
WiFi模块又名串口Wi-Fi模块,属于物联网传输层,功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块,内置无线网络协议IEEE80211bgn协议栈以及TCP/IP协议栈。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网,是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分。
WiFi模块参数主要包含硬件、无线和其他参数,下图是WiFi模块WG217的参数,希望能有助于您了解WiFi模块和WiFi模块选型应用。
拿起手机打开软件就可以远程使用智能设备,是不是起来很酷炫。实际使用的效果如何,将手机和设备第一次连接起来, 是否会一帆风顺呢?
如果你好奇或者苦恼于设备连接不上的话,就接着读, 本文用分析插座怎么连上网的方式,来讲解智能家居设备使用的第一步 。
智能家居,物联网,互联网加一堆新的科技名词,下至草根,上至总理,都在谈论,我们已经可以看到下一个将猪吹起来的起风口,创业者在这个领域争先恐后。随之而来的是,智能家居的设备智能化,很多家电设备都安装上了 WiFi 模块, 方便用户通过手机控制和远程查看家里情况,典型的设备如智能插座,智能空调,智能净化器。
转入正题,对于 智能设备首次配置,这个过程简单来讲就是把 WiFi 设备初始化后,连到家里的无线路由器上 。第一次配置成功后,基本就一劳永逸了。
设备 WiFi 连接方式在这两年不断在改进,主要的有两种,先来说说最老最原始的方式。
AP 是 (Wireless) Access Point 的缩写,即 (无线) 访问接入点。简单来讲就像是无线路由器一样,设备打开后进入 AP 模式,在手机的网络列表里面,可以搜索到类似 TPLINK_XXX 的名字(SSID)。
连接步骤:
a 初始化智能硬件,使智能硬件设备进入 AP 状态
b 手机切换 WiFi:接入上述 设备出现的 WiFi 名字(SSID)的网络
d 设备根据手机软件输入设定的 WiFi 配置信息连入当前的无线网络(手机端不需要 *** 作)
e 手机切回正常的 WiFi,配置完成后会发现新添加的设备
归纳起来的流程是这样的,看起来是不是要晕了:
这种快速连接方式,相对于 AP 模式连接简化 *** 作,省了很多步骤,首次配置速度更快。
a 手机连上 WiFi,开启 APP 软件,点击"添加新设备",进入配置界面,输入手机所在 WiFi 密码,点击配置
b 设备根据输入的 WiFi 配置信息(SSID 和密码)连入 WiFi(手机端不需要 *** 作)
c 配置完成后 手机软件上会发现新添加的设备
再深入的解析下一键配置,其大体工作原理如下 (内有专业名词可跳过阅读):
上面介绍的比较简单,实际实现会有较多的细节需要优化,比如 wifi 频段搜索与存储,数据包校验处理,复杂无线环境处理等。
通过拆解设备,笔者会带你进一步了解厂商使用的连接方案。接下来会简单分析下 Broadlink 的智能插座(Broadlink 在智能家居行业起步早,有诸多成熟的产品)。
对于一键配置,不同的设备芯片厂家有不同的叫法,TI 称 Smartconfig,Marvell 喊 Easy-Connect。国内公司使用后,通常会再包装出新的名字来进行宣传,略过不表。
到了第二代插座产品 Sp2 使用的是 Marvell 的方案:Cortex-M3 单片机 + 低功耗 Wifi 芯片(具体芯片 88MC200 + 88W8782)。
至于 Broadlink 要换方案的原因,抛开价格,功耗因素,WiFi 兼容性这块也值得去考虑。对比这 2 个方案还会发现 Marvell 的芯片兼容性要胜出一些(Marvell 的 88W8782 支持 IEEE 80211 a/b/g/n,TI 的 CC3000 只支持 IEEE 80211 b/g)。
随着无线路由器双频 WiFi(可以有两个 WiFi 名字,其中一个 5G,一个 24G)的越来越多,也许下一次智能硬件公司更换 WiFi 方案时,设备支持 5G 也会是个选择因素了(换个支持 5G 的芯片方案)。
再往下畅想,对于手机厂商来讲,可以进一步的优化基于一键配置的连接 WiFi 方式:借助于手机共享自身连入的 wifi(SSID)给设备,直接给用户提供免配置体验(实际是后台替你做了一键配置的流程)。
当然也会有其他连接方式,诸如使用 NFC,声波识别等告诉 智能设备要配置 WiFi 的名字和密码,如小智音箱是这样做的,当然这些方案目前看不够成熟。
MQTT 最初由 IBM 于上世纪 90 年代晚期发明和开发。它最初的用途是将石油管道上的传感器与卫星相链接。顾名思义,它是一种支持在各方之间异步通信的消息协议。异步消息协议在空间和时间上将消息发送者与接收者分离,因此可以在不可靠的网络环境中进行扩展。虽然叫做消息队列遥测传输,但它与消息队列毫无关系,而是使用了一个发布和订阅的模型。在 2014 年末,它正式成为了一种 OASIS 开放标准,而且在一些流行的编程语言中受到支持(通过使用多种开源实现)。
物联网设备选择MQTT协议的原因分析
物联网 (IoT) 设备必须连接互联网。通过连接到互联网,设备就能相互协作,以及与后端服务协同工作。互联网的基础网络协议是 TCP/IP。MQTT(消息队列遥测传输) 是基于 TCP/IP 协议栈而构建的,已成为 IoT 通信的标准。
