Устройства Интернета вещей (IoT) становятся все более «универсальными». Блок управления умным домом должен подключаться к облаку через Wi-Fi, а также обеспечивать сопряжение в ближнем радиусе действия с мобильными телефонами через Bluetooth; промышленный шлюз должен подключаться к локальной сети через Wi-Fi, а также использовать Bluetooth для отладки устройств на месте. Этот спрос на «и то, и другое» подталкивает модули связи IoT от «специализированных на одном протоколе» к «конвергенции нескольких протоколов».
A многопротокольный модуль (комбинированный модуль) относится к одному беспроводному SoC, который поддерживает несколько стеков протоколов, обеспечивая несколько возможностей беспроводной связи одновременно на одном модуле. Наиболее распространенной комбинацией является Wi-Fi + Bluetooth , с другими комбинациями, такими как ZigBee + BLE и Wi-Fi + ZigBee . Однопротокольный модуль , напротив , фокусируется на одном стандарте связи, концентрируя все аппаратные и программные ресурсы для обслуживания только одного протокола. Оба имеют свои преимущества и недостатки, и решение о выборе напрямую влияет на стоимость устройства, энергопотребление, размер и цикл разработки.
1. Размер и компоновка печатной платы: от «двух радиочастотных систем» к «одной сосуществующей системе»
Использование двух независимых однопротокольных модулей означает необходимость как минимум двух наборов радиочастотных трасс и двух антенн. Многопротокольные модули объединяют радиочастотный фронтенд, дизайн сосуществования и интерфейсы в одном решении SoC, значительно упрощая компоновку печатной платы. В условиях ограниченного пространства устройств IoT замена двух независимых модулей одним модулем может сократить площадь печатной платы более чем на 40% .
2. Стоимость BOM и управление цепочкой поставок: на один модуль меньше, на один уровень сложности меньше
Многопротокольный модуль упрощает закупки и управление версиями до одного номера детали, значительно снижая сложность управления цепочкой поставок. По сравнению с тремя отдельными модулями, трехкомпонентный модуль может снизить стоимость BOM более чем на 30% .
3. Управление питанием: унифицированное планирование лучше децентрализованного управления.
Машина состояний питания комбинированного модуля облегчает реализацию унифицированной стратегии сна/пробуждения на уровне драйвера, избегая всплесков тока утечки, вызванных независимой работой двух отдельных микросхем. Напротив, стратегии управления питанием двух независимых модулей часто трудно точно скоординировать.
4. Сертификация и соответствие: разработайте один раз, тестируйте скоординированно
Комбинированный модуль сужает диапазон уровней мощности передачи, шаблонов спектра и сценариев сосуществования до более предсказуемого диапазона, позволяя всесторонне планировать путь сертификации на ранних этапах проекта. По сравнению с сертификацией двух модулей отдельно, комбинированный модуль может сэкономить более 30% времени и затрат на сертификацию .
5. Пользовательский опыт: естественное соответствие модели взаимодействия «сеть распределения — подключение»
В IoT-устройствах без экрана стандартный путь стал «мобильный телефон передает SSID и пароль Wi-Fi через Bluetooth → устройство подключается к сети через Wi-Fi». Комбинированный модуль естественно соответствует этой модели взаимодействия с точки зрения аппаратного обеспечения , без необходимости дополнительной межчиповой коммуникационной нагрузки.
1. Компромиссы в производительности: стоимость общих ресурсов
Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и другие основные беспроводные технологии сосуществуют в диапазоне ISM 2,4 ГГц. Когда они работают одновременно на одном чипе, несколько протоколов должны совместно использовать полосу пропускания, что может привести к потенциальному увеличению задержки и потерь пакетов . Однопротокольные модули концентрируют все аппаратные ресурсы для обслуживания одного протокола и, как правило, работают лучше с точки зрения пиковой пропускной способности и стабильности задержки .
2. Ограниченная гибкость: изменение одной части влияет на целое.
Комбинированные модули «связывают» несколько протоколов на одной аппаратной платформе. Если в будущем потребуется обновить продукт до одного из протоколов, часто придется заменить весь модуль . Однопротокольные модули , напротив, могут обновлять только один протокол , делая итерацию продукта более гибкой.
3. Сложность интеграции: не «подключи и работай»
Когда на одном чипе работают разные стеки протоколов, требуется сложная стратегия временного/частотного разделения, чтобы избежать самовмешательства. Разработчикам необходимо решать сложные вопросы, такие как управление приоритетами между протоколами и настройка стратегии сосуществования. Для неопытных команд это может фактически продлить цикл разработки.
4. «Скрытая стоимость» энергопотребления
В сценариях, где несколько протоколов работают одновременно или попеременно, общее энергопотребление комбинированных модулей обычно выше, чем у однопротокольных решений только на BLE . Для устройств полностью питающихся от батарей с минимальной передачей данных , однопротокольные модули BLE более конкурентоспособны с точки зрения энергопотребления.
Рыночные данные подтверждают восходящий тренд комбинированных модулей. Глобальный рынок беспроводных модулей растет со среднегодовым темпом роста (CAGR) 12,9% , прогнозируемый рост с 7,92 млрд долларов США в 2025 году до 8,94 млрд долларов США в 2026 году. В сегменте комбинированных чипов мировой рынок комбинированных чипов Wi-Fi/Bluetooth достиг 18,76 млрд долларов США в 2025 году , что на 14,2% больше по сравнению с предыдущим годом. Умный дом, промышленный IoT и автомобильная электроника являются тремя основными драйверами, при этом рынок автомобильных OEM-производителей, как ожидается, достигнет годового спроса в 980 миллионов единиц в 2027 году .
