Opciones de módulos Wifi de doble banda para productos IoT

Según Security Today, se espera que 127 dispositivos IoT se conecten en línea cada segundo, y cada uno de esos dispositivos necesitará comunicarse a través de uno o más protocolos estándar. Bluetooth, LoRaWAN, Wifi, servicios celulares y otros protocolos estándar pueden aparecer en un dispositivo individual, e integrar estas características en la misma placa es mucho más fácil cuando se tiene acceso a SoCs económicos con características integradas. Entre estos diversos protocolos, el Wifi continuará siendo el más popular.

Una manera rápida de incorporar Wifi en nuevos productos mientras se reduce el costo total del producto y se disminuye la complejidad del diseño es utilizar un módulo Wifi de doble banda. Estos módulos proporcionan comunicación de 2.4 GHz hasta 5.8 GHz, e incluyen más características que solo un transceptor Wifi de doble banda. Las características integradas adicionales van desde un MCU integrado con memoria a bordo hasta conectividad Bluetooth. Aquí hay algunas opciones de módulos Wifi de doble banda que puedes usar para construir tu ecosistema IoT.

Trabajando con un Módulo Wifi de Doble Banda

Los puntos de diseño de PCB involucrados en trabajar con un módulo Wifi de doble banda no son más complicados que aquellos involucrados en trabajar con otros protocolos Wifi. El diseño de apilamiento, el enrutamiento y la aislación de bloques de circuitos son los puntos críticos involucrados en asegurar que las porciones digitales del sistema y las señales analógicas de tu transceptor no interfieran. Al construir un sistema IoT para comunicación de doble banda a través de Wifi, cómo dispongas la placa será un determinante mayor de la calidad de la señal y la fiabilidad. Las mismas ideas se aplican a transceptores RF para otros protocolos de comunicación, como celular o mmWave.

Los módulos Wifi de doble banda facilitan el proceso de diseño de varias maneras. Un transceptor RF es una gran opción si estás innovando algo completamente nuevo, o si los módulos integrados simplemente no están disponibles. Los módulos Wifi de doble banda integran capacidades de comunicación sobre bandas de 2.4 GHz y 5/5.8 GHz, pero también pueden incluir otras características que son deseables para productos IoT. Un módulo Wifi de doble banda proporciona las siguientes capacidades para ayudar a simplificar tu proceso de diseño y el diseño general de tu sistema:

• Antena integrada. Estos módulos suelen incluir una antena integrada en el paquete, lo que elimina la necesidad de diseñar una red de adaptación de impedancias. Estos módulos pueden incluir una antena de chip o una antena de parche.

• Programabilidad fácil. Estos módulos se pueden programar a través de interfaces estándar (SPI, UART, etc.), permitiendo que la banda de salida sea seleccionada con un MCU externo. Algunos módulos integrarán el MCU en el paquete, y el fabricante proporcionará un SDK para construir una aplicación en el módulo.

• Stackup pre-diseñado. Estos módulos pueden venir empaquetados en una placa montable en superficie o enchufable, que ya utiliza un stackup pre-diseñado para asegurar la integridad de la señal y de la potencia.

• Integración de Bluetooth. Algunos módulos incluirán integración de Bluetooth, que puede ser activada dentro del firmware o a través de un pin de habilitación con un MCU externo.

• Aprobación para uso modular por la FCC. Si quieres vender tu producto en EE. UU., necesitará pasar los estándares regulatorios sobre productos inalámbricos. Los mejores módulos Wifi de doble banda en el mercado ya habrán recibido la aprobación de la FCC para su uso como dispositivo modular. Asegúrate de verificar cualquier aprobación para otras regiones.

Estos módulos pueden tener un alto costo por parte, pero la integración que proporcionan puede reducir el costo total de tu BOM. Integrar estas características en un solo paquete también reduce la complejidad del enrutamiento para tu sección analógica. Suponiendo que no tengas otros bloques de frecuencia analógica en tu PCB, todo lo que necesitas estará contenido en una sola región, lo que ayuda al diseño del PCB.

Módulos Wifi de doble banda de bajo costo

Si quieres ahorrar tiempo y gastos en diseño y disposición, aquí hay algunos módulos Wifi de doble banda que se han vuelto populares recientemente. Todos estos módulos destacan la integración que es posible con un SoC, así como la facilidad con la que pueden ser incorporados en tu próximo PCB. Estos módulos particulares también tienen aprobación para uso modular por la FCC.

Panasonic, ENW-F9208A1EF

El SoC Wifi de doble banda ENW-F9208A1EF de Panasonic integra un transceptor Bluetooth 5.0 y soporta una variedad de aplicaciones bajo los estándares IEEE 802.11. Este componente soporta los estándares de seguridad 802.11i a través de la encriptación AES y otros mecanismos de seguridad. También soporta 802.11e Calidad de Servicio para aplicaciones multimedia. Este componente requiere una alimentación de 3.3, 2.2, y 1.8 y integra una antena de chip con +16 dBm de potencia Tx y -96 dBm de sensibilidad Rx.

Diagrama de bloques del módulo Wifi de doble banda ENW-F9208A1EF, del datasheet de ENW-F9208A1EF.

Laird, ST60-2230C-UU

El módulo Wifi de doble banda ST60-2230C-UU de Laird integra todos los componentes necesarios para Wifi de doble banda y Bluetooth en un solo paquete. Este módulo proporciona una alta tasa de transferencia de datos entre el módulo y una placa base hasta velocidades de PCIe Gen 2. Este módulo tiene un factor de forma PCIe Mini con un conector de borde, e incluye conectores SMA en el módulo para conexión a antenas externas.

Fotografía del módulo Wifi de doble banda ST60-2230C-UU en un conector de borde PCIe, del datasheet de ST60-2230C-UU.

Murata, LBEE5ZZ1CK-982

El LBEE5ZZ1CK-982 de Murata es otro módulo Wifi de doble banda que también proporciona conectividad a través de Bluetooth 4.1. Este módulo se conecta a una placa base a través de un conector HIROSE, dando un perfil plano en una placa base. Este módulo incluye una antena integrada con alta aislación de los otros componentes digitales.

Modo de conexión del módulo Wifi de doble banda LBEE5ZZ1CK-982 a través de un conector HIROSE, del datasheet de LBEE5ZZ1CK-982.

Un módulo Wifi de doble banda te ofrece una manera sencilla de integrar múltiples funciones en un solo paquete, lo que ayuda a reducir tu tiempo de diseño y complejidad. Cuando tu módulo integra un MCU en la placa, puedes enfocarte en el desarrollo de firmware para asegurar la funcionalidad requerida. Otros módulos Wifi equivalentes de banda única están disponibles, pero los diseñadores de productos IoT deberían esperar la necesidad de seguir operando bajo IEEE 802.11b/g/n/ac a corto plazo. Una vez que la línea de módulos Wifi 6 de Intel se vuelva más ampliamente disponible, los diseñadores tendrán la capacidad de proporcionar una mayor conectividad a través de múltiples dispositivos.

Cuando estés buscando un módulo Wifi de doble banda para tu nuevo sistema, prueba las funciones de búsqueda y filtrado de partes en Octopart. También puedes comenzar a buscar tu próximo módulo Wifi de doble banda u otros componentes RF utilizando nuestra página de categoría de semiconductores y dispositivos RF.

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