Silicon Labs SiWx917 Wi-Fi 6 SoC 经过测试，可实现强大的连接性能，并能让物联网设备拥有长达数年的电池寿命。
电池寿命是购买者在比较无线物联网设备时首先关注的特性之一。电池续航时间越长越好。根据 Novus Labs 进行的互操作性和功耗测试，证明了 SiWx917 Wi-Fi 6 SoC 即使在极度拥塞的场景下，也能实现稳定且节能的连接。因此据估算，SiWx917 可为智能锁提供长达 5 年的电池寿命，这为设备制造商带来了极其宝贵的竞争优势。阅读这篇博客，以了解更多关于 SiWx917 在不同网络拥塞场景下的功耗、吞吐量以及电池寿命的信息。
Wi-Fi 物联网设备与联网睡眠模式
诸如智能锁、安防摄像头和传感器之类的 Wi-Fi 物联网设备，在与 Wi-Fi 接入点 (AP) 保持关联且连接至云端的同时，大部分时间都处于睡眠状态。这种所谓的联网睡眠模式（又称 WLAN 关联模式）降低了物联网设备的功耗，并延长了电池续航时间，同时使设备在 Wi-Fi 网络中仍可被访问，也就是说，云应用程序和用户在任何需要的时候都可以与该设备启动数据通信。通常情况下，主动通信期仅持续数秒或数分钟，之后设备便会恢复到联网睡眠模式。由于物联网设备的占空比具有很强的“睡眠”特性，因此在联网睡眠模式下，设备以低功耗保持与 Wi-Fi 接入点连接的能力是影响设备电池续航时长的最关键因素。
SiWx917 Wi-Fi 6 SoC
Silicon Labs SiWx917 Wi-Fi 6 SoC 以其卓越的能效而闻名。其在 Wi-Fi 6 联网睡眠模式（目标唤醒时间为 60 秒）下的功耗仅为 22µA，这在行业内属于最低功耗水平之列。其在 Wi-Fi 6 联网睡眠模式下与 MCU 结合的系统功耗仅为 37µA。在撰写本文时，这一功耗水平比该细分市场中的任何其他 Wi-Fi 产品都要低。
然而，在仅有一个 Wi-Fi 接入点的理想条件下所进行的测量，并不能全面反映能效的真实情况。Wi-Fi 信道拥塞情况以及接入点的型号会影响互操作性和功耗。
为了更全面地了解 SiWx917 在不同网络拥塞场景下的表现、它与不同接入点型号的互操作性，以及这些方面如何影响电池寿命，我们聘请了全球独立无线工程专业机构 Novus Labs，让我们的旗舰级 Wi-Fi 6 SoC SiWx917 接受他们最严格的无线测试项目。
SiWx917 Wi-Fi 互操作性和功耗测试
此次测试的目的是查明，在面对全球广泛使用的 100 种热门 Wi-Fi 接入点型号时，SiWx917 在连接稳定性、功耗以及吞吐量等方面的表现如何。
对于每一个接入点都进行了时长 25 分钟的测试，以测量在不同网络拥塞程度下的连接稳定性和功耗情况：0%、20%、40%、70%、90%（每种拥塞程度各测试 5 分钟）最终结果已由 Novus Labs 制成表格，物联网设备制造商在评估 Silicon Labs SiWx917 时可以参考这些结果，将其作为衡量连接稳定性的一个指标，以便计算在各种实际使用条件下的电池寿命，并预测在他们的应用场景中不同接入点所带来的差异情况。
以下章节将介绍 Novus Labs 所进行的三项测试：
测试 1：SiWx917 在待机关联模式下的功耗
Novus Labs 的测试 1 测量了 SiWx917 在待机关联模式（联网睡眠模式）下的功耗。该测试持续了数周时间，针对 100 个接入点进行，采用 1 秒的监听间隔 (DTIM10) 以及 55 秒的 MTTQ 保活设置（无目标唤醒时间）。结果清晰地表明，即使在最恶劣的信道拥塞场景下，SiWx917 在所有测试的接入点上都能保持其出色的能效。
下图展示了在所有 Wi-Fi 4 (802.11n) 和 Wi-Fi 6 (802.11ax) 接入点上，针对每种拥塞场景 (0%...90%) 进行测试得出的平均电流消耗情况，测试采用 1 秒的监听间隔 (DTIM10) 以及 55 秒的 MTTQ 保活设置。
