Opções de Módulos Wifi Dual-Band para Produtos IoT

De acordo com Security Today, 127 dispositivos IoT estão programados para serem conectados a cada segundo, e cada um desses dispositivos precisará se comunicar por um ou mais protocolos padrão. Bluetooth, LoRaWAN, Wifi, serviços celulares e outros protocolos padrão podem aparecer em um dispositivo individual, e integrar essas funcionalidades na mesma placa é muito mais fácil quando se tem acesso a SoCs baratos com recursos integrados. Entre esses vários protocolos, o Wifi continuará sendo o mais popular.

Uma maneira rápida de incorporar Wifi em novos produtos, reduzindo o custo total do produto e diminuindo a complexidade do design, é usar um módulo Wifi de banda dupla. Esses módulos fornecem comunicação de 2,4 GHz até 5,8 GHz, e eles incluem mais recursos do que apenas um transceptor Wifi de banda dupla. Os recursos integrados adicionais variam desde um MCU integrado com memória interna até conectividade Bluetooth. Aqui estão algumas opções de módulos Wifi de banda dupla que você pode usar para construir seu ecossistema IoT.

Trabalhando com um Módulo Wifi de Banda Dupla

Os pontos de design de PCB envolvidos no trabalho com um módulo Wifi de banda dupla não são mais complicados do que aqueles envolvidos no trabalho com outros protocolos Wifi. Design de empilhamento, roteamento e isolamento de blocos de circuito são os pontos críticos envolvidos em garantir que as partes digitais do sistema e os sinais analógicos do seu transceptor não interfiram. Ao construir um sistema IoT para comunicação de banda dupla via Wifi, como você organiza a placa será um determinante importante da qualidade do sinal e da confiabilidade. As mesmas ideias se aplicam a transceptores RF para outros protocolos de comunicação, como celular ou mmWave.

Os módulos Wifi de banda dupla facilitam o processo de design de várias maneiras. Um transceptor RF é uma ótima opção se você está inovando algo totalmente novo, ou se módulos integrados simplesmente não estão disponíveis. Módulos Wifi de banda dupla integram capacidades de comunicação sobre as bandas de 2,4 GHz e 5/5,8 GHz, mas eles também podem incluir outros recursos que são desejáveis para produtos IoT. Um módulo Wifi de banda dupla fornece as seguintes capacidades para ajudar a simplificar seu processo de design e o design geral do seu sistema:

• Antena integrada. Esses módulos tendem a incluir uma antena integrada no pacote, o que elimina a necessidade de projeto de rede de correspondência de impedância. Esses módulos podem incluir uma antena de chip ou antena de patch.

• Programação fácil. Esses módulos podem ser programados por interfaces padrão (SPI, UART, etc.), permitindo que a banda de saída seja selecionada com um MCU externo. Alguns módulos integrarão o MCU no pacote, e o fabricante fornecerá um SDK para construir uma aplicação no módulo.

• Stackup pré-projetado. Esses módulos podem vir embalados em uma placa montável em superfície ou plugável, que já utiliza um stackup pré-projetado para garantir a integridade do sinal e da alimentação.

• Integração Bluetooth. Alguns módulos incluirão integração Bluetooth, que pode ser ativada no firmware ou por meio de um pino de habilitação com um MCU externo.

• Aprovação para uso modular pela FCC. Se você deseja vender seu produto nos EUA, ele precisará passar pelos padrões regulatórios sobre produtos sem fio. Os melhores módulos Wifi de banda dupla no mercado já terão recebido aprovação da FCC para uso como um dispositivo modular. Certifique-se de verificar quaisquer aprovações para outras regiões.

Esses módulos podem ter um custo alto por peça, mas a integração que eles fornecem pode reduzir o custo total do seu BOM. Integrar esses recursos em um único pacote também reduz a complexidade do roteamento para sua seção analógica. Supondo que você não tenha outros blocos de frequência analógica em sua PCB, tudo o que você precisa estará contido em uma única região, o que ajuda no layout da PCB.

Módulos Wifi de Banda Dupla de Baixo Custo

Se você deseja economizar tempo e despesas com design e layout, aqui estão alguns módulos Wifi de banda dupla que se tornaram populares recentemente. Todos esses módulos destacam a integração que é possível com um SoC, bem como a facilidade com que podem ser incorporados ao seu próximo PCB. Esses módulos específicos também têm aprovação para uso modular pela FCC.

Panasonic, ENW-F9208A1EF

O SoC Wifi de banda dupla ENW-F9208A1EF da Panasonic integra um transceptor Bluetooth 5.0 e suporta uma variedade de aplicações sob os padrões IEEE 802.11. Este componente suporta os padrões de segurança 802.11i por meio de criptografia AES e outros mecanismos de segurança. Ele também suporta 802.11e Qualidade de Serviço para aplicações multimídia. Este componente requer alimentação de 3.3, 2.2 e 1.8, e integra uma antena de chip com +16 dBm de potência Tx e sensibilidade de -96 dBm Rx.

Diagrama de blocos do módulo Wifi de banda dupla ENW-F9208A1EF, do datasheet do ENW-F9208A1EF.

Laird, ST60-2230C-UU

O módulo Wifi de banda dupla ST60-2230C-UU da Laird integra todos os componentes necessários para Wifi e Bluetooth de banda dupla em um único pacote. Este módulo oferece uma alta taxa de transferência de dados entre o módulo e uma placa-mãe até velocidades PCIe Gen 2. Este módulo possui um formato PCIe Mini com um conector de borda, e inclui conectores SMA no módulo para conexão com antenas externas.

Fotografia do módulo Wifi de banda dupla ST60-2230C-UU em um conector de borda PCIe, do datasheet do ST60-2230C-UU.

Murata, LBEE5ZZ1CK-982

O LBEE5ZZ1CK-982 da Murata é outro módulo Wifi de banda dupla que também oferece conectividade via Bluetooth 4.1. Este módulo se conecta a uma placa-mãe através de um conector HIROSE, proporcionando um perfil baixo na placa-mãe. Este módulo inclui uma antena integrada com alta isolação dos outros componentes digitais.

Modo de conexão do módulo Wifi de banda dupla LBEE5ZZ1CK-982 através de um conector HIROSE, do datasheet do LBEE5ZZ1CK-982.

Um módulo Wifi de banda dupla oferece uma maneira simples de integrar múltiplas funções em um único pacote, o que ajuda a reduzir o tempo de design e a complexidade. Quando seu módulo integra um MCU na placa, você pode focar no desenvolvimento de firmware para garantir a funcionalidade necessária. Outros módulos Wifi equivalentes de banda única estão disponíveis, mas os designers de produtos IoT devem esperar a necessidade de continuar operando sob IEEE 802.11b/g/n/ac a curto prazo. Uma vez que a linha de módulos Wifi 6 da Intel se torne mais amplamente disponível, os designers terão a capacidade de fornecer maior conectividade entre vários dispositivos.

Quando você estiver procurando por um módulo Wifi de banda dupla para o seu novo sistema, experimente as funções de busca e filtragem de peças no Octopart. Você também pode começar a procurar pelo seu próximo módulo Wifi de banda dupla ou outros componentes RF usando nossa página de categoria de semicondutores e dispositivos RF.

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