MQTT 是一种轻量级的、灵活的网络协议,致力于为 IoT 开发人员实现适当的平衡:
1、这个轻量级协议可在严重受限的设备硬件和高延迟/带宽有限的网络上实现。
2、它的灵活性使得为 IoT 设备和服务的多样化应用场景提供支持成为可能。
SKYLAB有哪几款支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块
串口WiFi模块
SKYLAB支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块有四款,分别是基于国产TR6260方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块LCS6260,基于国产ESP8266方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块WG219/WG229,基于国产ESP8285方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块WG231
WG219是一款基于ESP8266芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合80211b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。
WG229是一款基于ESP8266芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合80211b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。另外WG229仅需要通过出串口使用AT指令控制,就能满足大部分的网络功能需求。WG229高性能、低功耗、低成本、支持串口透传等特性,使得WG229在高集成、低功耗自动化和传感器解决方案的理想解决方案,WG229和LCS6260 Pin对Pin兼容,可替代ESP8266方案的ESP-12F。
WG231是一款基于ESP8285芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合80211b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。高性能、低功耗、低成本、小尺寸(11010020(mm))支持串口透传等特性,使得WG231在高集成、低功耗自动化和传感器的理想解决方案。
LCS6260是一款基于TR6260国产芯片的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合80211b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。另外LCS6260仅需要通过出串口使用AT指令控制,就能满足大部分的网络功能需求。LCS6260和WG229 Pin对Pin兼容,可替代ESP8266方案的ESP-12F。
针对客户的物联网应用,SKYLAB支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块也都是支持对接云端服务的。LCS6260支持对接阿里云、涂鸦云,WG219/WG229/WG231支持对接阿里云。
ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块,专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到Wi-Fi 无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。ESP8266支持三种天线接口形式:板载PCB天线、IPEX接口和邮票孔接口,板载PCB天线和IPEX接口天线客户可直接使用,无需添加任何匹配电路。如果客户需要在大板上设计天线部分,可使用ESP8266邮票孔天线接口,这种设计时大板需要预留匹配电路,如下:
注: 1、以上虚线框的部分需要进行天线匹配,以实际天线匹配的电子元器件参数为准; 2、以上为RF走线要做50欧姆阻抗,禁止90度直角走线,长度不能超过15mm;
WiFi模块:WiFi是一种基于IEEE 80211标准无线协议的允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用24G 、5G射频频段。WiFi适合大数据量、短距离、稳定性相对较差,主要应用于家用和商业应用!SKYLAB在2009年开始研发WiFi模块,WiFi软件、硬件研发团队10年努力,最终为物联网市场输出多款高性能的WiFi模块,用于视频传输的USB接口WiFi模块、用于数据透传的IoT WiFi模块、用于路由器方案的AP/Router WiFi模块、用于无人机远距离图传的大功率WiFi模块等,应用领域涵盖了物联网智能家居、智慧工厂、智能交通、无人机、智慧医疗等。
WiFi模块选型表
4G模块:4G模块是指TD-LTE和FDD-LTE等LTE等网络制式的统称。具有通信速度快、网络频谱宽、通信灵活等特点。4G模块是指硬件加载到指定频段,软件支持标准的LTE协议,软硬件高度集成模组化的一种产品的统称。硬件将射频、基带集成在一块PCB小板上,完成无线接收、发射、基带信号处理功能。软件支持语音拨号、短信收发、拨号联网等功能。
