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Zhang Pengfei habla sobre la reconstrucción del Internet de las cosas y Wi Fi 6 | "Chip, todo el mundo dice que yo digo IC", maravilloso disco del sexto número.

Fecha de lanzamiento: 2021-12-28Fuente del autor: KinghelmVistas: 514

 


|¿Puede el 5g sustituir al Wi Fi 6?  

 

 
En la noche del 9 de junio de 2021, se celebró en la Ciudad de las Ciencias de Zhangjiang el sexto salón industrial "chip que todos dicen / yo digo IC" organizado por Zhangjiang High Tech y Simu Research. Durante el salón, Zhang Pengfei, presidente y director ejecutivo de integración de Broadcom, pronunció un maravilloso discurso con el tema "Reconstrucción del Internet de las cosas # hablar sobre Wi Fi # 6". El salón ha atraído la participación de directivos medios y superiores de empresas conocidas como Huawei, Huahong Hongli, Ziguang zhanrui, pingtouge, Intel, etc.  
   
Durante la comunicación en el lugar, Zhang Pengfei tuvo una acalorada discusión con la audiencia en el lugar sobre los puntos críticos de la industria, las oportunidades industriales, las estrategias empresariales y otros temas.  

 
 
Zhang Pengfei, presidente y director ejecutivo de integración de Broadcom  
   
El Sr. Zhang Pengfei es el presidente y director ejecutivo de Broadcom Integration y cuenta con más de 20 años de experiencia en la industria de semiconductores. El Sr. Zhang Pengfei estudió en el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Tsinghua. En 1994, viajó a los Estados Unidos para realizar una investigación posdoctoral en la UCLA. Una vez cofundó la empresa de diseño de circuitos integrados Resonext Communications con sus socios en los Estados Unidos y fue adquirida con éxito por RF Micro Devices, una empresa que cotiza en bolsa en los Estados Unidos. En 2005, después de que Zhang Pengfei regresara a casa, estableció la integración de Broadcom en el parque de alta tecnología Zhangjiang de Shanghai, centrándose en la investigación y el desarrollo y la venta de chips de circuitos integrados de comunicaciones inalámbricas, proporcionando chips SOC de microprocesadores y RF inalámbricos de bajo consumo y alto rendimiento para clientes nacionales y extranjeros, incluidas muchas marcas de fama mundial, y brindamos soluciones completas para el transporte inteligente y el Internet de las cosas. En abril de 2019, la integración de Broadcom figuraba en el directorio principal de acciones A.  
   
El siguiente es el contenido del maravilloso discurso del Sr. Zhang Pengfei compilado por xinmou research.  
   
Zhang Pengfei:   Todo el mundo está familiarizado con el Wi Fi. Al menos un dispositivo en cada mano usa Wi Fi. En los últimos dos años, con el lanzamiento de la tecnología Wi Fi # 6, muchos productos terminales se han actualizado a Wi Fi # 6, y Wi Fi # 6 también ha atraído la atención de los medios y las noticias. Hoy me gustaría hablar sobre Wi Fi} 6 y sus nuevas actualizaciones tecnológicas, nuevos escenarios de aplicación y nuevas oportunidades de inversión.  
   
Lo ampliaré en los siguientes puntos:1. Origen de la tecnología Wi Fi; 2. Cinco cuellos de botella en las aplicaciones de Wi Fi #5; 3. Wi Fi # 6 nueve importantes actualizaciones tecnológicas; 4. Compara Wi Fi # 6 y 5g; 5. Desafío de diseño del chip Wi Fi #6; 6. El auge de la industria del Wi Fi; 7. Previsión de la escala del mercado de Wi Fi; 8. Productos Wi Fi integrados de Broadcom.  
   



Origen de la tecnología Wi Fi  
 
   
La industria de la información electrónica se ha desarrollado durante más de 50 años y ha creado muchos productos que han cambiado el mundo. Los ordenadores y los teléfonos móviles son los dos productos más representativos. La importante tecnología de apoyo detrás de esto es la transmisión y la conexión.  
   
