近年来，设备智联在我们的日常生活中越来越常见。从智能家居设备到工业自动化系统，物联网技术正在改变我们与世界交互的方式。随着物联网设备的不断增多，对可靠、高容量和低功耗无线连接的需求变得尤为迫切。这就是 Wi-Fi 6（即 802.11ax）应运而生的原因，这一技术在住宅和企业环境中的应用印证了此类需求的重要性。

Wi-Fi 联盟的一份报告显示，Wi-Fi 6 达到 50% 市场占有率的速度超过了以往任何一代 Wi-Fi 标准，这主要是由于人们对高质量 Wi-Fi 和高效可靠连接的需求不断增长。全球技术市场咨询公司 ABI Research 预测，Wi-Fi 6 接入点 (AP) 的数量将从 2020 年 Wi-Fi 终端总出货量的 9% 增加到 2026 年占整个 Wi-Fi 市场的近 81%。

Wi-Fi 6 的市场占用率稳定上升，现在正是在新产品中加入 Wi-Fi 6 新功能的最佳时机，并且这些新特性和功能已经被纳入了各种物联网应用的规范中。

要说明 Wi-Fi 6 对物联网应用的影响，首先需要了解 Wi-Fi 6 的各种新特性及其如何增强网络的可靠性、稳定性和性能，从而为用户增加物联网产品的使用体验。

目标唤醒时间 (TWT)

目标唤醒时间 (TWT) 是 Wi-Fi 6 的功能之一。借助这一功能，无线终端可以合理调度使用无线网络的时机。利用 TWT 功能，终端设备可以仅在需要使用无线网络通信时才时打开射频接口，从而降低功耗，延长物联网设备续航。

TWT 技术支持物联网设备和路由器协商通信的时间段。这意味着设备可以计划何时唤醒来进行通信，而路由器可以调度其资源来适应不同设备的通信需求。因此，TWT 能够使设备在大部分时间内处于低功耗模式，这对于依靠电池供电且无法外接电源的物联网设备尤为重要。

对于物联网应用，TWT 适用于电池供电的 Wi-Fi 设备或无需快速响应的传感器，还适用于只需以较低频率发送少量数据的物联网设备。利用 TWT ，这些设备能够以最低的功耗运行，延长电池寿命，减少维护需求。

第三代 Wi-Fi 访问保护 (WPA3)

WPA3 是用于 Wi-Fi 网络的最新安全协议，旨在解决 WPA2 中的安全漏洞。在 Wi-Fi 5 及之前的设备和路由器中 WPA3 属于可选项，但在 Wi-Fi 6 认证中 Wi-Fi 联盟将其设为了必选项。这意味着所有的 Wi-Fi 6 设备必须兼容 WPA3 才能获得认证，以此确保这些设备符合安全的行业标准。

对于物联网应用而言，采用 WPA3 有诸多好处。其中之一是能够使用 QR 码来实现 Wi-Fi easy connect。在Wi-Fi easy connect 技术中，设备利用 WPA3 可以生成一个二维码，用户通过智能手机或平板电脑扫描该码便能利用easy connect 连接到网络。这简化了网络配置过程，并减少了手动输入网络凭据可能带来的错误或安全风险。

除了上述 easy connect 的特性之外，WPA3 提供了比之前协议更强大的安全措施，包括防止离线密码猜测攻击、强化加密功能以及增强针对公共 Wi-Fi 网络的保护。这能防止未经授权的访问或恶意攻击，保护系统完整性，对于物联网应用而言意义重大。总的来说，WPA3 为 Wi-Fi 6 设备提供了一个更强大、更安全的平台来运行物联网应用。

多用户多输入多输出 (MU-MIMO)

MU-MIMO 是一种无线技术，允许多个设备同时与单个接入点进行通信。MU-MIMO 利用空间分离的优势，实现多个设备的同时通信。通过使用多个天线，接入点可以为不同设备创建独立的“波束成形”路径，增强信号强度并减少干扰。相较于一次只能与一个设备通信的 SU-MIMO（单用户多输入多输出），这是一项重大改进。此前，在拥堵的网络环境中，设备必须等待轮流与接入点通信，所以可能引起延迟增加和超时问题。物联网设备在使用 MU-MIMO 时，可以在同一个时刻进行收发，有效降低延时。

