(shù)，能夠顯著降低功耗并大幅延長物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電池壽命，特別是在高網(wǎng)絡(luò)擁堵的使用環(huán)境下。
測試 3：SiWx917 吞吐量表現(xiàn)
在測試3中，Novus Labs評估了 SiWx917 在 Wi-Fi TCP 發(fā)送（TX）吞吐量上的表現(xiàn)，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(tài)。
測試結(jié)果表明：在無擁堵環(huán)境下，SiWx917 Wi-Fi最大吞吐量達到 36Mbps；在接近飽和的網(wǎng)絡(luò)流量場景 下，吞吐量依然保持 6Mbps的穩(wěn)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(wěn)定的高吞吐量，即使在極端網(wǎng)絡(luò)擁堵環(huán)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(lián)網(wǎng)優(yōu)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(lián)網(wǎng)設(shè)備的電池壽命。為了量化網(wǎng)絡(luò)擁堵對電池壽命的影響，Novus Labs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(chǎn)生。
高擁堵場景：模擬多用戶環(huán)境（如公寓、酒店、企業(yè)、辦公室和零售空間），無線網(wǎng)絡(luò)流量密集。
電池壽命估算基于4個Energizer鋰AA電池（6V，3000mAh）。
Novus Labs 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(yīng)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。詳細計算方法請參考 Novus Labs 的《SiWx917 Wi-Fi 互操作性與功耗測試報告》：https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/novus-labs-siwx917-wireless-interoperability-and-power-consumption-study-07-2024.pdf
SiWx917 Wi-Fi 6 SoC經(jīng)Novus Labs測試總結(jié)
電池壽命是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備最關(guān)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(yè)和企業(yè)應(yīng)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(dǎo)致的設(shè)備故障、維護成本和現(xiàn)場更換次數(shù)。
本次 Novus Labs測試明確證明了 SiWx917 具備無可匹敵的超低功耗優(yōu)勢，在不影響無線性能、計算能力、安全性 及其他關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)功能的前提下，智能門鎖的電池壽命可長達5 年。
了解 SiWx917 Wi-Fi 6 和 Bluetooth LE 5.4 SoCs 及相關(guān)模塊：https://cn.silabs.com/wireless/wi-fi/siwx917-wireless-socs
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