Utilizamos más de un protocolo de transmisión inalámbrica todos los días y cada teléfono móvil contiene al menos tres protocolos: red celular, Wi Fi y Bluetooth. Hay tres dimensiones importantes para medir la tecnología de transmisión inalámbrica: distancia, ancho de banda y duración de la batería. Desde un punto de vista técnico, no hay forma de alcanzar el extremo de estas tres dimensiones, aunque el coste sea muy elevado. Por eso existen tres protocolos de transmisión inalámbrica en los teléfonos móviles. La red celular elige la distancia optimizada, Wi Fi elige el ancho de banda optimizado y Bluetooth elige bajo consumo de energía.  
   
Desde 1999, WLAN tiene un estándar de protocolo de comunicación inalámbrica Wi Fi. Y después de un largo tiempo de desarrollo, antes de Wi Fi #6, experimentó cinco generaciones de desarrollo tecnológico. El tema principal es mejorar la cantidad de datos transmitidos por unidad de tiempo. Por ejemplo, la tercera generación de protocolos Wi Fi 802.11a y 802.11g puede transmitir correo; El protocolo Wi Fi de cuarta generación permite que el dispositivo navegue por Internet libremente, y el protocolo Wi Fi de quinta generación 802.11ac permite que el dispositivo reproduzca videos sin problemas. Con la actualización de la tecnología, cada vez más usuarios utilizan Wi Fi, y Wi Fi ha comenzado a tener éxito en la industria y el comercio. También han surgido cuellos de botella para los usuarios.  
   



Cinco cuellos de botella de aplicaciones de Wi Fi #5  
 
   
Comencemos con un escenario típico de aplicación Wi Fi. En un entorno de oficina, hay un AP, que puede ser un enrutador, un punto de acceso o una puerta de enlace. Muchos dispositivos de la oficina están conectados a Internet exterior a través de una aplicación. Un AP y todos los dispositivos conectados a él forman un BSS. Los dispositivos conectados al AP se llaman sta. En un BSS, hay un AP. Cuando todos los STAS acceden al AP en un momento determinado, necesitan aprovechar el medio de transmisión inalámbrica a través de medios competitivos para conectarse a Internet. Dos BSSS adyacentes se denominan OBSS.  
   
Después de comprenderlos, podemos descubrir qué cuellos de botella técnicos existían en la tecnología Wi Fi antes de la llegada de Wi Fi} 6.  
   
(1) La coexistencia de múltiples dispositivos provoca una congestión grave  
   
Con la amplia aplicación de Wi Fi, cada vez más STAS están conectados a un AP en un BSS, y la probabilidad de que cada personal acceda al AP se reduce. De hecho, en un BSS, si la utilización de un canal alcanza el 75%, ha llegado a la saturación. Agregue otro personal y sucederá un cartón serio. OBSS también interfiere entre sí.  
   
(2) La proporción de datos de fotogramas cortos es demasiado alta.  
   
Cuando AP transmite datos personales, necesita empaquetar y enviar los datos. Este proceso generará parte de los gastos generales de gestión y control para poder realizar conexiones de datos efectivas y seguras. Sólo que cuanto más efectivos sean los datos, mayor será la utilización de los medios transmitidos. Por lo general, utilizamos Wi Fi para enviar mensajes cortos, que no son datos muy efectivos. Sólo cuando se envían mensajes 4K y 8K puede haber una gran cantidad de datos válidos. En este caso, la utilización de medios inalámbricos en el proceso de agrupación es muy, muy baja.  
   
(3) Grave escasez de recursos de espectro  
   
Usamos 2.4GHz, que es lo máximo. Incluso con un ancho de banda mínimo de 20 MHz, sólo hay tres canales disponibles. Si se utiliza un ancho de banda de 40MHz, solo se puede seleccionar un canal en la banda de 2.4GHz. En términos de recursos de frecuencia, 2.4 GHz es muy difícil de utilizar. Por ejemplo, para el protocolo 802.11ap, si se utiliza un ancho de banda de 160 MHz, incluso en la banda de 5 GHz, sólo se pueden utilizar dos canales. En muchos casos, la congestión se debe a canales insuficientes.  
   
