技術正在超出傳統邊界,延伸到人們日常生活的各個方面,從消費電子到醫療器械和工業控制,并不斷朝著(IoT)方向發展。這意味著,開發嵌入式電子器件的工程師在設計時,越來越多地被要求與使用的其他產品實現互操作。這些設計至少要滿足其中一項IEEE802.11標準,要求手動測試方案。另外還要考慮許多因素,特別是對RF產品集成感到陌生的工程師來說,他們很難知道從哪兒入手。
在這篇文章中,首先介紹WLAN集成和802.11的部分基礎知識,討論典型應用,然后考察搜索模塊時的某些參數過濾標準(也就是關鍵考慮因素)、模塊折衷因素、是否需要RF工程師。模塊選擇是在設計中增加Wi-Fi的大型討論中八大部分之一。選擇適當的模塊是非常好的切入點,因為這對設計至關重要。
使用Wi-Fi模塊的典型應用
在這方面,可以把Wi-Fi視作一種途徑,來與其他WLAN器件實現互操作。WLAN指滿足一項或多項IEEE802.11標準,可以用于各種科學、工業、商業和消費應用中的設備,如下圖所示。許多設備可以使用Wi-Fi,這些設備都可以通過一個無線網絡接入點連接到網絡資源上。
使用Wi-Fi模塊的設備隨處可見
搜索模塊時的過濾標準
模塊制造商通常按參數對模塊分類。使用下面這些參數,根據應用指標提煉搜索結果。這是一個很長的清單,您最好下載“選擇Wi-Fi模塊”應用指南,獲得每個參數的具體信息:
·支持的協議/標準
·工作頻段
·發送范圍
·數據速率(最大吞吐量)
·操作系統(驅動程序支持)
·安全的Wi-Fi鑒權方式
·形狀和大小
·工作溫度范圍
·封裝類型
·PCB布線
·其他特點(實時時鐘,自動睡眠/喚醒,等等)
·認證/一致性測試
記住,您需要同時考慮硬件和軟件,因為Wi-Fi模塊是一個功能單元,只有在嵌入到系統內部時才能運行。另外需要指出的是,Wi-Fi軟件應包括設備驅動程序、集成IEEE802.11安全懇求程序及全功能管理和監測工具。Wi-Fi模塊硬件包含兩大部分:Wi-Fi芯片和應用主機處理器。
折衷因素
與任何東西一樣,在選擇Wi-Fi模塊時也要折衷。評估中三個主要因素是數據速率、范圍和功率要求。在比較不同的Wi-Fi協議時,IEEE802.11n和IEEE802.11ac的優點是數據吞吐量較高,而IEEE802.11b/g的優點則是兼容能力和功率要求。
IEEE802.11n提供了更高的數據吞吐量、更大的范圍和強健的鏈路質量等運行優勢,網絡利用率更高。802.11ac基于擴展范圍內的高帶寬,通過802.11n為600Mbps提供了兩倍的帶寬。它實現了Wi-Fi解決方案,滿足了當前對高容量、高質量移動實時應用的需求,如視頻和語音。使用多臺天線(MIMO技術)進一步提高了數據速率和范圍。這些擴展功能以使用多個天線結構為代價,提高了BOM設計復雜程度,同時要使用更多的功率。
選擇Wi-Fi模塊時典型的折衷因素
RF工程師和Wi-Fi模塊
前面我討論了購買預制的Wi-Fi模塊,也就是說不需要RF工程師。大多數制造商沒有構建網絡設備要求的RF專業知識。但是,有許多任務,比如為制造調試和構建定制嵌入式模塊,要求某些RF專業知識。在這些情況下,您可能要雇一名RF顧問,或依賴WLAN和RF測試設備制造商提供專業知識。
選擇最適合您的設計應用的Wi-Fi模塊,首先要認真考慮哪些Wi-Fi模塊參數將滿足您的需求,選擇時有哪些折衷因素,您將使用哪些WLAN和RF器件測試設備。下載“怎樣Wi-Fi模塊”應用指南,更詳細地考察這種技術及怎樣使它更好地滿足您的需求。
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