電池壽命是購(gòu)買(mǎi)者在比較無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時(shí)首先考慮的特性之一，設(shè)備越省電其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就越強(qiáng)。根據(jù)NovusLabs進(jìn)行的互操作性和功耗測(cè)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(cè)試結(jié)果表明，SiWx917可為智能門(mén)鎖提供長(zhǎng)達(dá)5年的電池壽命，為設(shè)備制造商帶來(lái)了極大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。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)。

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(mén)鎖、安全攝像頭和傳感器)大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，但仍保持與Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)的連接，并與云端保持關(guān)聯(lián)。這種狀態(tài)稱(chēng)為連接休眠模式(也稱(chēng)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(zhǎng)電池壽命，同時(shí)確保設(shè)備隨時(shí)可以通過(guò)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。例如，云應(yīng)用或用戶(hù)可隨時(shí)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(shí)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(chēng)。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(lèi)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(cè)量結(jié)果無(wú)法全面反映能效表現(xiàn)，因?yàn)閃i-Fi頻道擁堵程度和AP型號(hào)都會(huì)影響互操作性和功耗。

為了全面評(píng)估SiWx917在不同網(wǎng)絡(luò)擁堵環(huán)境下的性能、與不同AP型號(hào)的互操作性，以及這些因素如何影響電池壽命，我們邀請(qǐng)了全球知名的無(wú)線工程測(cè)試機(jī)構(gòu)NovusLabs，對(duì)SiWx917進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)線測(cè)試。

Wi-Fi互操作性與功耗測(cè)試

本次測(cè)試的目標(biāo)是評(píng)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(cè)試在每款A(yù)P進(jìn)行了25分鐘的測(cè)試，以測(cè)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(cè)試5分鐘。Novus Labs整理了測(cè)試結(jié)果，設(shè)備制造商可以參考這些數(shù)據(jù)，評(píng)估SiWx917在實(shí)際使用場(chǎng)景下的電池壽命，并預(yù)測(cè)不同AP之間的功耗差異。

測(cè)試1：SiWx917在待機(jī)關(guān)聯(lián)模式下的功耗表現(xiàn)

NovusLabs的測(cè)試1主要測(cè)量了SiWx917在待機(jī)關(guān)聯(lián)模式(即連接休眠模式)下的功耗。測(cè)試持續(xù)數(shù)周，涵蓋100種Wi-Fi AP，使用1秒監(jiān)聽(tīng)間隔(DTIM10)和55秒MTTQ保持連接(無(wú)TWT)。結(jié)果顯示，即使在最嚴(yán)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(jìn)行測(cè)試時(shí)，不同擁堵水平(0% ~ 90%)下的平均電流消耗情況：在無(wú)擁堵的環(huán)境下，平均功耗僅~90μA。在接近飽和的流量場(chǎng)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(cè)試均通過(guò)，且無(wú)掉線(0斷連)。

這些測(cè)試結(jié)果表明，SiWx917在現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中具備極高的穩(wěn)定性和能效優(yōu)勢(shì)，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(cè)試2：SiWx917在待機(jī)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(wú)線MCU，集成了多種先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，例如目標(biāo)喚醒時(shí)間(TWT)。TWT允許設(shè)備智能確定何時(shí)以及多頻繁喚醒進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和接收，從而降低功耗，延長(zhǎng)電池壽命。

在測(cè)試2中，Novus Labs評(píng)估了SiWx917在不同網(wǎng)絡(luò)擁堵場(chǎng)景下的連接休眠功耗。本次測(cè)試選用了10款A(yù)P，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(jìn)行測(cè)量。

測(cè)試結(jié)果清晰地展現(xiàn)了SiWx917啟用TWT后的高效能效優(yōu)勢(shì)：在無(wú)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(chǎng)景下，功耗僅74μA。與測(cè)試1(DTIM10模式)相比，TWT在無(wú)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(zhǎng)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(cè)試3：SiWx917吞吐量表現(xiàn)

在測(cè)試3中，Novus Labs評(píng)估了SiWx917在Wi-Fi TCP發(fā)送(TX)吞吐量上的表現(xiàn)，同時(shí)測(cè)試了其與低功耗藍(lán)牙(Bluetooth LE)共存時(shí)的性能。SiWx917還集成了Bluetooth LE射頻功能。

本次測(cè)試在SiWx917 Wi-Fi和Bluetooth LE共同工作的情況下進(jìn)行，其中Bluetooth LE處于已配對(duì)但空閑連接狀態(tài)。

測(cè)試結(jié)果表明：在無(wú)擁堵環(huán)境下，SiWx917 Wi-Fi最大吞吐量達(dá)到36Mbps;在接近飽和的網(wǎng)絡(luò)流量場(chǎng)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(wú)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(qiáng)大的連接性能。

基于SiWx917的智能門(mén)鎖電池壽命估算

SiWx917是一款專(zhuān)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(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電池壽命。為了量化網(wǎng)絡(luò)擁堵對(duì)電池壽命的影響，NovusLabs針對(duì)兩種不同場(chǎng)景進(jìn)行了電池壽命估算：

低擁堵場(chǎng)景：模擬單戶(hù)住宅，無(wú)線流量主要由電視、智能手機(jī)和筆記本電腦產(chǎn)生。

高擁堵場(chǎng)景：模擬多用戶(hù)環(huán)境(如公寓、酒店、企業(yè)、辦公室和零售空間)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)流量密集。

電池壽命估算基于4個(gè)Energizer鋰AA電池(6V，3000mAh)。

NovusLabs估算SiWx917可為智能門(mén)鎖提供超長(zhǎng)電池壽命：在高擁堵場(chǎng)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(chǎng)景(TWT 30秒)下，電池壽命最高可達(dá)5年。

SiWx917 Wi-Fi 6 SoC經(jīng)NovusLabs測(cè)試總結(jié)

電池壽命是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備最關(guān)鍵的購(gòu)買(mǎi)決策因素之一。對(duì)于消費(fèi)者而言，更長(zhǎng)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(fèi)，并且降低了使用成本。對(duì)于工業(yè)和企業(yè)應(yīng)用而言，更長(zhǎng)的電池壽命可以降低運(yùn)營(yíng)成本(OPEX)，減少因電池耗盡導(dǎo)致的設(shè)備故障、維護(hù)成本和現(xiàn)場(chǎng)更換次數(shù)。

本次Novus Labs測(cè)試明確證明了SiWx917具備無(wú)可匹敵的超低功耗優(yōu)勢(shì)，在不影響無(wú)線性能、計(jì)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(mén)鎖的電池壽命可長(zhǎng)達(dá)5年。