作者:泰克專家
Wi-Fi技術(shù)正在超出傳統(tǒng)邊界,,延伸到人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)方面,,從消費(fèi)電子到醫(yī)療器械和工業(yè)控制,并不斷朝著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)方向發(fā)展,。這意味著,,開發(fā)嵌入式電子器件的工程師在設(shè)計(jì)時(shí),越來越多地被要求與使用Wi-Fi的其他產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)互操作,。這些設(shè)計(jì)至少要滿足其中一項(xiàng)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn),,要求手動(dòng)測試方案。另外還要考慮許多因素,,特別是對RF產(chǎn)品集成感到陌生的工程師來說,,他們很難知道從哪兒入手。
在這篇文章中,,首先介紹WLAN集成和802.11的部分基礎(chǔ)知識,,討論典型應(yīng)用,,然后考察搜索模塊時(shí)的某些參數(shù)過濾標(biāo)準(zhǔn)(也就是關(guān)鍵考慮因素),、模塊折衷因素、是否需要RF工程師,。Wi-Fi模塊選擇是在設(shè)計(jì)中增加Wi-Fi的大型討論中八大部分之一,。選擇適當(dāng)?shù)哪K是非常好的切入點(diǎn),,因?yàn)檫@對設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
使用Wi-Fi模塊的典型應(yīng)用
在這方面,,可以把Wi-Fi視作一種途徑,,來與其他WLAN器件實(shí)現(xiàn)互操作。WLAN指滿足一項(xiàng)或多項(xiàng)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn),,可以用于各種科學(xué),、工業(yè)、商業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用中的設(shè)備,,如下圖所示,。許多設(shè)備可以使用Wi-Fi,這些設(shè)備都可以通過一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)連接到網(wǎng)絡(luò)資源上,。
使用Wi-Fi模塊的設(shè)備隨處可見
搜索模塊時(shí)的過濾標(biāo)準(zhǔn)
模塊制造商通常按參數(shù)對模塊分類,。使用下面這些參數(shù),根據(jù)應(yīng)用指標(biāo)提煉搜索結(jié)果,。這是一個(gè)很長的清單,,您最好下載“選擇Wi-Fi模塊”應(yīng)用指南,獲得每個(gè)參數(shù)的具體信息:
支持的協(xié)議/標(biāo)準(zhǔn)
工作頻段
發(fā)送范圍
發(fā)送功率輸出,,工作供電電流或電壓
數(shù)據(jù)速率 (最大吞吐量)
微控制器/微處理器
操作系統(tǒng) (驅(qū)動(dòng)程序支持)
天線和連接器
安全的Wi-Fi鑒權(quán)方式
形狀和大小
工作溫度范圍
封裝類型
PCB布線
硬件接口
其他特點(diǎn)(實(shí)時(shí)時(shí)鐘,,自動(dòng)睡眠/喚醒,等等)
認(rèn)證/一致性測試
記住,,您需要同時(shí)考慮硬件和軟件,,因?yàn)閃i-Fi模塊是一個(gè)功能單元,只有在嵌入到系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)才能運(yùn)行,。另外需要指出的是,,Wi-Fi軟件應(yīng)包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、集成IEEE 802.11安全懇求程序及全功能管理和監(jiān)測工具,。Wi-Fi模塊硬件包含兩大部分:Wi-Fi芯片和應(yīng)用主機(jī)處理器,。
折衷因素
與任何東西一樣,,在選擇Wi-Fi模塊時(shí)也要折衷,。評估中三個(gè)主要因素是數(shù)據(jù)速率、范圍和功率要求,。在比較不同的Wi-Fi協(xié)議時(shí),,IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)吞吐量較高,,而IEEE 802.11b/g的優(yōu)點(diǎn)則是兼容能力和功率要求。
IEEE 802.11n提供了更高的數(shù)據(jù)吞吐量,、更大的范圍和強(qiáng)健的鏈路質(zhì)量等運(yùn)行優(yōu)勢,,網(wǎng)絡(luò)利用率更高。802.11ac基于擴(kuò)展范圍內(nèi)的高帶寬,通過802.11n為600 Mbps提供了兩倍的帶寬,。它實(shí)現(xiàn)了Wi-Fi解決方案,,滿足了當(dāng)前對高容量、高質(zhì)量移動(dòng)實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求,,如視頻和語音,。使用多臺(tái)天線(MIMO技術(shù))進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)速率和范圍。這些擴(kuò)展功能以使用多個(gè)天線結(jié)構(gòu)為代價(jià),,提高了BOM設(shè)計(jì)復(fù)雜程度,,同時(shí)要使用更多的功率。
選擇Wi-Fi模塊時(shí)典型的折衷因素
RF工程師和Wi-Fi模塊
前面我討論了購買預(yù)制的Wi-Fi模塊,,也就是說不需要RF工程師,。大多數(shù)制造商沒有構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求的RF專業(yè)知識。但是,,有許多任務(wù),,比如為制造調(diào)試和構(gòu)建定制嵌入式模塊,要求某些RF專業(yè)知識,。在這些情況下,,您可能要雇一名RF顧問,或依賴WLAN和RF測試設(shè)備制造商提供專業(yè)知識,。
選擇最適合您的設(shè)計(jì)應(yīng)用的Wi-Fi模塊,,首先要認(rèn)真考慮哪些Wi-Fi模塊參數(shù)將滿足您的需求,選擇時(shí)有哪些折衷因素,,您將使用哪些WLAN和RF器件測試設(shè)備,。下載“怎樣Wi-Fi模塊”應(yīng)用指南,更詳細(xì)地考察這種技術(shù)及怎樣使它更好地滿足您的需求,。