芯科科技SiWx917 Wi-Fi 6 SoC的功耗测试

电池寿命是购买者在比较无线物联网设备时首先考虑的特性之一，设备越省电其市场竞争力就越强。根据NovusLabs进行的互操作性和功耗测试，SiWx917 Wi-Fi 6 SoC在极端网络拥堵情况下仍能提供稳定且高效的连接。测试结果表明，SiWx917可为智能门锁提供长达5年的电池寿命，为设备制造商带来了极大的竞争优势。阅读本博客，了解SiWx917在不同网络拥堵环境下的功耗、吞吐量和电池寿命表现。

Wi-Fi物联网设备与连接休眠模式

Wi-Fi物联网设备(如智能门锁、安全摄像头和传感器)大部分时间处于休眠状态，但仍保持与Wi-Fi接入点(AP)的连接，并与云端保持关联。这种状态称为连接休眠模式(也称为WLAN关联模式)，它可以降低物联网设备的功耗，延长电池寿命，同时确保设备随时可以通过Wi-Fi网络访问。例如，云应用或用户可随时与设备建立数据通信。通常情况下，设备的活跃通信时间仅持续几秒到几分钟，然后又回到连接休眠模式。

由于物联网设备的工作周期“极度休眠”，设备在连接休眠模式下维持低功耗并保持Wi-Fi AP连接的能力成为决定其电池寿命的关键因素。

SiWx917 Wi-Fi 6 SoC

芯科科技的SiWx917 Wi-Fi 6 SoC以卓越的能效著称。在Wi-Fi 6连接休眠模式(TWT 60s)下，其功耗仅为22?A，是行业内最低之一。其Wi-Fi 6连接休眠模式与MCU结合后的系统总功耗仅为37?A，在同类Wi-Fi产品中保持领先。

然而，在理想环境(单一Wi-Fi AP)下的测量结果无法全面反映能效表现，因为Wi-Fi频道拥堵程度和AP型号都会影响互操作性和功耗。

为了全面评估SiWx917在不同网络拥堵环境下的性能、与不同AP型号的互操作性，以及这些因素如何影响电池寿命，我们邀请了全球知名的无线工程测试机构NovusLabs，对SiWx917进行严格的无线测试。

Wi-Fi互操作性与功耗测试

本次测试的目标是评估SiWx917在100种全球广泛使用的Wi-Fi AP上的连接稳定性、功耗和吞吐量表现。

该测试在每款AP进行了25分钟的测试，以测量其在不同网络拥堵水平(0%、20%、40%、70%、90%)下的稳定性和功耗，每种拥堵环境测试5分钟。Novus Labs整理了测试结果，设备制造商可以参考这些数据，评估SiWx917在实际使用场景下的电池寿命，并预测不同AP之间的功耗差异。

测试1：SiWx917在待机关联模式下的功耗表现

NovusLabs的测试1主要测量了SiWx917在待机关联模式(即连接休眠模式)下的功耗。测试持续数周，涵盖100种Wi-Fi AP，使用1秒监听间隔(DTIM10)和55秒MTTQ保持连接(无TWT)。结果显示，即使在最严苛的Wi-Fi频道拥堵环境下，SiWx917依然保持卓越的能效。

下图展示了在所有Wi-Fi 4(802.11n)和Wi-Fi 6(802.11ax)AP上进行测试时，不同拥堵水平(0% ~ 90%)下的平均电流消耗情况：在无拥堵的环境下，平均功耗仅~90?A。在接近饱和的流量场景下，功耗约217?A，即便在极端网络拥堵情况下，仍然保持高效能效，且所有测试均通过，且无掉线(0断连)。

这些测试结果表明，SiWx917在现实网络环境中具备极高的稳定性和能效优势，为物联网设备制造商提供了更优的低功耗Wi-Fi解决方案。

测试2：SiWx917在待机关联模式下的功耗表现(启用TWT)

SiWx917是一款支持Wi-Fi 6(802.11ax)的无线MCU，集成了多种先进的节能技术，例如目标唤醒时间(TWT)。TWT允许设备智能确定何时以及多频繁唤醒进行数据传输和接收，从而降低功耗，延长电池寿命。

在测试2中，Novus Labs评估了SiWx917在不同网络拥堵场景下的连接休眠功耗。本次测试选用了10款AP，使用30秒TWT延迟和55秒MQTT保持连接间隔，并分别在0%、20%、40%、70%、90%拥堵环境下进行测量。

测试结果清晰地展现了SiWx917启用TWT后的高效能效优势：在无拥堵(clean channel)环境下，平均功耗仅49?A;在接近饱和的网络流量场景下，功耗仅74?A。与测试1(DTIM10模式)相比，TWT在无拥堵环境下降低了45%的功耗，而在极端网络拥堵情况下，TWT模式下的功耗仅为DTIM10的1/3。

SiWx917结合TWT技术，能够显著降低功耗并大幅延长物联网设备的电池寿命，特别是在高网络拥堵的使用环境下。

测试3：SiWx917吞吐量表现

在测试3中，Novus Labs评估了SiWx917在Wi-Fi TCP发送(TX)吞吐量上的表现，同时测试了其与低功耗蓝牙(Bluetooth LE)共存时的性能。SiWx917还集成了Bluetooth LE射频功能。

本次测试在SiWx917 Wi-Fi和Bluetooth LE共同工作的情况下进行，其中Bluetooth LE处于已配对但空闲连接状态。

测试结果表明：在无拥堵环境下，SiWx917 Wi-Fi最大吞吐量达到36Mbps;在接近饱和的网络流量场景下，吞吐量依然保持6Mbps的稳定水平。

SiWx917在Wi-Fi和Bluetooth LE共享无线资源的情况下，仍能提供稳定的高吞吐量，即使在极端网络拥堵环境中依然具备强大的连接性能。

基于SiWx917的智能门锁电池寿命估算

SiWx917是一款专为物联网优化的Wi-Fi解决方案，在连接休眠模式下提供超低功耗，以延长物联网设备的电池寿命。为了量化网络拥堵对电池寿命的影响，NovusLabs针对两种不同场景进行了电池寿命估算：

低拥堵场景：模拟单户住宅，无线流量主要由电视、智能手机和笔记本电脑产生。

高拥堵场景：模拟多用户环境(如公寓、酒店、企业、办公室和零售空间)，无线网络流量密集。

电池寿命估算基于4个Energizer锂AA电池(6V，3000mAh)。

NovusLabs估算SiWx917可为智能门锁提供超长电池寿命：在高拥堵场景(1秒延迟+ 55秒应用握手间隔)下，电池寿命约3年。在低拥堵场景(TWT 30秒)下，电池寿命最高可达5年。

SiWx917 Wi-Fi 6 SoC经NovusLabs测试总结

电池寿命是物联网设备最关键的购买决策因素之一。对于消费者而言，更长的电池寿命意味着更少的更换电池、更少的充电、更少的浪费，并且降低了使用成本。对于工业和企业应用而言，更长的电池寿命可以降低运营成本(OPEX)，减少因电池耗尽导致的设备故障、维护成本和现场更换次数。

本次Novus Labs测试明确证明了SiWx917具备无可匹敌的超低功耗优势，在不影响无线性能、计算能力、安全性及其他关键物联网功能的前提下，智能门锁的电池寿命可长达5年。