IoT 제품을 위한 듀얼 밴드 와이파이 모듈 옵션

Security Today에 따르면, 매초 127개의 IoT 기기가 온라인으로 연결될 예정이며, 각 기기는 하나 이상의 표준 프로토콜을 통해 통신해야 합니다. 블루투스, LoRaWAN, 와이파이, 셀룰러 서비스 및 기타 표준 프로토콜이 개별 기기에 나타날 수 있으며, 통합 기능이 있는 저렴한 SoC에 접근할 수 있을 때 이러한 기능을 동일한 보드에 통합하는 것이 훨씬 쉽습니다. 이러한 다양한 프로토콜 중에서 와이파이는 계속해서 가장 인기 있는 프로토콜이 될 것입니다.

제품 비용을 줄이고 설계 복잡성을 낮추면서 새로운 제품에 와이파이를 도입하는 빠른 방법은 듀얼 밴드 와이파이 모듈을 사용하는 것입니다. 이 모듈들은 2.4 GHz에서 최대 5.8 GHz까지 통신을 제공하며, 듀얼 밴드 와이파이 송수신기 이상의 기능을 포함합니다. 추가 통합 기능은 내장 MCU와 온보드 메모리에서 블루투스 연결성에 이르기까지 다양합니다. 여기 IoT 생태계를 구축하기 위해 사용할 수 있는 몇 가지 듀얼 밴드 와이파이 모듈 옵션이 있습니다.

듀얼 밴드 와이파이 모듈 사용하기

듀얼 밴드 와이파이 모듈을 사용하여 작업하는 데 관련된 PCB 설계 포인트는 다른 와이파이 프로토콜을 사용하는 것보다 더 복잡하지 않습니다. 스택업 디자인, 라우팅, 회로 블록 격리는 시스템의 디지털 부분과 송수신기에서 나오는 아날로그 신호가 서로 간섭하지 않도록 하는 데 관여하는 중요한 포인트입니다. 와이파이를 통한 듀얼 밴드 통신을 위한 IoT 시스템을 구축할 때, 보드의 레이아웃은 신호 품질과 신뢰성의 주요 결정 요인이 될 것입니다. 같은 아이디어가 셀룰러나 mmWave와 같은 다른 통신 프로토콜을 위한 RF 송수신기에도 적용됩니다.

듀얼 밴드 와이파이 모듈은 여러 가지 방법으로 설계 과정을 쉽게 만듭니다. RF 송수신기는 완전히 새로운 것을 혁신하고 있거나 통합 모듈이 단순히 사용할 수 없는 경우 훌륭한 옵션입니다. 듀얼 밴드 와이파이 모듈은 2.4 GHz 및 5/5.8 GHz 밴드에서의 통신 기능을 통합하지만, IoT 제품에 바람직한 다른 기능도 포함할 수 있습니다. 듀얼 밴드 와이파이 모듈은 설계 과정과 전체 시스템 설계를 단순화하는 데 도움이 되는 다음과 같은 기능을 제공합니다:

• 통합 안테나. 이러한 모듈은 패키지에 통합된 안테나를 포함하는 경향이 있어, 임피던스 매칭 네트워크 설계의 필요성을 없앱니다. 이 모듈에는 칩 안테나 또는 패치 안테나가 포함될 수 있습니다.

• 쉬운 프로그래밍. 이 모듈들은 표준 인터페이스(SPI, UART 등)를 통해 프로그래밍될 수 있으며, 외부 MCU를 사용하여 출력 대역을 선택할 수 있습니다. 일부 모듈은 MCU를 패키지에 통합하고 제조업체는 모듈에서 애플리케이션을 구축하기 위한 SDK를 제공할 것입니다.

• 미리 설계된 스택업. 이 모듈들은 신호 및 전력 무결성을 보장하기 위해 미리 설계된 스택업을 사용하는 표면 실장형 또는 플러그 가능한 보드에 패키지될 수 있습니다.

• 블루투스 통합. 일부 모듈은 블루투스 통합을 포함할 것이며, 이는 펌웨어 내에서 활성화되거나 외부 MCU와 함께 활성화 핀을 통해 활성화될 수 있습니다.

• FCC 모듈 사용 승인. 미국에서 제품을 판매하려면 무선 제품에 대한 규제 기준을 통과해야 합니다. 시장에서 가장 좋은 듀얼 밴드 Wifi 모듈은 이미 모듈 장치로 사용하기 위한 FCC 승인을 받았을 것입니다. 다른 지역에 대한 승인도 확인하십시오.

