Moduli Dual Band da utilizzare nel 2024

Se questo titolo ha attirato la tua attenzione, probabilmente sai già perché sei qui. Che sia controvoglia o con compiacimento, possiamo tutti riconoscere che, a questo punto, un prodotto IoT progettato per connettersi al cloud tramite il router WiFi del cliente deve supportare sia 2.4GHz che 5GHz. I router WiFi ora tipicamente trasmettono su entrambe le bande per i numerosi vantaggi, e un design orientato al consumatore significa che i produttori stanno sempre più oscurando questa sfumatura tecnica all'utente finale. Dove inizialmente i router richiedevano agli utenti di configurare manualmente una rete 5GHz con un nome separato e chiedevano loro di scegliere quali dispositivi vi si connettessero, i moderni router mesh spesso usano un unico nome di rete e password e permettono ai dispositivi di passare liberamente da una banda all'altra a seconda di fattori come la distanza dal router e la congestione. Questa è una grande notizia per i consumatori, ma può essere un disastro per i prodotti IoT che richiedono una banda di 2.4GHz e per chiunque sia incaricato di rispondere al telefono a riguardo. Una grande ingiustizia nel nostro settore è che non possiamo controllare nulla riguardo al router WiFi o alla qualità della rete del nostro cliente, eppure siamo responsabili della loro esperienza d'uso con il nostro dispositivo che dipende fortemente da entrambi questi aspetti.

Cosa ti porta qui oggi? Sei un product manager incaricato di scoprire quanto sarebbe costoso aggiungere questa funzionalità? Un leader tecnico che sta considerando un nuovo dispositivo connesso al cloud che dovrebbe essere progettato correttamente fin dall'inizio? O, (alza il bicchiere in segno di solidarietà) sei un ingegnere di sviluppo che ha visto anche l'annuncio infame del modulo economico preferito da tutti quasi due anni fa, hai convinto i poteri forti che avresti potuto continuare a sviluppare su quel modulo perché avresti ottenuto il supporto a 5GHz in pochi mesi, e ora stai cercando il modo meno traumatico per consegnare ciò che senza dubbio il tuo team di vendita ha promesso? Cin cin, amico, e benvenuto. Vediamo alcuni moduli per portarti dove devi essere.

Il modulo LBEE5CJ1XK-687 di Murata con il Chipset IW416 di NXP

Murata è nota per la produzione di moduli RF di prim'ordine, e i chipset di NXP sono ampiamente considerati standard solidi nel settore. Questo modulo supporta WiFi 2.4/5GHz così come il Bluetooth, e può essere configurato per usare la stessa antenna o antenne separate per WLAN e BT (usando il modulo SKU LBEE5CJ2XK). L'antenna o le antenne possono essere un'antenna a traccia PCB, dettagliata minuziosamente nel manuale utente, o una delle diverse antenne u.Fl di Molex come la 146187. Questa versatilità dell'antenna rende il modulo un'eccellente scelta per una famiglia di prodotti più ampia che necessita di diversi profili di trasmissione per varie applicazioni.

Sebbene il prodotto sia stato rilasciato di recente (nel 2023), è già stato creato da Embedded Artists un ottimo kit di valutazione che mostra l'antenna a traccia raccomandata. Questa scheda di valutazione è abbastanza compatta da essere utilizzata per prototipazioni avanzate ed è ben documentata.

L'intero modulo Murata costa meno di $10 in grandi quantità ed è facilmente reperibile da più distributori, così come le antenne esterne raccomandate. Per la gioia degli ingegneri elettrici e meccanici, modelli eCAD accurati e modelli 3D sono disponibili sulla pagina del prodotto.

Il modulo di Laird LWB5+ con il chipset CYW4373 di Cypress/Infineon

Un modulo di Laird Connectivity che utilizza un chipset Cypress (Cypress è stata acquisita da Infineon nel 2020) rappresenta un'altra eccellente combinazione che supporta 1x1 802.11 a/b/g/n/ac + Bluetooth 5.0. Questo modulo è disponibile in tre varianti: 453-00045 con un'antenna a chip integrata, 453-00046 con un connettore MHF4, o 453-00047 per un pad di traccia. Le prime due varianti dispongono di robusti kit di sviluppo (453-00045-K1 e 453-00046-K1 rispettivamente) disponibili da più distributori.

Sebbene il datasheet del modulo sia completo, ci sono meno risorse e guide disponibili pubblicamente rispetto ad altri dispositivi, rendendolo una scelta migliore per gli ingegneri che necessitano di specifiche funzionalità di questo prodotto (come il supporto 802.11ac) e sono disposti a impegnarsi un po' di più.

Il JODY-W3 di u-blox JODY-W3 con i chipset di NXP

Quando diciamo che tutti i prodotti IoT dovrebbero considerare l'uso del WiFi dual band, ciò si estende anche al garage. Una valutazione di "grado automobilistico" può essere utile per qualsiasi dispositivo soggetto a condizioni estreme, indipendentemente dall'applicazione specifica, quindi questo modulo può trovare impiego in tutto, dai veicoli consumer all'agricoltura. Sebbene sia un po' più costoso degli altri moduli in questa lista, il JODY-W3 porta con sé alte velocità di trasmissione dati, supporto RF all'avanguardia e opzioni flessibili per antenne e interfacce. La famiglia supporta WiFi 6 (802.11ac/ax) e Bluetooth 5.3 BR/EDR e LE, inclusa la lunga distanza, su un ampio intervallo operativo.

Le considerazioni sulla progettazione dell'antenna sono illustrate in un design di riferimento per l'antenna e nel manuale di integrazione, sottolineando le informazioni complete disponibili per questi prodotti. Sono disponibili robusti kit di valutazione sia per la versione W374 che per la versione W377 del modulo.

Nota che gli SKU specifici per l'automotive hanno un "-A" alla fine. Se cerchi una temperatura operativa superiore a 100oC, dai un'occhiata a JODY-W263-01A.

Vedi, portare il tuo prossimo prodotto IoT in un mondo saturato di router mesh non sarà così difficile! I moduli sopra rappresentano solo una manciata delle nostre opzioni come ingegneri progettisti, e se il tuo produttore preferito non sta ancora fornendo un modulo dual-band, c'è una buona possibilità che ci stiano già lavorando. Il costo del BOM potrebbe essere un po' più alto rispetto a una soluzione a singola banda, ma le recensioni che elogiano come il tuo prodotto "funzioni semplicemente" saranno impagabili.