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新一代SimpleLink Wi-Fi 設備將幫助您解決的三大設計挑戰

2019-02-21 12:52:06 EETOP

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作者：德州儀器 Andrew Herrera

您是否嘗試過將您的智能物聯網(IoT)設備接入繁忙的Wi-Fi®網絡？盡管這使得它們絲毫發揮不了作用，因為網速和帶寬令人荒謬地低？

許多Wi-Fi網絡采用2.4 GHz技術構建，隨著數以億計的設備具備支持Wi-Fi的功能（每年該數字都呈爆炸性增長），從某種角度而言，無線網絡已經不堪重負。這種大擁塞導致許許多干擾，大到足以影響網絡的總體性能。

讓我們快速瀏覽一些和我們緊密相關的事實：當您好不容易才接入網絡，網絡不安全的問題接踵而至。網絡安全事故和惡意攻擊對于我們的隱私來說都是迫切的威脅。在您（曾）知道或不知道的情況下，全球各地的人都可以遠程訪問您的數據，甚至盜用您的身份。馬里蘭大學的一項研究已將具有互聯網接入的計算機近乎恒定的黑客攻擊率進行了量化— 平均每39秒一次。

最后，當您在勉力應付這一切后偶有喘息時，又面臨著最糟糕的境況：您的電子門鎖的電池電量徹底枯竭，您被鎖在家的外面，您在剛才安裝新的智能門鈴時卻把鑰匙落在了屋內…等等，難道不是上個月剛換完電池嗎？

聰明的設計師從未停止尋找改進生活中常用技術的新方法。TI的新一代SimpleLink™ Wi-Fi®設備CC3135、CC3235S和CC3235SF，能夠幫助您克服設計挑戰從而改進網絡性能、提高系統安全性、維持低功耗并延長電池壽命。以上均可通過提供通用軟件、資源和培訓的單一平臺供應。下面，讓我們對這些內容進行更詳細的了解：

挑戰1：減少擁擠網絡中的擁塞

您可能聽說過術語“雙頻段Wi-Fi”，但是它究竟意味著什么呢？

它代表同一設備能夠以兩個不同的頻段傳輸數據：支持802.11 b/g/n網絡的2.4 GHz和支持802.11a網絡的5 GHz。TI可支持2.4 GHz和5 GHz頻譜，提供更多可選擇的信道和更多上傳通信流量的頻段。這使得網絡能夠輕松實現疊加，有助規避2.4-GHz Wi-Fi網絡中常見的擁塞。

2.4-GHz頻段還可供其它連接技術使用，如藍牙®低能耗技術。設計師通常會將藍牙和Wi-Fi結合運用到同一系統中，擴展其產品的功能。但這種組合會導致兩者之間的空中干擾，并進一步增強了環境中的擁擠程度，同時藍牙性能也被削弱。

新的SimpleLink設備則能夠有效解決Wi-Fi和藍牙無線設備共存的復雜問題，提供2.4 GHz頻段下可靠的吞吐性能。

挑戰2：增強IoT安全性始于硬件選擇

在IoT領域，發生惡意攻擊之前，安全有時聽起來像是一個流行語，并且經常是事后才成為“最優先考慮的事情”。美國國家標準與技術研究院發布的一份報告指出現代社會“采用IoT帶來的網絡安全風險對國家構成重大威脅。”報告還稱：“為了將潛在重大風險降至最低，這些設備需要確保安全性并具備復原能力。”

提供外部機構或信譽良好的第三方驗證的標準可能有助于確保設備的安全系統滿足某種程度的穩健性。就此，TI已投資了一項近期高需求度的標準聯邦信息處理標準(FIPS)出版物140-2。

FIPS 140-2 1級定義了加密引擎完好性的安全要求。在系統中，對敏感信息加密、鑒權、數字簽名和密鑰管理時會用到加密引擎。CC3235設備具有至少六個經驗證的硬件加密引擎，至少12個固件混合式加密引擎。

挑戰3：提高電池使用壽命

將5 GHz引入到SimpleLink產品系列中，可有效維護TI連接設備所提供的低功耗性能以滿足您的期待。現在，您可以選擇具有最佳低功耗性能的雙頻段（2.4 GHz和5 GHz）Wi-Fi集成電路，用于單芯片上電池供電的應用。借助更多的低功耗模式選項，該系列新設備有利于將系統中兩個AA電池的使用壽命延長數年。

通過充分利用設備的雙頻段（2.4 GHz和5 GHz）快速連接機制可在0.5秒內連接至接入點(AP)。以上特性配合基于實時功率優化的獨特網絡學習算法，可幫助用戶實現低功耗。設計師還可利用hostless模式降低對主機微控制器（MCU）的依賴，以及為網絡處理器提供更多自主權來處理自定義的重復性和決定性任務。此模式可將主機MCU當前的消耗降低三分之一，并進一步延長應用的電池續航時間。