Módulos de Banda Dupla para Usar em 2024

Se este título chamou sua atenção, você provavelmente já sabe por que está aqui. Seja de má vontade ou com satisfação, todos podemos reconhecer que, neste ponto, um produto IoT projetado para se conectar à nuvem usando o roteador WiFi do cliente precisa suportar tanto 2.4GHz quanto 5GHz. Os roteadores WiFi agora geralmente transmitem em ambas as bandas pelos inúmeros benefícios, e o design voltado para o consumidor significa que os fabricantes estão cada vez mais ocultando essa nuance técnica do usuário final. Onde originalmente os roteadores exigiam que os usuários configurasse manualmente uma rede 5GHz com nome separado e os solicitava a escolher quais dispositivos se conectavam a ela, os roteadores mesh modernos frequentemente usam um único nome de rede e senha e permitem que os dispositivos alternem livremente entre as bandas dependendo de fatores como distância do roteador e congestionamento. Isso é uma ótima notícia para os consumidores, mas pode ser um desastre para produtos IoT que requerem uma banda de 2.4GHz e qualquer pessoa encarregada de atender o telefone sobre eles. Uma grande injustiça em nosso segmento é que não podemos controlar nada sobre o roteador WiFi ou a qualidade da rede do nosso cliente, mas somos responsáveis pela experiência do usuário com nosso dispositivo que depende fortemente de ambas as coisas.

Então, o que te traz aqui hoje? Você é um gerente de produto encarregado de descobrir quão caro seria adicionar essa funcionalidade? Um líder técnico considerando um novo dispositivo conectado à nuvem que deve ser projetado corretamente desde o início? Ou, (levantando um brinde em solidariedade) você é um engenheiro de desenvolvimento que também viu o famoso anúncio do módulo barato favorito de todos há quase dois anos, convenceu os poderes que seriam de que você poderia continuar desenvolvendo nesse módulo porque teria suporte a 5GHz em questão de meses, e agora está procurando a maneira menos traumática de entregar o que sua equipe de vendas sem dúvida prometeu? Saúde, amigo, e bem-vindo. Vamos conferir alguns módulos para te levar onde você precisa estar.

Murata’s LBEE5CJ1XK-687 com o Chipset da NXP IW416

A Murata é conhecida por produzir módulos RF de primeira linha, e os chipsets da NXP são amplamente considerados padrões sólidos da indústria. Este módulo suporta WiFi 2.4/5GHz, bem como Bluetooth, e pode ser configurado para usar a mesma ou antenas separadas para WLAN e BT (usando o SKU do módulo LBEE5CJ2XK). As antena(s) podem ser uma antena de traço de PCB, detalhada minuciosamente no manual do usuário, ou uma das várias antenas u.Fl da Molex, como a 146187. Essa versatilidade de antena faz do módulo uma excelente escolha para uma família de produtos maior que precisa de diferentes perfis de transmissão para várias aplicações.

Embora o produto tenha sido lançado recentemente (em 2023), já existe um kit de avaliação interessante criado pela Embedded Artists que mostra a antena de traço recomendada. Esta placa de avaliação é compacta o suficiente para ser usada em prototipagem avançada e é bem documentada.

O módulo Murata inteiro custa menos de $10 em volume e está prontamente disponível em vários distribuidores, assim como as antenas externas recomendadas. Para alívio dos engenheiros elétricos e mecânicos, modelos eCAD precisos e modelos 3D estão disponíveis na página do produto.

Laird’s LWB5+ com o Chipset CYW4373 da Cypress/Infineon

Um módulo da Laird Connectivity usando um chipset da Cypress (Cypress foi adquirida pela Infineon em 2020) é outra excelente combinação que suporta 1x1 802.11 a/b/g/n/ac + Bluetooth 5.0. Este módulo está disponível em três versões: 453-00045 para uma antena de chip integrada, 453-00046 com um conector MHF4, ou 453-00047 para um pad de traço. Os dois primeiros têm kits de desenvolvimento robustos (453-00045-K1 e 453-00046-K1 respectivamente) disponíveis em vários distribuidores.

Embora a ficha técnica do módulo seja abrangente, há menos recursos e guias publicamente disponíveis do que com outros dispositivos, tornando esta uma escolha melhor para engenheiros que precisam de recursos específicos deste produto (como suporte 802.11ac) e estão dispostos a fazer um esforço extra.

u-blox’s JODY-W3 com os Chipsets da NXP

Quando dizemos que todos os produtos IoT devem considerar o uso de WiFi de banda dupla, isso se estende à garagem. Uma classificação de "Grau Automotivo" pode ser útil para qualquer dispositivo submetido a condições extremas, independentemente da aplicação exata, então este módulo pode encontrar aplicações em tudo, desde veículos de consumo até agricultura. Embora um pouco mais caro que os outros módulos desta lista, o JODY-W3 traz vantagens com altas taxas de dados, suporte de RF de última geração e opções flexíveis de antena e interface. A família suporta WiFi 6 (802.11ac/ax) e Bluetooth 5.3 BR/EDR e LE, incluindo longo alcance, em uma ampla faixa de operação.

As considerações de design da antena estão dispostas em um design de referência de antena e no manual de integração, sublinhando as informações abrangentes disponíveis para esses produtos. Kits de avaliação robustos estão disponíveis tanto para os sabores do módulo W374 quanto W377.

Note que os SKUs específicos para automotivos têm um “-A” no final. Se você está procurando uma temperatura de operação acima de 100oC, confira o JODY-W263-01A da u-blox.

Veja, trazer seu próximo produto IoT para um mundo saturado com roteadores mesh não será tão ruim! Os módulos acima representam apenas uma pequena parte de nossas opções como engenheiros de design, e se seu fabricante favorito ainda não está fornecendo um módulo de banda dupla, há uma boa chance de que eles já estejam trabalhando nisso. O custo do BOM pode ser um pouco mais alto do que uma solução de banda única, mas as avaliações que elogiam como seu produto "simplesmente funciona" serão inestimáveis.