이 모듈들은 부품당 높은 비용을 가질 수 있지만, 제공하는 통합은 전체 BOM 비용을 줄일 수 있습니다. 이러한 기능을 단일 패키지에 통합하면 아날로그 섹션의 라우팅 복잡성도 줄어듭니다. PCB에서 다른 아날로그 주파수 블록이 없다고 가정하면, 필요한 모든 것이 단일 영역에 포함되어 있어 PCB 레이아웃에 도움이 됩니다.

저비용 듀얼 밴드 Wifi 모듈

디자인과 레이아웃에 시간과 비용을 절약하고 싶다면, 최근 인기를 얻고 있는 몇 가지 듀얼 밴드 Wifi 모듈이 있습니다. 이 모듈들은 SoC와의 통합이 가능하며, 다음 PCB에 쉽게 통합될 수 있음을 강조합니다. 이 특정 모듈들은 또한 FCC 모듈 사용 승인을 받았습니다.

Panasonic, ENW-F9208A1EF

Panasonic의 ENW-F9208A1EF 듀얼 밴드 Wifi SoC는 블루투스 5.0 송수신기를 통합하고 IEEE 802.11 표준 하의 다양한 애플리케이션을 지원합니다. 이 구성 요소는 AES 암호화 및 기타 보안 메커니즘을 통해 802.11i 보안 표준을 지원합니다. 또한 멀티미디어 애플리케이션을 위한 802.11e 품질 서비스를 지원합니다. 이 구성 요소는 3.3, 2.2, 1.8 전원 공급이 필요하며, +16 dBm Tx 전력 및 -96 dBm Rx 감도를 가진 칩 안테나를 통합합니다.

ENW-F9208A1EF 데이터시트에서 가져온 ENW-F9208A1EF 듀얼 밴드 Wifi 모듈의 블록 다이어그램.

Laird, ST60-2230C-UU

ST60-2230C-UU 듀얼 밴드 와이파이 모듈은 Laird에서 제공하는 제품으로, 듀얼 밴드 와이파이 및 블루투스에 필요한 모든 구성 요소를 하나의 패키지로 통합합니다. 이 모듈은 모듈과 메인보드 간에 PCIe Gen 2 속도까지 높은 데이터 전송률을 제공합니다. 이 모듈은 엣지 커넥터가 있는 PCIe Mini 폼 팩터를 가지고 있으며, 외부 안테나에 연결하기 위한 SMA 커넥터를 모듈에 포함하고 있습니다.

ST60-2230C-UU 듀얼 밴드 와이파이 모듈의 PCIe 엣지 커넥터 사진, ST60-2230C-UU 데이터시트에서.

Murata, LBEE5ZZ1CK-982

Murata의 LBEE5ZZ1CK-982는 또 다른 듀얼 밴드 와이파이 모듈로, 블루투스 4.1을 통한 연결성도 제공합니다. 이 모듈은 HIROSE 커넥터를 통해 메인보드에 연결되어 메인보드 상에서 평평한 프로필을 제공합니다. 이 모듈은 다른 디지털 구성 요소로부터의 높은 격리를 가진 통합 안테나를 포함합니다.

HIROSE 커넥터를 통한 LBEE5ZZ1CK-982 듀얼 밴드 와이파이 모듈 연결 모드, LBEE5ZZ1CK-982 데이터시트에서.

듀얼 밴드 와이파이 모듈은 단일 패키지에 여러 기능을 통합하여 설계 시간과 복잡성을 줄일 수 있는 간단한 방법을 제공합니다. 모듈이 보드에 MCU를 통합할 때, 필요한 기능을 보장하기 위해 펌웨어 개발에 집중할 수 있습니다. 단일 밴드와 동등한 와이파이 모듈도 사용 가능하지만, IoT 제품 디자이너들은 단기적으로 IEEE 802.11b/g/n/ac 하에서 계속 운영할 필요가 있을 것으로 예상해야 합니다. Intel의 와이파이 6 모듈 라인이 더 널리 사용 가능해지면, 디자이너들은 여러 장치 간에 더 큰 연결성을 제공할 수 있는 능력을 갖게 될 것입니다.

새로운 시스템을 위한 듀얼 밴드 와이파이 모듈을 찾고 있다면, Octopart의 부품 검색 및 필터링 기능을 시도해 보세요. 또한, RF 반도체 및 장치 카테고리 페이지를 사용하여 다음 듀얼 밴드 와이파이 모듈이나 다른 RF 구성 요소를 검색할 수도 있습니다.

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