串口wifi模块是指采用UART接口,支持串口透明数据传输模式,并且具有多模安全能力。内置TCP/IP协议栈和IEEE80211 协议栈,能够实现用户串口到无线网络之间的转换。串口WiFi模块TLN13UA06支持串口透明数据传输模式并且具有安全多模能力,使传统串口设备更好的加入无线网络。
SKYLAB串口WiFi模块,尺寸小巧,易于集成,功耗低,支持24GHz单频80211b / g / n ,支持UART-WiFi -以太网数据传输,模块性能参数稳定。适用于POS机应用场景的分别是基于国产TR6260方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块LCS6260,基于国产ESP8266方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块WG219/WG229,基于国产ESP8285方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块WG231。其中,LCS6260支持对接阿里云、涂鸦云,WG219/WG229/WG231支持对接阿里云。基于TR6260方案的LCS6260,基于ESP8266方案的WG229可替代ESP8266方案的ESP-12F。
SKYLAB串口WiFi模块工作原理及工作模式
STA模式:LCS6260通过路由器连接互联网,手机或电脑通过互联网实现对设备的远程控制。
AP模式:LCS6260模块作为热点,实现手机或电脑直接与模块通信,实现局域网无线控制。
STA+AP模式:两种模式的共存模式,即可以通过互联网控制可实现无缝切换,方便 *** 作。
串口WiFi模块在POS机中的应用
内置于POS机内的串口WiFi模块,工作在Station模式时,直接连接店内路由,继而实现顾客上网刷卡,或者是扫码支付。
首先,我们来理一理WiFi信号与路由器和WiFi模块的关系;WiFi模块又名串口WiFi模块,属于物联网传输层,功能是将串口或TTL电平转为符合WiFi无线网络通信标准的嵌入式模块,内置无线网络协议IEEE80211bgn协议栈以及TCP/IP协议栈。不管是自家的WiFi信号还是商家的WiFi信号,必不可少的就是路由器。而在路由器中最关键的作用就是WiFi模块,没有WiFi模块,路由器对你来说就是一个空壳,可以说wifi模块才是把有线转换成无线的信号供大家上网的关键。举个例子:如果是AP路由的话用AP WiFi模块SKW71就可以了,有4种通信接口USB/WAN/LAN/UART,传输距离可以达到150米。
然后,我们一起来了解什么是AP以及AP WiFi模块;AP就是无线交换机,当无线AP和普通以太网交换机连接起来时,无线网络和有线网络就无缝的组合到一起了,一般是多台无线路由器扩展信号覆盖用的。比如需要布置网络的空间比较大,第一台放在一定区域做Router,但是无线信号离得远了会不稳定。那么可以在临近的区域放置第二台无线路由器,第二台通过网线连接到第一台上,这样整个区域的WiFi信号覆盖就会比较均匀了。
AP WiFi模块
AP WiFi模块SKW71是一个1T1R,符合80211n Wi-Fi标准的无线模块。它集成了1个24K的MIPS处理器,2个高速以太网接口, 一个USB20接口, 一个I2S接口和多个GPIO。
SKW71的主芯片是Atheros的AR9331, 在80211n Wi-Fi标准下,20MHz的频宽能达到722Mbps数据传输,40MHZ的频宽能达到150Mbps数据传输。该模块支持AP,client和中继模式以及串口WiFi。
什么情况下适合用AP wifi模块:
与WiFi模块的通讯接口为网口(WAN/LAN)
硬AP模块—模块带MCU、 *** 作系统
产品为USB接口为从设备(如USB 3G/4G、USB摄像头等)
无线蓝牙技术盛行的时代,大多数人认为物联网智能家居WiFi远程控制普及到民众还需要一个漫长的过程。然而,物联网智能家居WiFi技术的快速发展,相关产品早已成了我们生活中不可或缺的部分,如安防监控,网络播放器,WiFi音箱,工业控制,智能家庭网关等等。这些产品背后有一个重要贡献者—无线物联网WiFi路由器模块,联发科主控双频WiFi模块路由器方案—MT7628NN模块有哪些作用呢?BOJINGnet_L107模块—M7628NN无线物联网双频WiFi路由器方案整合2T2R IEEE的80211 b/g/n WiFi收发器,580MHz MIPS 24KEc中央处理器(CPU),5端口高速以太网络端口物理层(Ethernet PHY),AES128/256安全引擎。可连接11ac同步双频路由器的外部运行状态,随机内存(DRAM),路由器模式提供5PFE开关,1路USB Host接 口,1路SD卡接口,1路音频IIS接口,串行通讯IIC接口,串行UART接口3路,多个GPIO可以通过软件配置模式。通过的认证有FCC/CE/RoHs等。主要是为路由器应用而设的。
低功耗的双频WiFi模块路由器方案MT7628NN模组的作用:有线转WiFi、4G转WiFi、吸顶AP、4G路由器、无线音箱、无线存储扩容、无线图传、数据透传、WiFi音箱、工业控制、智能家庭网关等等;
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表(0条)