27,4% год к году в 2025 году. По прогнозам, количество подключенных IoT-устройств в мире превысит 30 миллиардов к 2026 году , при значительном увеличении доли устройств, использующих многопротокольные соединения.
Однопротокольные модули не исчезнут, но доля рынка комбинированных модулей быстро растет.
Поскольку многопротокольные комбинированные модули быстро становятся отраслевым мейнстримом, Ofeixin создала полную продуктовую матрицу, охватывающую многопротокольные комбинированные модули, такие как Wi-Fi, Bluetooth, PLC и IoT/AIoT , благодаря своему многолетнему опыту в области беспроводной связи.
В области комбинированных модулей Wi-Fi + Bluetooth , Ofeixin достигла полного покрытия по скорости и сценариям от Wi-Fi 4 до Wi-Fi 7. Ее линейка комбинированных модулей Wi-Fi + Bluetooth обладает следующими ключевыми преимуществами:
Во-первых, охват скорости является всесторонним. От комбинированных решений начального уровня Wi-Fi 4/BLE до флагманских комбинированных решений Wi-Fi 7/BLE 5.4, Ofeixin может предоставить точно соответствующие решения для проектов с различными требованиями к стоимости и производительности. Флагманский комбинированный модуль поддерживает сверхширокую полосу пропускания 320 МГц , достигая высокоскоростной беспроводной передачи данных со скоростью 5,8 Гбит/с , при этом интегрируя последнее поколение протокола Bluetooth Low Energy; основной комбинированный модуль серии Wi-Fi 6 поддерживает одновременную работу 2x2 в двух диапазонах , со стабильной скоростью более 1200 Мбит/с , балансируя производительность и экономичность.
Во-вторых, он обладает превосходной совместимостью интерфейсов. Комбинированный модуль Wi-Fi + Bluetooth от Ofeixin полностью охватывает различные основные хост-интерфейсы, такие как PCIe, USB и SDIO , обеспечивая гибкую адаптацию к основным управляющим микросхемам на разных платформах и значительно снижая затраты клиентов на аппаратное портирование и адаптацию.
В-третьих, он обладает зрелыми возможностями одновременной работы нескольких протоколов. Благодаря сложному алгоритму планирования сосуществования радиочастот, комбинированные модули Ofeixin могут достигать низкого уровня помех и низкой задержки при совместной работе передачи данных Wi-Fi и сканирования/подключения Bluetooth , идеально соответствуя классическому режиму взаимодействия «конфигурация сети Bluetooth + связь Wi-Fi» для IoT-устройств, а также сценариям с несколькими задачами, таким как одновременное аудио Bluetooth, передача данных Bluetooth и большие объемы данных Wi-Fi.
В области интеграции нескольких технологий и вертикальных сценариев , Ofeixin дополнительно интегрировала Wi-Fi, Bluetooth и технологию PLC-IoT (Power Line Carrier). Ее модуль PLC-IoT, основанный на стандарте IEEE 1901.1, поддерживает один CCO для подключения 200 узлов STA и обладает возможностями динамической маршрутизации и автоматического адресования по нескольким путям, обеспечивая двойное «проводное + беспроводное» подключение в сценариях умного дома, умного освещения и других. Кроме того, компания также предлагает Wi-Fi HaLow (на основе IEEE 802.11ah, ориентированный на низкое энергопотребление и широкое покрытие), Nearlink и другие многопротокольные модули, широко охватывающие сценарии применения, такие как умный дом, умный город, промышленный IoT и подключенные автомобили.
С технологической точки зрения, портфель продуктов Ofeixin точно соответствует эволюции отрасли от «однопротокольных модулей» к «многопротокольным комбинированным модулям». Компания получила многочисленные патенты на основные технологии , и вся ее продукция прошла международные сертификаты, такие как FCC, CE и SRRC, а также экологические директивы RoHS и REACH. Сегодня, когда многопротокольные комбинированные модули становятся отраслевым мейнстримом, Ofeixin предоставляет глобальным IoT-устройствам «единое» решение для многопротокольной связи благодаря своей продуктовой системе, которая охватывает все протоколы, совместима с несколькими интерфейсами и адаптируется ко всем сценариям .
Разница между многопротокольными комбинированными модулями и однопротокольными модулями — это не просто вопрос превосходства или неполноценности, а скорее вопрос различных выборов для различных сценариев .
Сценарии, в которых предпочтительнее комбинированный модуль включают: устройства, требующие совместной работы Wi-Fi и Bluetooth (например, управление умным домом); ограниченная площадь печатной платы; высокие требования к стоимости BOM и эффективности цепочки поставок; и устройства без экрана, требующие помощи Bluetooth для сопряжения с сетью Wi-Fi. Сценарии, в которых предпочтительнее однопротокольный модуль включают: экстремальные требования к пиковой производительности одного протокола; необходимость только одного способа связи; устройства, полностью питающиеся от батарей с чрезвычайно чувствительным энергопотреблением; и сценарии, требующие гибкого обновления до конкретного протокола без замены всего модуля.
Будущее — это не «комбинированные модули, заменяющие однопротокольные модули», а скорее «комбинированные и однопротокольные модули, каждый из которых находит свое место». Комбинированные модули, с их меньшим размером, более низкой стоимостью BOM и упрощенной цепочкой поставок, становятся основным выбором для сценариев с ограниченным пространством и стоимостью; однопротокольные модули, с другой стороны, остаются незаменимыми в промышленном управлении, профессиональных коммуникациях и других сценариях благодаря своей превосходной пиковой производительности и более гибким путям обновления . Для производителей модулей наличие полной матрицы обоих типов продуктов необходимо для удовлетворения разнообразных потребностей различных клиентов. Рост многопротокольных комбинированных модулей — это не технологическая революция, а неизбежное следствие спроса.
2
