在當今的智能家居中，用戶經常糾結于信號范圍和質量（不滿意信號覆蓋范圍和信號質量）。根據 Statista 的 2020 年度報告，隨著 2025 年全球聯網設備的安裝基數上升至預計的 754.4 億臺，這些擔憂將持續加劇。網狀 Wi-Fi 是克服這一挑戰的解決方案。在此篇博客文章中，Tony Testa 分享了非常實用的建議，即采用網狀 Wi-Fi 系統來增強全新智能家居應用。

Q:

什么是網狀 Wi-Fi 系統，它如何幫助實現更佳的居室覆蓋？

A:

分布式或網狀 Wi-Fi 系統包括一臺連接到主調制解調器的路由器，以及放置在家庭中的多個類似衛星路由器的設備或節點，以提供完整的 Wi-Fi 覆蓋。節點越多，連接范圍就越廣。

當今的網狀網絡：

自配置——可自動將新節點合并至現有基礎設施網絡中，而無需網絡管理員進行任何調整。

自我修復——即使節點被阻塞或信號丟失，網絡也會自動搜尋到最快、最可靠的數據發送路徑。

運行速度更快——由于本地數據包不必傳輸回中央服務器，因此這些衛星節點可獨立處理數據。

讓網絡具備適應性及可擴展性——網狀節點可根據覆蓋范圍大小的需要輕松安裝或卸載。

可在不同頻率上設置單一的服務集標識符（SSID），而過去需要在不同頻段上為多個路由器分別命名——如“家庭 Wi-Fi” vs. “家庭 Wi-Fi 2.4/家庭 Wi-Fi 5 GHz”。

如今的智能家居充斥著采用各類技術和多個標準的眾多服務（如安全、照明等）。從歷史上看（在過去），向家庭提供主要互聯網接入的網關設備負責 Wi-Fi 的傳輸，但每項附加服務都要求數個中央控制器。展望未來，網關設備將配備多種嵌入式無線解決方案，如 Wi-Fi、Bluetooth Low Energy（BLE）、Zigbee 和 Thread。這將減少對單個中央控制器的需求，相同的無線標準和功能將添加到 Wi-Fi 網狀系統（擴展器和中繼器）中。

由于家庭中通過已建立的分布式/網狀 Wi-Fi 系統訪問互聯網/云，因此其它 BLE、Zigbee 和 Thread 系統可利用 Wi-Fi 網狀網絡作為承載數據的回程。Wi-Fi 6 的實施進一步促進了這一點，它支持超過 4 倍的用戶和連接，從而實現約 4 倍速率的吞吐量。額外的好處是，其經過高度優化，可用作所有其它附加服務（安全、照明、音頻分發、環境控制等）的局域網系統。

Q:

Wi-Fi 制造商在網狀 Wi-Fi 設計中面臨哪些常見的 RF 挑戰？

A:

以下是我從 Wi-Fi 制造商那里了解到的一些基本挑戰：

散熱——對更小尺寸的需求使最終產品的散熱變得十分復雜。

抗干擾的穩健性——需要多個無線解決方案來管理分散在當今智能家居環境中的服務，（在當今的智能家居環境中，需要多個無線解決方案來管理碎片化的服務）而減輕這些標準和頻帶間可能發生的干擾變得越來越困難。

上市時間——采用先進 Wi-Fi 標準（如 Wi-Fi 6）實現復雜的設計帶來了技術挑戰；為充分滿足監管要求，多種無線信號/共存的需求等諸多因素會延長設計周期

在應用中有效利用 RF 組件，可分別克服這些挑戰。例如：

使用諸如 BAW 之類的高 Q（品質）因數濾波器技術時，由于與高 Q 設備相關的插入損耗較低（由于高 Q 濾波器有較小插損），設計人員可以減少其鏈路預算。此外，由于高 Q BAW 濾波器具備出色的帶外衰減性能，因此可將各頻段與無線標準間的不希望出現的干擾有效消除或最小化。這些濾波器還具有優異的頻率溫度系數（或 TCF），能減少濾波器的熱誘導頻率偏移（溫漂），從而有助于減輕衰減變化（這一變化可能導致產品無法通過監管認證）。

使用針對高線性度和低功耗進行優化的 RF 前端（RFFE）組件可以解決 Wi-Fi 系統中的散熱問題。其減少了對散熱器或風扇的需求，同時還幫助制造商更輕松地滿足監管要求。

將功能齊全且支持信號共存的 RFFE 模塊和帶緣濾波器、開關、PA 及 LNA 共同（將集成共存/邊帶抑制的濾波器，開關，PA 以及 LNA 的 RFFE 模組）用于 2.4GHz 和 5GHz 頻段，可減少不必要且十分耗時的調諧（調試）工作、解決散熱問題，并提供即插即用解決方案。除此之外，設計師們還可以滿足嚴格的上市時間要求。

Q:

Qorvo 如何幫助客戶在網狀網絡產品設計中獲得競爭優勢？

A:

Qorvo 專注于從以下幾個維度改善家庭無線系統的連接解決方案：

效率——實現小尺寸外形并降低熱量，

集成先進的濾波解決方案——讓多個同時工作的無線協議和諧共存，即我們所說的“coexBoost

（https://www.qorvo.com/innovation/wi-fi）”，

最后，通過系統解決方案——我們的產品不僅包含單個組件，還涵蓋物聯網環境的完整片上系統解決方案（BLE、Zigbee、Thread）。我們的方法提供了一種整體的思路，來幫助客戶解決所有復雜的 RF 問題。

Q:

Qorvo 建議哪些產品用于網狀網絡應用？

A:

如今，我們擁有適用于 Wi-Fi 6 解決方案的完整產品組合，涵蓋 2.4GHz 和 5GHz 頻段。通過將 Qorvo RFFE 解決方案與帶緣濾波器（或我們所謂的“edgeBoost”）一起使用，客戶可以在所有 2.4GHz 頻譜信道上以更高的功率水平滿足監管的要求。此外，我們還推出用于蜂窩和物聯網“coexBoost”濾波的 RF 前端產品。在雙工器、5GHz 濾波，和 6GHz 解決方案的新進展進一步擴大了我們的產品組合。從官網 Qorvo.com 上可以看到的產品有：

此外，我們還提供針對網關進行優化的物聯網解決方案，如

QPG7015M，其在單個布局中提供多個協議（BLE/Zigbee/ Thread），并以 +20dBm 的輸出功率滿足擴展范圍的要求。

Q:

Qorvo 產品如何能夠支持網狀 Wi-Fi 設計？

A:

Qorvo 擁有的獨特專長在于可靈活運用多種技術、組件設計，并實現高度集成，且善于將這些系統模塊與物聯網解決方案相融合。利用這個更強大的技術工具箱，我們解決了阻礙智能家居實現的復雜挑戰，帶來先進的集成選項，有助于減小尺寸、降低成本；最重要的是可以縮短客戶的產品面市時間，簡化了大量復雜的 RF 調諧/布局要求。

作者后記

網狀 Wi-Fi 系統為家庭連接提供了固有的“骨干”。借助 Wi-Fi 6 標準的演進，今天的網絡流量（游戲、視頻流、互聯網、音樂、計算等）以及其它智能家居服務流量（語音助手、安全性應用、環境控制、視頻、音頻等）得以擴展。對家用網狀設備（網關、擴展器、中繼器等）盡可能小巧美觀的愿望推動了更高的集成度和性能。Qorvo 將持續在這一領域的投入、研發和并購，以滿足客戶需求，并真正實現“智能家居”。