如何通過完全集成的模塊實現Wi- Fi設計自由

嵌入式系統(tǒng)設計人員在選擇合適的組件以滿足功能，預算和法規(guī)要求時面臨許多挑戰(zhàn)，尤其是在涉及無線技術時。直到最近，添加Wi-Fi意味著學習和實現復雜的軟件子系統(tǒng)只是為了提供看似簡單的無線網絡連接。通常，這需要深入研究嵌入式操作系統(tǒng)（例如Linux），復雜的開發(fā)環(huán)境以編譯Wi-Fi驅動程序，重建內核，以及花費大量時間進行與實際產品功能無關的工具的角力。此外，這些子系統(tǒng)的復雜性常常會導致對處理和RAM性能的要求遠遠超過產品應用程序本身的要求。不過，技術在發(fā)展，通過將網絡堆棧，Wi-Fi驅動程序和連接管理進一步推入RF模塊本身，大大減少了支持Wi-Fi所需的軟件。最新的WLAN模塊通過在一個軟件包中提供Wi-Fi連接，以及與現有主機MCU接口直接兼容的直觀軟件，簡化了集成。

歷史上為什么一直依賴諸如Linux之類的大型操作系統(tǒng)來啟用Wi-Fi？過去，嵌入式系統(tǒng)設計人員除了集成運行復雜操作系統(tǒng)的高端微處理器以利用與制造商提供的WLAN無線電驅動程序兼容的軟件平臺外，幾乎沒有其他選擇（請參見圖1）。

由于對網絡接口軟件的大量現有支持，那些制造商經常選擇Linux。但是，在許多情況下，Linux提供的功能對于簡單的嵌入式應用程序來說是“過大的殺傷力”，并可能在軟件復雜性，功耗，PCB布局和硬件組件方面導致不必要的增加成本。

通過完全集成的模塊實現Wi-Fi設計自由

由于具有嵌入式網絡堆棧和應用處理器的片上系統(tǒng)（SoC）WLAN無線電模塊，在嵌入式產品設計中支持Wi-Fi的技術在價格和易用性方面都取得了長足進步（見圖2）。這些完全集成的模塊提供足夠的RAM和處理能力，以集成所有必要的軟件組件，以向微控制器提供完整的互聯(lián)網連接數據流，而不會給運行網絡堆棧的應用軟件增添負擔。與全功能處理器相比，該解決方案帶來了更多的設計優(yōu)勢，即功耗和成本更低。權衡在于網絡性能，因為基于Linux的Wi-Fi實現（運行在功能齊全的?800MHz核心處理器上）通常比完全嵌入式模塊應用程序（運行在100MHz以下的內核）提供更高的吞吐量。因此，在評估Wi-Fi設計選項時，請牢記產品應用程序對網絡性能的要求。

在某些情況下，系統(tǒng)還可以直接在模塊的應用處理器上運行其特定于應用程序的固件，從而消除了對外部主機MCU的依賴。這意味著改進了功能的封裝，節(jié)省了材料清單成本，并減少了向產品設計添加Wi-Fi連接的設計時間。

通過這種類型的集成模塊解決方案，依靠大型，復雜的操作系統(tǒng)來支持Wi-Fi連接已成為過去。例如，新的TiWi-CW?Wi-Fi模塊可以輕松集成到現有產品中，僅需要少量的PCB空間即可用于10.5 x 10.5mm封裝，芯片天線或連接器（如果需要分集，則需要兩個），并且（可選）與現有主機MCU的串行接口。如果在TiWi-CW應用處理器內開發(fā)，則專用固件可以直接與Wi-Fi驅動程序通信，如果使用外部主機MCU，則可以使用基于ASCII的簡單串行協(xié)議進行通信。為了擴展集成模塊設計的便利性，LSR還提供了2層和4層PCB的參考設計。

在使用主機MCU的配置中，TiWi-CW模塊為無線電配置，建立網絡連接以及通過使用流行的通信協(xié)議和數據格式與服務器進行通信提供了一種創(chuàng)新的現代方法。在“配置模式”中使用內置的“ Soft AP”功能時，預配置幾乎不需要主機MCU的交互，從而允許智能手機直接與模塊連接并選擇Wi-Fi網絡以從提供服務的交互式Web界面進行連接。從模塊。連接后，該模塊將包含用于建立HTTP / HTTPS連接的功能，并具有對RESTful客戶端請求，JSON-RPC和原始數據隧道的本機支持。

匯集全部

Wi-Fi已成為Internet上一種流行的聯(lián)網技術，它提供了一種基礎結構，可以與其他聯(lián)網設備即時通信，并為您的產品帶來大量新的用戶體驗機會。憑借其在現有網絡設備中的普遍性，Wi-Fi使您的產品能夠輕松與手機，筆記本電腦和云服務器進行通信，從而增強了產品在用戶交互和數據收集方面的功能。

借助最新的SoC技術，Wi-Fi的復雜性已被推到無線模塊中，從而使開發(fā)人員可以專注于他們的應用程序數據，而不是設計一個支持Wi-Fi的平臺。LSR的TiWi-CW可以替代具有外部Wi-Fi無線電和其他組件的成熟的基于Linux的嵌入式系統(tǒng)。對于中低數據速率應用，無論應用固件直接集成到內部ARM Cortex-M3中還是通過串行端口用作通信外設，TiWi-CW都是一個有競爭力的選擇。在許多情況下，嵌入Wi-Fi功能的努力是創(chuàng)建聯(lián)網產品的關鍵的第一步。在這些情況下，TiWi-CW可以提供更大的功能和設計優(yōu)勢。這是因為TiWi-CW是TiWiConnect?物聯(lián)網生態(tài)系統(tǒng)的一部分，

編輯：hfy