(4) Bajo consumo de energía  
   
Cada vez hay más usuarios del Internet de las cosas. Un atractivo muy importante de la aplicación del Internet de las cosas es la reducción del consumo de energía. En la industria Wi Fi, la atención al bajo consumo de energía todavía no es suficiente. Los dispositivos electrónicos actuales pueden cambiar las pilas una vez al año. Se ha hecho muy bien. Cuando llegue la era del Internet de las cosas, suponiendo que haya 100 dispositivos de este tipo en casa, habrá que cambiar dos baterías cada semana, lo que resulta muy estresante para los usuarios. Por tanto, retrasar la vida útil de la batería es un desafío muy importante.  
   
(5) Larga distancia al aire libre  
   
Wi Fi es un protocolo de transmisión en interiores. ¿Por qué lo hacemos al aire libre? Ahora, con la llegada del Internet de las cosas, aumenta la demanda de escenas al aire libre. Por ejemplo, en el monitoreo de seguridad, instalaciones de ocio y entretenimiento, necesitamos protocolos de transmisión al aire libre más confiables.  
   
Estas son las dificultades y desafíos en la eficiencia de los escenarios de aplicación de Wi-Fi debido al rápido desarrollo de la industria antes de la llegada de Wi-Fi6. Este es también el trasfondo técnico industrial para que IEEE lance Wi Fi 6 desde la perspectiva de la formulación de estándares inalámbricos.  
   



Nueve actualizaciones tecnológicas de Wi Fi #6  
 
   
¿Qué hace Wi Fi} 6? En resumen, hay nueve actualizaciones tecnológicas importantes para Wi Fi #6.  
   
(1) Tecnología de modulación de orden superior 1024qam.  
   
Wi Fi # 6 adopta tecnología de modulación 1024qam de orden superior y la velocidad máxima de transmisión de datos aumenta en un 25% en comparación con Wi Fi # 5.  
Wi Fi # 5 adopta tecnología de modulación 256qam y la densidad de datos de un solo símbolo es 8. Wi Fi # 6 adopta una modulación vectorial de 1024qam y la densidad de datos de un solo símbolo alcanza 10.  
   
(2) Aumento de 4 veces en los datos de subportadora  
   
Wi Fi adopta tecnología de múltiples operadores. La cantidad de subportadoras de Wi Fi n.° 5 es 256, la cantidad de subportadoras de Wi Fi n.° 6 se incrementa 4 veces y la cantidad de subportadoras llega a 1024. El aumento de subportadoras tiene dos ventajas: una es mejorar la utilización del espectro y el otro es mejorar la utilización del tiempo de transmisión.  
   
(3) Tecnología OFDMA  
   
Los paquetes de subportadora forman grupos Ru de diferentes tamaños y se asignan a cada estación en unidades Ru. Utilizando la tecnología OFDMA, se pueden empaquetar diferentes datos de información en el mismo paquete para evitar el desperdicio de espectro causado por paquetes cortos, reducir la competencia entre STAS y reducir el retraso.  
   
(4) Tecnología MU-MIMO  
   
El estándar Wi Fi #5 ya admite la concurrencia multiusuario de enlace descendente; Wi Fi #6 agrega simultaneidad multiusuario de enlace ascendente. Esto incluye muchos requisitos: medición de matriz de canales, gestión del reloj, control de potencia. Tanto la tecnología MU-MIMO como la tecnología OFDMA resuelven el problema de la transmisión entre múltiples dispositivos. La tecnología OFDMA se resuelve mediante multiplexación de frecuencia y la tecnología MU-MIMO se resuelve mediante multiplexación espacial.  
   
(5) coloración BSS  
   
La tecnología de coloración BSS extrae lecciones del protocolo 802.11ah. Por ejemplo, la transmisión de datos es como comer en el pasillo. Cada tabla es un BSS. Cuando Wi Fi ^ 5, no puedes hablar mientras una persona hable en el pasillo, pero cuando Wi Fi ^ 6, puedes hablar mientras la persona en tu mesa no hable. Usando este método como referencia, pueden coexistir 64 BSS diferentes.  
   
