延長WiFi應用中的電池壽命

WiFi已經廣泛用于許多領域；除了在筆記本電腦中得到大量使用外，還延伸到了WiFi電話和VoIP應用中。根據國際分析機構ABI Research日前發布報告稱，由于無線設備需求旺盛，以及企業級應用需求的提升，2010全球Wi-Fi芯片出貨量將達7.7億個，同比增長33%。到2015年，支持Wi-Fi功能的消費電子設備總出貨量將達到5.3億臺，年復合增長率將為26%。在未來5年內，手機將是最大的Wi-Fi芯片消費主體，到2015年普及率將達到40%，年復合增長率將為25%。

隨著WiFi應用越來越普及，WiFi網絡的覆蓋范圍也變得越來越寬。更多的WiFi應用將會出現在后勤管理、家庭自動化、建筑物自動化管理以及其他便攜式設備當中。便攜式移動電子設備被譽為WiFi應用增長的動力之一，因而對于更長電池壽命的需求將成為這些應用中的一個關鍵因素。

如何提高WiFi應用中的電池壽命？

有三種方法可以延長電池壽命：即增加電池容量，降低WiFi產品的功耗，以及借助可行的控制方式。增加電池容量非常簡單；然而，由于技術上的限制，這樣做可能會使成本和電池體積急劇增加。因而另外兩種方法 – 降低WiFi產品功耗和增加電源控制功能也就相對比較可行。要實現WiFi產品的低功耗，甚至超低功耗，我們就必須選擇超低功耗的SoC。表1列出了業界比較有影響力的三款超低功耗WiFi芯片的主要特點。

表1

GS1010的射頻電路設計非常簡單（僅需要一個0805封裝的器件），因此即便是不具備射頻經驗的系統設計者也能夠輕松完成設計。而且得益于其優秀的電池壽命增強功能，GS1010在睡眠模式下僅消耗18μW的電量。Gainspan宣稱GS1010能夠在單節AA電池供電的情況下持續工作5年或10年（視應用情況而定）。

BCM4328和STLC4560兩種產品都能提供許多高級功能，并且能得到軟件的良好支持。因此在設計一種需要支持多種軟件的復雜系統時（例如WiFi手機），BCM4328和STLC4560無疑更加適用。但是對于向無線傳感器網絡這樣的簡單的低成本應用， GS1010則是一種更好的選擇。

如表1和圖1中所示，工作模式和待機模式的功耗值有很大的差別。基于這種現象而提出的節能方法是延長待機的時間而縮短工作周期的時間。這需要設計者根據系統性能的需求精確的設定響應條件，較少系統錯誤的將待機模式激活到工作模式的可能性，并且確保系統在完成所有任務后回到待機模式。

低功耗技術能夠極大的延長電池壽命，而良好的設計方案則是實現這一目標的關鍵。