In dit fargment uit Elektor Engineering Insights 17 – Laag Vermogen voor IoT, praat Stuart Cording met Dhiraj Sogani van Silicon Labs over hoe laagvermogen Wi-Fi 6 eindelijk energiezuinigere ontwerpen mogelijk maakt. Wi-Fi werd lang gezien als de slechtste keuze voor batterijgevoede IoT, maar de specificatie is veranderd.

Waarom Wi-Fi 6?

Traditionele Wi-Fi is ontworpen voor laptops en smartphones. IoT-apparaten hebben hele andere eisen: kleine microcontrollers, beperkte energiebudgetten en lange slaapintervallen. Zoals Sogani aangeeft, zorgt het hergebruiken van ‘normale’ Wi-Fi voor IoT voor slechte resultaten. Silicon Labs heeft zijn eerste generatie RS9116 (Wi-Fi 4) oplossing volledig opnieuw ontworpen voor laag energieverbruik, en Wi-Fi 6 gaat daarin nog een stap verder.


Twee functies in Wi-Fi 6 zijn essentieel voor laag-verbruik IoT:

  • Target Wake Time (TWT): apparaten onderhandelen lange slaapintervallen met het access point, zodat ze alleen wakker worden wanneer nodig.
  • OFDMA: efficiënter kanaalgebruik en minder botsingen verminderen het aantal hertransmissies en verlagen zo het energieverbruik.


Dankzij deze mechanismen kunnen sensoren minuten slapen in plaats van milliseconden, terwijl ze toch actief verbonden blijven zonder volledige re-authenticatie-cycli. Ontwerpers kunnen nog steeds vanalles uitschakelen voor "af-en-toe" transmissies, maar het blijft een compromis. De radio- en MCU-subsystemen kunnen selectief gevoed worden afhankelijk van de toepassing.

Schoon houden

Sogani bespreekt ook interferentie, een onvermijdelijke factor in huizen, kantoren en fabrieken. De verbeterde spectrumefficiëntie van Wi-Fi 6 helpt het aantal herhalingen te verminderen, wat direct stroom bespaart. Plaatsing van het apparaat, kanaalselectie en coexistentie met 2,4 GHz technologieën zoals BLE beïnvloeden ook de batterijduur.

Wat betreft praktische evaluatie ondersteunt Silicon Labs ontwerpers met datasheets, stroomverbruik-rekentools en hardware met automatische energiemeting. Nauwkeurige profilering is essentieel wanneer het stroomverbruik in echte toepassingen varieert tussen microampères en milliampères.

Tot slot introduceert Sogani de SiWx917 van Silicon Labs, een ultrazuinige Wi-Fi 6 + Bluetooth LE SoC. Deze integreert de Wi-Fi-stack, BLE-stack, een netwerkprocessor, een Cortex-M4 applicatie core en een on-chip ML-versneller voor taken zoals keyword spotting. Volgens Sogani biedt deze de laagste Wi-Fi 6 energieconsumptie in zijn klasse.

Er werden demonstraties getoond van de SiWx917 met Matter over Wi-Fi, Matter-over-Thread met de MG24/BG24-families, bridging van Zigbee/Z-Wave-apparaten, het nieuwe BG27 Bluetooth-apparaat, Bluetooth met hoge nauwkeurigheid voor afstandsmeting, en nieuwe MCU-aankondigingen.

Simplicity Studio IDE

Silicon Labs’ geïntegreerde Simplicity Studio IDE ondersteunt al deze platforms en biedt consistente tools voor draadloze stacks, stroomoptimalisatie en applicatie-ontwikkeling.