MU-MIMO 对物联网应用大有裨益。MU-MIMO 通过实现同时通信、利用空间分离和优化资源分配，增加了连接到单个接入点的设备数量。这些因素共同扩大了网络容量，降低了延迟，并提高了整体效率，使更多设备在保持连接的同时也能展现出优越的性能。在连接到 Wi-Fi 网络的智能设备数量较多的住宅和商业环境中，这一优势尤为重要。

此外，MU-MIMO 通过减少延迟，可以提高网络的整体性能和响应性能，有利于开发工业自动化、安全监控和医疗保健等领域需要实时传输数据的应用。

正交频分多址 (OFDMA)

OFDMA 是 Wi-Fi 6 的另一重要功能，它改进了接入点与多个物联网设备之间的数据传输方式。OFDMA 将Wi-Fi 信道分割为更小的子信道，称为资源单元 (RU)，并将每个 RU 分配给特定的设备或设备组。如此就能实现一个接入点可以同时与多个设备通信，每个设备都能分得适当的信道资源。

OFDMA 使资源分配更加高效且可预测。物联网设备可以从接入点获得稳定的资源，由此降低丢包的可能性，提高网络吞吐量和整体性能。

之前的 Wi-Fi 标准采用竞争方法，要求设备竞争访问信道，而 OFDMA 减少了对以往 Wi-Fi 标准中竞争方法的依赖。与之相反，OFDMA 允许设备直接接收数据，无需等待其他设备传输结束，从而降低延迟，提高时间敏感型物联网应用（如智能家居设备、工业自动化和医疗保健应用）的响应能力。

总的来说，OFDMA 技术为物联网设备提供了更稳定的连接、更高密度的设备布局以及更低的通信延迟。

BSS 着色

BSS 着色是 802.11ax Wi-Fi 标准引入的一项功能，旨在减少邻近接入点之间的干扰，提高多个接入点的共存性。BSS 着色是指每个 BSS 或接入点使用不同的颜色，颜色大小为 6 位编码，由信号序文或 SIG 字段携带。这些颜色让客户端设备可以区分邻近接入点信号，避免干扰。

更专业地来说，BSS 着色有助于减少邻近接入点之间的共信道干扰 (CCI) 和相邻信道干扰 (ACI)。该功能为每个接入点分配唯一的颜色，传输数据包的前导码会添加这一颜色。客户端设备收到数据包后，可以查看接收到的前导码颜色，利用这些信息区分不同的接入点信号。

在物联网密集部署或存在大量设备和干扰性接入点的环境中，BSS 着色用处极大。它能够防止邻近网络造成不必要的重传和冲突，从而提高整体网络效率，并潜在地扩大物联网设备的可用范围。总的来说，BSS 着色有助于改善网络性能和可靠性，尤其适用于接入点密度较高的环境。

1024 QAM、8 SS、160 MHz 频带

Wi-Fi 6 还增加了网络带宽。例如，Wi-Fi 6 使用比之前 256 QAM 更高的 1024 QAM 调制方案。也就是说，数据编码为 10 位而非 8 位，从而将整体带宽提高了 25%。

与之类似，Wi-Fi 6 支持多达 8 个并行空间流和 160 MHz 的信道带宽，这也显著提高了网络的物理带宽。

一般而言，物联网应用通常并不需要如此之高的数据速率。通过增加可用带宽和提高数据传输效率，这些特性确保网络能够处理包括物联网设备在内、来自多个客户端的高流量，而不会减速或拥塞，这一点在物联网密集部署或网络活跃度较高的环境中尤为重要。

乐鑫 Wi-Fi 6 芯片 ESP32-C6

ESP32-C6 是乐鑫首款支持 Wi-Fi 6 的 SoC，集成 2.4 GHz Wi-Fi 6、Bluetooth 5 (LE) 和802.15.4 协议，能够为物联网产品提供行业领先的射频性能、完善的安全机制和丰富的内存资源。它搭载一个时钟频率最高 160 MHz 的高性能 RISC-V 32 位处理器，和一个时钟频率最高 20 MHz 的低功耗 RISC-V 32 位处理器，内置 512 KB SRAM 和 320 KB ROM，并支持外接 flash。

ESP2-C6 支持 2.4 GHz Wi-Fi 6 协议 (802.11ax)，并向下兼容 802.11b/g/n。它支持上行、下行 OFDMA 接入和下行 MU-MIMO 接入机制，因此即使在拥堵的网络环境中也能实现高效率低延迟的通信。此外， ESP32-C6 同样支持 Wi-Fi 6 的 TWT 功能，这有助于构建由电池供电、需要长久续航能力的超低功耗物联网设备。