数字极性无线电方法降低了Wi-Fi物联网设备的功率

来源：All About Circuits 作者：Jeff Child

尽管Wi-Fi已经存在了一段时间，但标准本身在设计时并位考虑低功耗。而InnoPhase使用其数字极性无线电技术，通过不同无线电架构的方法尝试解决这个问题。

该公司已将无线电集成到SoC和模块级解决方案中，最近还集成到了智能视频开发套件中。

在本文中，我们将探讨InnoPhase的RF Wi-Fi无线电设计方法，讨论其SoC和开发套件解决方案，并分享与InnoPhase高级总监Rob McCormick的访谈中的观点。

※ Wi-Fi设备的巨大市场增长

Wi-Fi连接设备的市场机会是巨大的，市场研究公司IDC预测，到2023年，支持Wi-Fi的设备将达到50亿台。随着新版本的Wi-Fi协议推出，吞吐速度不断提高，并增加了诸多新功能。

预计到2023年，支持Wi-Fi的物联网设备将实现惊人的增长，达到50亿台。

问题是低功耗从未在Wi-Fi中真正得到解决。“总的来说，Wi-Fi并不是为了低功耗而诞生的，”麦考密克说，“它只是为无线数据通信而设计的。Wi-Fi的RF无线电芯片设计没有考虑基于低功耗传感器的系统，以及超过一年以上的电池寿命。”

事实上，功耗正在阻碍几种消费类Wi-Fi物联网（IoT）设备的发展，McCormick说。视频门铃、安全摄像头、智能恒温器、可穿戴设备和其他应用等应用面临着电池寿命短的问题，这主要是由提供Wi-Fi链路的RF无线电引起的。

“总的来说，无线电的优化是Wi-Fi在物联网和连接设备中广泛采用的关键。”他说。

※ 射频无线电设计的数字极性方法

为了应对低功耗的挑战，InnoPhase开发了一种新的无线电架构。它的无线电设计被称为“PolaRFusion”，它在处理无线电信号时采取了不同的测量方式，McCormick说。

实现的方式正是数字极性无线电。InnoPhase不使用笛卡尔坐标（X和Y，或者无线术语中的I和Q），而是使用角度和振幅。“这是获取数据点的一种不同方式，但正是这种数字实现使我们能够在低功耗下实现我们的优势，”他说，“这为我们提供了灵活性，让我们可以快速打开和关闭，这在典型的MCU应用中可以看到。”

Talaria TWO SoC的关键元件是PolarRFusion模块，它具有获得专利的低功耗数字极性无线电设计。

InnoPhase采用了其PolaRFusion无线电设计，并将其实装到名为Talaria TWO（“T2”）的SoC上。RF无线电与物联网无线物联网设计所需的完整功能一起集成在这个芯片中。对于其处理核心，SoC嵌入了拥有80MHz ARM Cortex-M3、512KB SRAM的应用处理器。它具有2MB的集成堆叠闪存和完整的网络堆栈。

T2提供RF、基带、PHY和MAC功能，以支持IEEE 802.11 b/g/n和低功耗蓝牙（BLE 5.0）标准。T2在DTIM10时具有57μA的极低始终连接电流。DTIM10是指传递流量指示映射（DTIM），指示Wi-Fi消息轮询间隔。无线电的接收（Rx）电流额定值为31mA，而发射电流在14-18 dBm时为129-178mA。

※ 智能视频实施利用T2实现低功耗

作为投入使用的T2 SoC平台的一个例子，InnoPhase上个月宣布与中国的君正合作，共同销售视觉系统。该视觉系统将君正的T31视频处理器与InnoPhase的Talaria TWO INP101x Wi-Fi+BLE无线模块集成在一起。

这两个子系统在InnoPhase的智能视频应用开发套件（ADK）中组合在一起。君正表示，它已经成功地认证了INP101x系列Wi-Fi+BLE模块，并将其添加到其批准的供应商名单中。

智能视频应用开发套件（ADK）将君正的T31视频处理器与InnoPhase的Talaria TWO INP101x Wi-Fi + BLE无线模块相结合。

根据味好美公司的说法，该器件由于其极低功耗和无线功能而实现了“放置自由”。这种基于电池的视频、Wi-Fi云连接和人工智能处理的综合设备有望为新的应用和服务打开大门。

味好美提到的应用场景包括婴儿监视器，安全摄像头，可视门铃，访问控制和身份验证。低功耗的Wi-Fi连接可以使电池在这些设备中持续使用一年以上。

※ 面向物联网未来的Wi-Fi连接

重要的是要记住，当IEEE在90年代后期推出其802.11 Wi-Fi标准时，“物联网”一词并不存在，直到十多年后才存在。创新的Wi-Fi RF无线电设计方法，例如InnoPhase开发的方法，有助于将无线技术推向更适合长电池寿命物联网边缘设备的解决方案。

（所有图片来源：InnoPhase）