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构建强大的物联网和智能家居网络：将Wi-Fi 6、Thread和Matter融为一体

Published Date
Author Fanny Hu

发布于2023-11-14

过去二十多年来，Wi-Fi®一直是无线网络的主流技术。经过多年的发展，其速度和覆盖范围均有了显著提升。由于可以快速处理大量数据，因此Wi-Fi也成为了流媒体视频等高带宽应用的首选。

随着物联网 (IoT) 和智能家居的兴起，Wi-Fi的重要性与日俱增。然而，所有无线技术都有其局限性，Wi-Fi主要是为高吞吐量而设计的，耗电量大，进而限制了其在低功耗或电池供电设备（如智能家居和物联网生态系统设备）上的应用。然而，Wi-Fi 6标准的发布以及与Matter标准和Thread协议的互操作性缓解了这些局限性。

Wi-Fi 6

幸运的是，Wi-Fi 6标准通过采用节能技术改善了工作条件，可以让设计人员以牺牲部分吞吐量换取更长的电池寿命。通过使用一种名为“正交频分多址 (OFDMA)”的多址调制技术，每个Wi-Fi 6 20MHz信道可被划分为数百个子信道，从而能够同时支持更多设备。这些增强功能使得Wi-Fi 6成为安全摄像头、智能恒温器和智能扬声器等智能家电的理想选择。

Matter

此外，Wi-Fi在新的Matter标准中发挥着基础性作用，该标准有望为智能家居生态系统带来更高的互操作性。Matter采用Thread实现低功耗无线连接，而在需要更大吞吐量时则使用Wi-Fi，以获得更高的性能。Matter还包括有线以太网标准和用于调试的低功耗蓝牙标准。Wi-Fi能够与用于Matter标准的其他协议配合，支持互联网协议 (IP)。IP协议本质上是用于在互联网上快速传送数据的网络层通信标准。这种与IP的互操作性让智能家居产品能够轻松连接到云端，打造出更加强大灵活的智能家居应用。

Matter得到了苹果、亚马逊、谷歌、Nordic、三星和其他数百家公司的支持，为以前支离破碎的智能家居领域带来了结构性改变。消费者可以购买任何主流供应商生产的智能设备，然后轻松地集成到自己喜欢的智能家居生态系统中。这非常适合急于向消费者提供智能家居增值服务的大型供应商，可以成倍增加设备销售营收。据Vantage Market Research的资料显示，2020年智能家居行业的产值为750亿美元，预计到2028年将扩大5.5倍以上，每年的销售额将超过4200亿美元。其中，基于Wi-Fi的智能家居设备的出货量将在2021年至2025年期间以21%的复合年增长率增长。

Thread

Thread是一种基于IP的较新协议，专门为物联网而设计，非常适合电池供电型智能家居设备。此外，它的设计还非常可靠、安全，因此还适用于安全性要求较高的应用。

Wi-Fi和Thread是不同的技术，并不存在竞争关系。事实上，它们还可以结合使用，创建更强大的IP网络。例如，Wi-Fi可用于连接智能电视和流媒体设备等高带宽设备，而Thread则可用于智能恒温器和传感器等低功耗设备，其应用场景与搭配Matter标准时一样。

同时使用Wi-Fi和Thread的好处之一是可以让物联网系统设计更灵活。例如，一些需要高速连接的设备可能更适合使用Wi-Fi；而另一些需要低功耗运行的设备可能更适合使用Thread。结合这两项技术，设计人员便可以定制他们的系统，以满足各设备的特定要求。

同时使用Wi-Fi和Thread的另一个好处是可以提高网络可靠性。由于Wi-Fi较易受到干扰，但通过在低功耗设备中使用Thread，可以降低干扰风险，打造出更可靠的网络。

Wi-Fi和Thread都是构建物联网IP网络的绝佳选择。随着物联网的不断发展，我们很可能会看到更多的协议和技术出现，以应对为智能设备构建IP网络所面临的独特挑战。

Nordic产品推荐

Nordic Semiconductor推出nRF7002 Wi-Fi 6配套IC及其相关开发套件 (DK)，让开发人员能更轻松地开发低功耗物联网应用，并利用Wi-Fi在智能家居中日益重要的作用。该IC是一款低功耗Wi-Fi 6器件，可无缝支持双频段（2.4GHz和5GHz）连接。nRF7002还能与低功耗蓝牙、Thread和Zigbee无线电设备良好共存，并支持Wi-Fi 6的主要节能特性，即目标唤醒时间 (TWT) 功能。由于采用了nRF5340 SoC主处理器，这款DK可让开发人员轻松开发基于nRF7002的项目。nRF5340多协议SoC支持Thread和低功耗蓝牙，因此适合使用所有的Matter无线技术进行产品开发。

结论

随着智能家居的普及和主流化，对设备无缝协作的要求也越来越高，而Wi-Fi与IP的互操作性和对Matter的支持将在这个过程中发挥关键作用。在其成功中发挥根本性作用。凭借Wi-Fi 6和Thread的节能特性以及Matter的互操作性，智能家居设备将变得强大、灵活和节能。

公司简介

Nordic Semiconductor公司的超低功耗 (ULP) 无线芯片具有优异的无线性能和复杂性，性价比高，能够用于成本敏感型消费类产品。Nordic Semiconductor的芯片可用于无线PC外围设备、游戏控制器、运动和健身传感器、玩具、高级多媒体控制器、数字/卫星电视（机顶盒）遥控器等产品。