Módulos de doble banda para usar en 2024

Si este título captó tu atención, probablemente ya sabes por qué estás aquí. Ya sea de mala gana o con satisfacción, todos podemos reconocer que, en este punto, un producto IoT diseñado para conectarse a la nube usando el router WiFi del cliente necesita soportar tanto 2.4GHz como 5GHz. Los routers WiFi ahora típicamente transmiten en ambas bandas por los numerosos beneficios, y el diseño amigable para el consumidor significa que los fabricantes están cada vez más ocultando esta sutileza técnica al usuario final. Donde originalmente se requería que los usuarios configuraran manualmente una red 5GHz con un nombre separado y les pedían que eligieran qué dispositivos se conectaban a ella, los modernos routers de malla a menudo usan un único nombre de red y contraseña y permiten que los dispositivos salten libremente entre bandas dependiendo de factores como la distancia al router y la congestión. Eso es una gran noticia para los consumidores, pero puede ser un desastre para los productos IoT que requieren una banda de 2.4GHz y para cualquiera encargado de responder llamadas sobre ellos. Una gran injusticia en nuestro ámbito es que no podemos controlar nada sobre el router WiFi de nuestro cliente o la calidad de la red, sin embargo, somos responsables de su experiencia de usuario con nuestro dispositivo que depende en gran medida de ambas cosas. Entonces, ¿qué te trae por aquí hoy? ¿Eres un gerente de producto encargado de averiguar cuán costoso sería añadir esta funcionalidad? ¿Un líder técnico considerando un nuevo dispositivo conectado a la nube que debería ser diseñado correctamente desde el principio? O, (levanta la copa en solidaridad) ¿eres un ingeniero de desarrollo que también vio el infame anuncio de todos hace casi dos años, convenciste a los que toman las decisiones de que podrías seguir desarrollando en ese módulo porque obtendrías soporte de 5GHz en cuestión de meses, y ahora estás buscando la manera menos traumática de entregar lo que tu equipo de ventas sin duda ha prometido? Salud, amigo, y bienvenido. Vamos a revisar algunos módulos para llevarte a donde necesitas estar.

El LBEE5CJ1XK-687 de Murata con el Chipset IW416 de NXP

Murata es conocido por producir módulos RF de primera línea, y los chipsets de NXP son ampliamente considerados como estándares sólidos de la industria. Este módulo soporta WiFi 2.4/5GHz así como Bluetooth, y puede ser configurado para usar la misma o diferentes antenas para WLAN y BT (usando el SKU del módulo LBEE5CJ2XK). La(s) antena(s) puede ser una antena de traza de PCB, detallada minuciosamente en el manual del usuario, o una de varias antenas u.Fl de Molex como la 146187. Esta versatilidad de antena hace que el módulo sea una excelente elección para una familia de productos más grande que necesita diferentes perfiles de transmisión para varias aplicaciones. 

Aunque el producto fue lanzado recientemente (en 2023), ya hay un buen kit de evaluación creado por Embedded Artists que muestra la antena de traza recomendada. Esta placa de evaluación es lo suficientemente compacta para ser utilizada en prototipos avanzados y está bien documentada.

El módulo completo de Murata cuesta menos de $10 en volumen y está disponible fácilmente a través de múltiples distribuidores, al igual que las antenas externas recomendadas. Para alivio de los ingenieros eléctricos y mecánicos por igual, modelos eCAD precisos y modelos 3D están disponibles en la página del producto.

El módulo de Laird’s LWB5+ con el chipset CYW4373 de Cypress/Infineon

Un módulo de Laird Connectivity usando un chipset de Cypress (Cypress fue adquirido por Infineon en 2020) es otra excelente combinación que soporta 1x1 802.11 a/b/g/n/ac + Bluetooth 5.0. Este módulo está disponible en tres variantes: 453-00045 para una antena de chip integrada, 453-00046 con un conector MHF4, o 453-00047 para un pad de traza. Los dos primeros cuentan con robustos kits de desarrollo (453-00045-K1 y 453-00046-K1 respectivamente) disponibles a través de múltiples distribuidores.

Aunque la hoja de datos del módulo es completa, hay menos recursos y guías disponibles públicamente que con otros dispositivos, lo que lo hace una mejor opción para ingenieros que necesitan características específicas de este producto (como el soporte 802.11ac) y están dispuestos a realizar un poco más de trabajo adicional.

El JODY-W3 de u-blox’s JODY-W3 con los chipsets de NXP

Cuando decimos que todos los productos IoT deberían considerar el uso de WiFi de doble banda, eso se extiende hasta el garaje. Una calificación de "grado automotriz" puede ser útil para cualquier dispositivo sometido a condiciones extremas, independientemente de la aplicación exacta, por lo que este módulo puede encontrar hogar en todo, desde vehículos de consumo hasta la agricultura. Aunque es un poco más caro que otros módulos en esta lista, el JODY-W3 trae consigo altas tasas de datos, soporte RF de vanguardia y opciones de antena e interfaz flexibles. La familia soporta WiFi 6 (802.11ac/ax) y Bluetooth 5.3 BR/EDR y LE, incluyendo largo alcance, en un amplio rango operativo.

Las consideraciones de diseño de antena se detallan en un diseño de referencia de antena y en el manual de integración, subrayando la información comprensiva disponible para estos productos. Hay kits de evaluación robustos disponibles tanto para las versiones W374 como W377 del módulo.

Tenga en cuenta que los SKU específicos para automoción tienen un “-A” al final. Si busca una temperatura de operación por encima de 100oC, consulte el JODY-W263-01A de u-blox.

¡Ves, introducir tu próximo producto IoT en un mundo saturado con routers de malla no será tan malo! Los módulos mencionados representan solo una pequeña parte de nuestras opciones como ingenieros de diseño, y si tu fabricante favorito aún no ofrece un módulo de doble banda, hay una buena posibilidad de que ya estén trabajando en ello. El costo del BOM puede ser un poco más alto que una solución de banda única, pero las reseñas que llegan alabando cómo tu producto "simplemente funciona" serán invaluables.