Варианты двухдиапазонных модулей Wi-Fi для продуктов IoT

Согласно Security Today, каждую секунду в сеть выходят 127 устройств IoT, и каждое из них должно будет общаться по одному или нескольким стандартным протоколам. Bluetooth, LoRaWAN, Wifi, сотовые сервисы и другие стандартные протоколы могут присутствовать на отдельном устройстве, и интеграция этих функций на одной плате значительно упрощается, когда у вас есть доступ к недорогим SoC с интегрированными функциями. Среди этих различных протоколов Wifi продолжит оставаться наиболее популярным.

Быстрый способ внедрить Wifi в новые продукты, снизив общую стоимость продукта и упростив процесс проектирования, - использовать двухдиапазонный модуль Wifi. Эти модули обеспечивают связь на частотах 2,4 ГГц до 5,8 ГГц и включают в себя больше функций, чем просто двухдиапазонный приемопередатчик Wifi. Дополнительные интегрированные функции варьируются от интегрированного MCU с встроенной памятью до подключения Bluetooth. Вот некоторые варианты двухдиапазонных модулей Wifi, которые вы можете использовать для создания вашей экосистемы IoT.

Работа с двухдиапазонным модулем Wifi

Основные моменты проектирования печатной платы, связанные с работой с двухдиапазонным модулем Wifi, не сложнее, чем те, которые возникают при работе с другими протоколами Wifi. Проектирование стека, трассировка и изоляция блоков схемы являются критическими моментами, обеспечивающими, чтобы цифровые части системы и аналоговые сигналы от вашего приемопередатчика не мешали друг другу. При построении системы IoT для двухдиапазонной связи через Wifi то, как вы разместите плату, будет основным фактором, определяющим качество сигнала и надежность. Те же идеи применимы к радиочастотным приемопередатчикам для других протоколов связи, таких как сотовая связь или mmWave.

Двухдиапазонные модули Wifi упрощают процесс проектирования во многих отношениях. Радиочастотный приемопередатчик - отличный вариант, если вы создаете что-то совершенно новое, или если интегрированные модули просто недоступны. Двухдиапазонные модули Wifi интегрируют возможности связи на частотах 2,4 ГГц и 5/5,8 ГГц, но они также могут включать и другие функции, желательные для продуктов IoT. Двухдиапазонный модуль Wifi предоставляет следующие возможности для упрощения вашего процесса проектирования и общей конструкции системы:

• Интегрированная антенна. Эти модули обычно включают в себя интегрированную антенну, что исключает необходимость проектирования сети согласования импеданса. В эти модули могут быть встроены чип-антенны или патч-антенны.

• Простота программирования. Эти модули можно программировать через стандартные интерфейсы (SPI, UART и т.д.), что позволяет выбирать выходную полосу с помощью внешнего микроконтроллера. Некоторые модули интегрируют микроконтроллер в пакет, и производитель предоставляет SDK для создания приложения на модуле.

• Предварительно спроектированный стек слоёв. Эти модули могут поставляться на поверхностно-монтируемой или подключаемой плате, которая уже использует предварительно спроектированный стек слоёв для обеспечения целостности сигнала и питания.

• Интеграция Bluetooth. Некоторые модули будут включать интеграцию Bluetooth, которую можно активировать в прошивке или через вывод enable с внешним микроконтроллером.

• Одобрение FCC для модульного использования. Если вы хотите продавать свой продукт в США, он должен соответствовать регуляторным стандартам на беспроводные продукты. Лучшие двухдиапазонные модули Wi-Fi на рынке уже получили одобрение FCC для использования в качестве модульного устройства. Обязательно проверьте наличие одобрений для других регионов.

Эти модули могут иметь высокую стоимость за единицу, но интеграция, которую они предоставляют, может снизить общую стоимость вашего BOM. Интеграция этих функций в один пакет также уменьшает сложность трассировки для вашего аналогового раздела. Предполагая, что у вас нет других аналоговых частотных блоков на вашей печатной плате, все, что вам нужно, будет содержаться в одном регионе, что облегчает размещение на печатной плате.

Двухдиапазонные модули Wi-Fi низкой стоимости

Если вы хотите сэкономить время и расходы на проектирование и размещение, вот некоторые двухдиапазонные модули Wi-Fi, которые недавно стали популярны. Все эти модули демонстрируют интеграцию, которая возможна с SoC, а также простоту, с которой они могут быть внедрены в ваш следующий проект печатной платы. Эти конкретные модули также получили одобрение FCC для модульного использования.

Panasonic, ENW-F9208A1EF

Двухдиапазонный модуль Wi-Fi SoC ENW-F9208A1EF от Panasonic интегрирует приемопередатчик Bluetooth 5.0 и поддерживает различные приложения в соответствии со стандартами IEEE 802.11. Этот компонент поддерживает стандарты безопасности 802.11i через шифрование AES и другие механизмы безопасности. Он также поддерживает качество обслуживания 802.11e для мультимедийных приложений. Этот компонент требует питания 3.3, 2.2 и 1.8 В, и интегрирует чип-антенну с мощностью передачи +16 dBm и чувствительностью приема -96 dBm.

Блок-схема двухдиапазонного модуля Wi-Fi ENW-F9208A1EF, из технического описания ENW-F9208A1EF.

Laird, ST60-2230C-UU

Двухдиапазонный модуль Wifi ST60-2230C-UU от Laird интегрирует все компоненты, необходимые для двухдиапазонного Wifi и Bluetooth, в один пакет. Этот модуль обеспечивает высокую скорость передачи данных между модулем и материнской платой до скоростей PCIe Gen 2. Модуль имеет форм-фактор PCIe Mini с краевым разъемом и включает в себя разъемы SMA на модуле для подключения к внешним антеннам.

Фотография двухдиапазонного модуля Wifi ST60-2230C-UU в краевом разъеме PCIe, из технического описания ST60-2230C-UU.

Murata, LBEE5ZZ1CK-982

LBEE5ZZ1CK-982 от Murata - это еще один двухдиапазонный модуль Wifi, который также обеспечивает подключение через Bluetooth 4.1. Этот модуль подключается к материнской плате через разъем HIROSE, обеспечивая плоский профиль на материнской плате. Модуль включает в себя интегрированную антенну с высокой изоляцией от других цифровых компонентов.

Режим подключения двухдиапазонного модуля Wifi LBEE5ZZ1CK-982 через разъем HIROSE, из технического описания LBEE5ZZ1CK-982.

Двухдиапазонный модуль Wifi предоставляет вам простой способ интеграции нескольких функций в один пакет, что помогает сократить время и сложность проектирования. Когда ваш модуль интегрирует MCU на плату, вы можете сосредоточиться на разработке прошивки, чтобы обеспечить необходимую функциональность. Доступны и другие однодиапазонные эквиваленты модулей Wifi, но дизайнеры IoT-продуктов должны ожидать необходимость продолжать работу в соответствии с IEEE 802.11b/g/n/ac в краткосрочной перспективе. Как только линейка модулей Wifi 6 от Intel станет шире доступна, дизайнеры смогут обеспечить большую связность между множеством устройств.

Когда вы ищете двухдиапазонный модуль Wifi для вашей новой системы, попробуйте функции поиска и фильтрации деталей на Octopart. Вы также можете начать поиск вашего следующего двухдиапазонного модуля Wifi или других компонентов РЧ, используя нашу страницу категории полупроводников и устройств РЧ.

Оставайтесь в курсе наших последних статей, подписавшись на нашу рассылку.