Options de modules Wifi bi-bande pour les produits IoT

Selon Security Today, 127 appareils IoT sont prévus pour être connectés chaque seconde, et chacun de ces appareils devra communiquer via un ou plusieurs protocoles standards. Bluetooth, LoRaWAN, Wifi, services cellulaires et d'autres protocoles standards peuvent apparaître sur un même appareil, et intégrer ces fonctionnalités sur la même carte est beaucoup plus facile lorsque vous avez accès à des SoC bon marché avec des fonctionnalités intégrées. Parmi ces différents protocoles, le Wifi continuera d'être le plus populaire.

Une manière rapide d'intégrer le Wifi dans de nouveaux produits tout en réduisant le coût total du produit et en simplifiant la complexité de conception est d'utiliser un module Wifi bi-bande. Ces modules assurent la communication de 2,4 GHz jusqu'à 5,8 GHz, et ils incluent plus de fonctionnalités qu'un simple transceiver Wifi bi-bande. Les fonctionnalités intégrées supplémentaires vont d'un MCU intégré avec mémoire embarquée à la connectivité Bluetooth. Voici quelques options de modules Wifi bi-bande que vous pouvez utiliser pour construire votre écosystème IoT.

Travailler avec un module Wifi bi-bande

Les points de conception de PCB impliqués dans le travail avec un module Wifi bi-bande ne sont pas plus compliqués que ceux impliqués dans le travail avec d'autres protocoles Wifi. La conception de l'empilement, le routage et l'isolation des blocs de circuits sont les points critiques impliqués pour garantir que les parties numériques du système et les signaux analogiques de votre transceiver ne interfèrent pas. Lors de la construction d'un système IoT pour la communication bi-bande via Wifi, la manière dont vous disposez la carte sera un déterminant majeur de la qualité et de la fiabilité du signal. Les mêmes idées s'appliquent aux transceivers RF pour d'autres protocoles de communication, tels que cellulaire ou mmWave.

Les modules Wifi bi-bande facilitent le processus de conception de plusieurs manières. Un transceiver RF est une excellente option si vous innovez quelque chose d'entièrement nouveau, ou si les modules intégrés ne sont tout simplement pas disponibles. Les modules Wifi bi-bande intègrent des capacités de communication sur les bandes de 2,4 GHz et 5/5,8 GHz, mais ils peuvent également inclure d'autres fonctionnalités désirables pour les produits IoT. Un module Wifi bi-bande offre les capacités suivantes pour aider à simplifier votre processus de conception et la conception globale de votre système :

• Antenne intégrée. Ces modules ont tendance à inclure une antenne intégrée sur le paquet, ce qui élimine le besoin de concevoir un réseau d'adaptation d'impédance. Ces modules peuvent inclure une antenne à puce ou une antenne patch.

• Programmabilité facile. Ces modules peuvent être programmés via des interfaces standard (SPI, UART, etc.), permettant de sélectionner la bande de sortie avec un MCU externe. Certains modules intégreront le MCU dans le paquet, et le fabricant fournira un SDK pour développer une application sur le module.

• Empilement pré-conçu. Ces modules peuvent être livrés sur une carte montable en surface ou enfichable, qui utilise déjà un empilement pré-conçu pour assurer l'intégrité du signal et de l'alimentation.

• Intégration Bluetooth. Certains modules incluront une intégration Bluetooth, qui peut être activée dans le firmware ou via une broche d'activation avec un MCU externe.

• Approbation d'utilisation modulaire FCC. Si vous souhaitez vendre votre produit aux États-Unis, il devra passer les normes réglementaires sur les produits sans fil. Les meilleurs modules Wifi bi-bande sur le marché auront déjà reçu l'approbation de la FCC pour une utilisation en tant que dispositif modulaire. Assurez-vous de vérifier les approbations pour d'autres régions.

Ces modules peuvent avoir un coût élevé par pièce, mais l'intégration qu'ils fournissent peut réduire le coût global de votre BOM. Intégrer ces fonctionnalités dans un seul paquet réduit également la complexité du routage pour votre section analogique. En supposant que vous n'ayez pas d'autres blocs de fréquence analogique sur votre PCB, tout ce dont vous avez besoin sera contenu dans une seule région, ce qui facilite la disposition du PCB.

Modules Wifi bi-bande à faible coût

Si vous souhaitez économiser du temps et des dépenses en conception et en disposition, voici quelques modules Wifi bi-bande qui sont devenus populaires récemment. Tous ces modules mettent en évidence l'intégration possible avec un SoC, ainsi que la facilité avec laquelle ils peuvent être intégrés dans votre prochain PCB. Ces modules particuliers ont également reçu l'approbation d'utilisation modulaire de la FCC.

Panasonic, ENW-F9208A1EF

Le SoC Wifi bi-bande ENW-F9208A1EF de Panasonic intègre un émetteur-récepteur Bluetooth 5.0 et prend en charge une variété d'applications selon les normes IEEE 802.11. Ce composant prend en charge les normes de sécurité 802.11i grâce au chiffrement AES et à d'autres mécanismes de sécurité. Il prend également en charge la Qualité de Service 802.11e pour les applications multimédias. Ce composant nécessite une alimentation de 3,3, 2,2 et 1,8 V, et intègre une antenne à puce avec une puissance d'émission de +16 dBm et une sensibilité de réception de -96 dBm.

Schéma de bloc du module Wifi bi-bande ENW-F9208A1EF, tiré de la fiche technique ENW-F9208A1EF.

Laird, ST60-2230C-UU

Le module Wifi bi-bande ST60-2230C-UU de Laird intègre tous les composants nécessaires pour le Wifi bi-bande et le Bluetooth dans un seul et même paquet. Ce module offre un taux de transfert de données élevé entre le module et une carte mère jusqu'à des vitesses PCIe Gen 2. Ce module a un facteur de forme PCIe Mini avec un connecteur d'extrémité, et il inclut des connecteurs SMA sur le module pour la connexion à des antennes externes.

Photographie du module Wifi bi-bande ST60-2230C-UU dans un connecteur d'extrémité PCIe, tirée de la fiche technique ST60-2230C-UU.

Murata, LBEE5ZZ1CK-982

Le LBEE5ZZ1CK-982 de Murata est un autre module Wifi bi-bande qui offre également une connectivité via Bluetooth 4.1. Ce module se connecte à une carte mère via un connecteur HIROSE, offrant un profil plat sur une carte mère. Ce module comprend une antenne intégrée avec une haute isolation par rapport aux autres composants numériques.

Mode de connexion du module Wifi bi-bande LBEE5ZZ1CK-982 via un connecteur HIROSE, tiré de la fiche technique LBEE5ZZ1CK-982.

Un module Wifi bi-bande vous offre un moyen simple d'intégrer plusieurs fonctions dans un seul paquet, ce qui aide à réduire votre temps de conception et la complexité. Lorsque votre module intègre un MCU sur la carte, vous pouvez vous concentrer sur le développement du firmware pour garantir la fonctionnalité requise. D'autres modules Wifi à bande unique sont disponibles, mais les concepteurs de produits IoT devraient s'attendre à un besoin de continuer à opérer sous IEEE 802.11b/g/n/ac à court terme. Une fois que la ligne de modules Wifi 6 d'Intel deviendra plus largement disponible, les concepteurs auront la capacité de fournir une plus grande connectivité à travers plusieurs dispositifs.

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