(6) TWT (tiempo de espera objetivo)  
   
La forma más eficaz de reducir el consumo de energía es poner el dispositivo inoperativo en suspensión. Dado que Wi Fi #6 sirve aplicaciones de Internet de las cosas, está configurado para permitir que STA duerma de manera segura, pero no está conectado. El AP y el personal negocian el ciclo de activación, intercambian información periódicamente, ayudan a aumentar el ciclo de transmisión del AP y mejoran la capacidad de control del AP. En otras palabras, Wi Fi #6 reduce la cantidad de dispositivos competidores y el consumo de energía al mejorar la capacidad de administrar y controlar dispositivos.  
   
(7) Admite bandas de frecuencia de 2.4 GHz y 6 GHz  
   
Para resolver el problema de los escasos recursos de espectro, Wi Fi #6 admite bandas de 2.4 GHz y 6 GHz. Se agrega la banda de 2.4 GHz debido a su baja pérdida de transmisión y su conexión confiable. La banda 6G es la banda exclusiva de Wi Fi # 6, que aumenta 3 veces los recursos de espectro (incluidos 59/29/14/7 canales). No existe una versión histórica de otros dispositivos en la banda 6G, por lo que no hay necesidad de compatibilidad y la eficiencia del sistema se mejora aún más.  
   
(8) terminal de Internet de las cosas  
   
Wi Fi # 6 productos exclusivos personalizados de 20MHz para los requisitos especiales de las aplicaciones de Internet de las cosas para bajo consumo de energía, bajo costo y baja tarifa. El terminal IOT # Wi Fi # 6 solo necesita admitir un ancho de banda de 20MHz. El sistema es simple y adecuado para iluminación, arrastre, control remoto, uso, atención médica, atención médica y otros escenarios de aplicación.  
   
(9) Clase de seguridad WPA 3  
   
El nivel de seguridad de cifrado de Wi Fi # 6 se actualiza de WPA 2 a WPA 3, y la palabra cifrada es 192B, que puede resistir el ataque del "diccionario". Para proteger la seguridad antes de que se pirateen los datos, el nivel de seguridad en los escenarios de empresa, familia y empresa es más alto que el de la red celular.  
   



Compara wi-fi6 y 5g  
 
   
Cada vez que se actualiza la red celular, alguien sale y dice que no se necesita Wi-Fi. Esta afirmación es muy popular en 4g-lte. Ahora que la red celular se ha desarrollado hasta 5g, ¿reemplazará al Wi Fi? No me parece. Echemos un vistazo a la comparación técnica entre Wi Fi n.° 6 y 5g.  
   
En comparación con 5g, Wi Fi #6 tiene mejor capacidad y retardo; El costo de cobertura por unidad de área también es inferior a 5 g; La estratificación de la red 5g facilita el acceso a Wi Fi; La actualización de la seguridad facilita la gestión y el control de los datos, y la seguridad de los datos es más fiable; El equipo compatible con versiones posteriores permite que la actualización de la red se realice paso a paso; La banda de frecuencia y el protocolo unificados globalmente hacen que Wi Fi #6 sea más fácil de popularizar que 5g; La nueva banda de frecuencia de 6 GHz mejora la competitividad de las nanoondas de 5 g; El hábito de los usuarios de utilizar Wi Fi puede seguir fomentando la convivencia; La estática interior y la dinámica exterior se complementan y se impulsan mutuamente. Por tanto, el 5g y el Wi Fi seguirán conviviendo.  
   



Desafíos de diseño del chip Wi Fi 6  
 
   
Muchas actualizaciones tecnológicas de Wi Fi #6 plantean altos requisitos y grandes desafíos para el diseño de chips. Incluye principalmente varios elementos: receptor, transmisor, circuito de banda base y sincronización de reloj. En el campo de los circuitos de banda base, la industria ha comenzado a utilizar 12 nm y 14 nm con procesos superiores. El control de potencia de transmisión del reloj no estaba disponible en el sistema Wi Fi anterior y el diseño de estos relojes era muy complicado.  
   
Ahora muchas empresas han diseñado chips Wi Fi n.° 6, la mayoría de las cuales son empresas estadounidenses. Quantenna fue el primero en fabricar chips Wi Fi n.° 6 en 2016. Ahora la empresa ha sido adquirida por ansenmey. Vale la pena señalar que el estándar Wi Fi # 6 se formuló en 2019 y no se introducirá en la industria hasta 2020. ¿Por qué su chip salió antes que el estándar? La razón más importante es que estas empresas participan en la formulación de normas, por lo que las normas son muy importantes para nuestro desarrollo industrial. Estamos demasiado atrapados en el enlace estándar.  
   



