Wi-Fi模块在物联网设计中的优势介绍

英特尔公司）

然而，在设计物联网应用时，更高的数据速率协议并不总是更可取。尽管802.11ac可以将其转换为最高1.3 Gbps，但大多数嵌入式应用程序（例如，机器到机器[M2M]数据和控制设备）都受到功率限制，并且可以以更低的数据速率运行。

选择Wi-Fi的另一个好理由是，在未来一年左右的时间内，技术升级将使其更加强大。例如，Wi-Fi联盟最近宣布推出采用IEEE 802.11ah技术的产品的Wi-Fi HaLow（发音为“halo”）。 HaLow将Wi-Fi扩展到900 MHz频段，并提供了改进的范围 - 几乎是当今Wi-Fi的两倍 - 可扩展的数据速率从150 Kbps到2.1 Mbps; IEEE 802.11ah还承诺提供低功耗特性，其用例主要用于无线传感器网络，这是一种经典的物联网应用。

2月，在2016年国际固态电路会议（ISSCC）上，荷兰霍尔斯特中心与比利时IMEC研究所合作，展示了一款HaLow发射机在亚GHz频段上运行Wi-Fi。该团队表示，当提供0 dBm输出功率并使用1 V电源供电时，最大功耗为7.1 mW。与最先进的802.11 OFDM收发器相比，功耗降低了10倍。

同样正在开发的是IEEE 802.11ai，它将提供快速初始链路设置（在更少的情况下实现安全链路设置）正在开发以提供类似蜂窝的自动网络发现体验。

模块和开发套件

RF工程可能是一项棘手的业务，尤其是100 ms）和IEEE 802.11aq。对于该学科的新手。认识到这一点，RF芯片供应商正在提供模块，开发套件和参考设计，使产品的无线连接更容易。

例如，Microchip使用由32位控制器驱动的模块提供物联网开发套件（DM990001）。它采用两个Microchip组件，MRF24WG0MA/B预认证Wi-Fi模块，支持802.11b和802.11g，PIC32MX695F512H微控制器具有128 KB RAM和512 Kbits闪存。 PIC MCU具有80 MHz，105-DMIPS 32位内核，带有集成PHY的USB 2.0 On-The-Go（OTG）外设，10/100以太网MAC和4个专用直接存储器访问（DMA）通道USB OTG和以太网。

入门套件由亚马逊网络服务（AWS）提供支持，这是一个托管云平台，可让连接的设备与云应用程序安全地交互。使用AWS IoT应用程序可以随时跟踪所有联网设备并与之通信，即使它们未连接也是如此。

亚马逊为其AWS IoT组建了Quickstart参考部署，其设计目的是展示该平台的一些功能。如果您计划将Amazon用作托管服务提供商，则AWS IoT会特别有用。它支持HTTP，Web浏览器和Web服务器的WebSockets，以及MQ遥测传输（MQTT），这是一种轻型通信协议，适用于小型传感器和移动设备，专门用于容忍间歇性连接，最大限度地减少设备上的代码占用空间，并降低网络带宽要求。

德州仪器的CC3100MOD Wi-Fi模块是一个完整的平台解决方案，包括各种工具和软件，示例应用程序，用户和编程指南以及参考设计（图2）。它主要由公司的CC3100R11MRGC Wi-Fi网络处理器和电源管理子系统组成。作为公司SimpleLink Wi-Fi系列的一部分，CC3100MOD集成了Wi-Fi和Internet的所有协议，降低了主机MCU软件的要求。它还包括所有必需的时钟，SPI闪存，RF滤波器，晶体和无源器件。

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图2：TI的CC3100MOD旨在简化互联网的实施连接。它集成了Wi-Fi和互联网的所有协议，大大降低了主机MCU软件的要求。

CC3100MOD Wi-Fi网络处理器子系统包含802.11 b/g/n无线电，基带和MAC有一个256位加密引擎，用于安全的Internet连接。它还包含一个专用的ARM MCU，可完全卸载主机MCU。电源管理子系统包括一个集成的DC-DC转换器，支持各种电源电压。它支持低功耗模式，例如采用RTC模式的休眠模式，仅需要大约7μA的电流。

在软件方面，该模块包括嵌入式TCP/IP和TLS/SSL安全堆栈，HTTP服务器和多个Internet协议。对于TCP客户端应用程序，设备驱动程序将主机内存占用要求保持在小于7千字节的代码和700字节的RAM中。 CC3100MOD物联网模块解决方案还通过了FCC，IC，CE和Wi-Fi认证。

STMicroelectronics的SPWF01S Wi-Fi模块是一种即插即用的802.11b/g/n解决方案（图3）。它的一侧有一个串行接口，允许与供应商的STM32和STM8等MCU进行通信。另一方面是Wi-Fi收发器。该模块还包含定时时钟和稳压器。它可以配置嵌入式微型2.45 GHz ISM波段天线（SPWF01SA），也可以配置U.FL同轴连接器用于外部天线连接（SPWF01SC），因此集成无需RF知识。

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图3：ST SPWF01S串口到Wi-Fi b/g/n模块的框图。它具有低功耗和小外形尺寸，可用于固定和移动无线应用。

SPWF01S具有CE，FCC和IC认证，符合工业温度范围要求。容－源－电－子－网－为你提供技术支持

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