结果：在无干扰信道场景下的平均功耗仅约为 90µA，而在“接近饱和”的流量场景下，功耗约为 217µA。考虑到处于极端的信道拥塞状况，这样的功耗水平依然是非常高效的。所有测试均顺利通过，断开连接的次数为 0。
测试 2：SiWx917 在带目标唤醒时间的待机关联模式下的功耗
SiWx917 是一款支持 Wi-Fi 6 (802.11ax) 的无线 MCU，并集成了许多先进的节能优化功能，例如目标唤醒时间 (TWT)。它能够确定何时以及以怎样的频率唤醒以发送和接收数据，从而降低功耗并延长电池寿命。在测试 2 中，Novus Labs 使用 10 个接入点，在 30 秒的目标唤醒时间延迟和 55 秒的 MQTT 保活间隔条件下，测量了 SiWx917 在五种拥塞场景下的联网睡眠模式功耗。
测试结果清楚地显示出开启目标唤醒时间功能的 SiWx917 具有极高的效率优势，在“无干扰信道”场景下，其平均功耗仅为 49µA，而在“接近饱和”流量场景下，平均功耗也仅为 74µA。
与测试 1 (DTIM10) 的结果相比，在无干扰信道场景下，目标唤醒时间功能使功耗降低了 45%。在接近饱和的场景下，SiWx917 启用目标唤醒时间时的功耗仅为采用 DTIM10 时功耗的 1/3。总之，采用目标唤醒时间的 SiWx917 能够显著延长物联网设备的电池寿命，尤其是在网络拥堵的情况下。
测试 3：SiWx917 吞吐量
在测试 3 中，Novus Labs 测试了 SiWx917 在与低功耗蓝牙共存时的 Wi-Fi TCP 发送吞吐量。（SiWx917 配备了板载低功耗蓝牙无线电模块。）在一部智能手机已配对且处于连接闲置状态的情况下，对 Wi-Fi 与低功耗蓝牙共存时的吞吐量进行了测量。正如测试结果所证实的那样，SiWx917 在“无干扰信道”场景下能够达到最高 36Mbps 的吞吐量，并且即使在“接近饱和”的场景下也能稳定保持 6Mbps 的吞吐量。
使用 SiWx917 的智能锁电池寿命估算
SiWx917 是一款针对物联网高度优化的 Wi-Fi 解决方案，它在联网睡眠模式下能实现极低的功耗，从而延长物联网设备的电池续航时间。为了量化信道拥塞对电池寿命的影响，Novus Labs 针对两种场景进行了估算：
- 一种是低拥塞场景，即独栋家庭住宅中，由一台电视以及几部智能手机和笔记本电脑产生的无线流量情况；
- 另一种是高拥塞场景，模拟诸如公寓、酒店、企业、办公室以及零售场所等多用户居住或使用的情况。
电池寿命的估算基于 4 节劲量牌锂 AA 电池，这些电池在 6V 电压下可提供 3000mAh 的电量。
结果：Novus Labs 估算，SiWx917 能够让智能锁拥有较长的电池寿命。在高拥塞场景下，延迟 1 秒、应用握手时间为 55 秒时，续航时间约为 3 年；而在低拥塞场景下，目标唤醒时间设为 30 秒时，续航时间甚至可达约 5 年。
如需了解完整的计算细节，请查阅 Novus Labs 的《SiWx917 Wi-Fi 互操作性和功耗测试报告》。
SiWx917 Wi-Fi 6 SoC Novus Labs 测试结论
电池寿命是物联网设备最重要的购买考量标准之一。对于消费者而言，更长的电池寿命意味着更少更换电池、更少充电、产生更少的废弃物，以及更低的成本。对于各行业和企业来说，更长的电池寿命意味着节省运营成本：由于传感器电池电量耗尽而进行的现场检查次数减少，系统停机情况也随之减少。上述 Novus Labs 测试清晰地证明了 SiWx917 具有无可匹敌的超低功耗优势，能让智能锁的电池寿命长达 5 年，同时又不影响其无线性能、计算能力、安全性以及其他关键物联网功能。
了解更多关于 SiWx917 Wi-Fi 6 和低功耗蓝牙 5.4 SoC 以及模块的信息。