El auge de la industria Wi Fi  
 
   
El desarrollo de la industria Wi Fi no es fácil. Hoy en día, la industria Wi Fi ha alcanzado los 3300 mil millones de dólares, con 37.5 mil millones de chips Wi Fi. En promedio, cada persona dispone de dos dispositivos que utilizan tecnología Wi Fi.  
   
En el mercado de aplicaciones, el mercado de enrutadores y puertas de enlace asciende ahora a casi 500 millones de unidades y sigue manteniendo un fuerte crecimiento. Los productos con un envío anual de más de 200 millones incluyen televisores, parlantes inteligentes, electrodomésticos, iluminación y cámaras de vigilancia. Los productos con envíos anuales de más de 100 millones incluyen relojes e interruptores inteligentes. Desde 2017, el mercado de chips Wi Fi ha aumentado en mil millones de unidades al año.  
   



Previsión del tamaño del mercado Wi Fi  
 
   
Si observamos únicamente el mercado de Wi Fi n.º 6, la tendencia de crecimiento del mercado es obvia. En primer lugar, el rápido desarrollo de 5g ha impulsado la rápida conversión de dispositivos Wi Fi # a Wi Fi # 6. En segundo lugar, la política nacional de "doble velocidad Gigabit" es buena para el mercado de Wi Fi # 6. En tercer lugar, el rápido aumento de la densidad de los dispositivos de Internet de las cosas requiere Wi Fi n.° 6 para mejorar la experiencia del usuario. Finalmente, se estima que más de la mitad de los dispositivos Wi Fi adoptarán Wi Fi #6 en 2025.  
   
Wi Fi #6 es una oportunidad especial para la industria de semiconductores de China. Mirando hacia atrás en la historia, cada nodo de actualización tecnológica es un buen momento para ingresar a la industria. La aparición de nuevas aplicaciones también es un buen momento para la innovación. Aiot y la industria 4.0 han traído nuevos mercados de aplicaciones. Para China contamos con una cadena industrial completa. Al mismo tiempo, las políticas nacionales están promoviendo vigorosamente la seguridad de la cadena industrial. Hay muchas ventajas relevantes en términos de inversión y políticas, lo que es una buena oportunidad para el desarrollo de la industria de los semiconductores.  
   



Productos Wi-Fi integrados de Broadcom  
 
   
Finalmente, presentamos la integración Broadcom de nuestra empresa.  
   
La integración de Broadcom, fundada en 2005, se centra en la industria de la transmisión inalámbrica y cotiza en la lista principal de acciones A en 2019. La acumulación de productos de la integración de Broadcom se produce principalmente en dos direcciones: primero, soluciones inteligentes para toda la casa, principalmente Bluetooth chips y chips Wi-Fi de Internet de las cosas; En segundo lugar, los chips inteligentes de alta velocidad son el principal proveedor de conjuntos internacionales, etc., y de una gama completa de productos de chips con especificaciones para vehículos.  
   
En términos de productos, la integración de Broadcom actualmente tiene dos productos principales: el chip de procesador de audio inteligente de doble núcleo multimodo Wi Fi / BT / FM bk7271, que tiene ricos recursos de procesamiento de audio y video, incluida una matriz de micrófonos, reducción activa de ruido y palabras clave de inteligencia artificial. despertador y otras tecnologías características; Wi Fi # 6 # Internet de las cosas El chip MCU bk7236 admite el protocolo Wi Fi # 6, es adecuado para la mayoría de las aplicaciones de Internet de las cosas y ha sido certificado por la alianza Wi Fi # 6.  

 
 

 
El salón industrial "Chip, todos dicen que yo digo IC" es una plataforma de intercambio de conceptos normalizada e innovadora construida conjuntamente por Zhangjiang High Tech y simu research. En el futuro, la plataforma se centrará en los temas candentes del desarrollo industrial, llevará a cabo salones regulares y se esforzará por construir la plataforma de intercambio, innovación y conocimiento de la industria de circuitos integrados más influyente.  



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