wifi控制模块的原理

基于物联网WiFi模块的开关控制方案

时下主流的开关控制方案基本都可以实现在家控制和远程控制两种方式。在家的情况下，用户手机APP通过路由器连接WiFi控制内置WiFi模块的产品(比如智能开关，智能灯泡……)的开关来控制产品的通电和断电;在室外，用户可以通过云端来控制家里的开关。

智能开关解决方案主要以SKYLAB WiFi模块WU106/WG219为基础，实现无线数传、控制等功能。SKYLAB提供：1） 硬件参考设计；2）云平台服务；3）iOS，Android APP设计服务；4）嵌入式软件服务；5）WiFi模块WU106/WG219。

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。

WiFi模块常用通讯接口包含：USB、SDIO、SPI（slave）、UART、RGMII、RMII。

USB接口：通用串行总线（英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。

USB接口是WiFi模块芯片内部的固件程序与主机上的 *** 作系统进行数据通信的桥梁。USB接口的作用就是数据传输。WiFi模块接收数据时会引发USB接口的读数据 *** 作!目前WiFi模块的通信接口方面，基本是采用USB接口形式，尤其是应用于无线网卡的WiFi模块；

WAN/LAN：WAN口是用来连接外网（公网），或者说是连接宽带运营商的设备的；LAN口（1、2、3、4），是用来连接内网（局域网）中的设备的，主要是用来连接电脑、交换机、打印机等设备的；

UART：通用异步串行口，它包括RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口规范和标准规范，即UART是串行异步通信口的总称。多用于数据透传；

I²S：Inter-IC Sound Bus是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频、数据传输而制定的一种总线标准。音频应用；

I²C：Inter－Integrated Circuit总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备传感器应用；

SPI：Serial Peripheral Interface是MOTOROLA公司提出的同步串行总线方式。高速同步串行口。Flaash，传感器；

SDIO：是SD型的扩展接口，除了可以接SD卡外，还可以接支持SDIO接口的设备，插口的用途不止是插存储卡。SDIO和SD卡规范间的一个重要区别是增加了低速标准，低速卡的目标应用是以最小的硬件开始来支持低速I/O能力。低速卡支持类似调制解调器,条形码扫描仪和GPS接收器等应用。高速卡支持网卡，电视卡还有“组合”卡等，组合卡指的是存储器+SDIO。

PWM（Pluse Width Modulaion）是通过数字输出引脚向外部设备输出比例控制信号的常用方法；灯控应用。

SKYLAB WiFi模块大致的分为三大类，USB WiFi模块、AP/Router WiFi模块、UART WiFi模块，若平台需要通过这些接口USB，PCIE，SDIO进行通讯，则选择做从设备的USB WiFi模块；若是想将4G信号转换为WiFi信号，则选择AP/Router WiFi模块；若是想做时下热门的物联网应用，则可以优先考虑UART WiFi模块；常用的通讯接口及WiFi模块型号如下：

USB: WG209 ,WG211,WG217

SDIO: WG223

UART: WU106,WG219

GMII: SKW78

MII: SKW71,SKW72,SKW73,SKW75,SKW92A/B,SKW95,SKW77，希望能够帮助到您。

SKYLAB的WiFi模块根据工作频段分为24GHz单频WiFi模块和24/5GHz双频WiFi模块；根据工作模式，分为主设备WiFi模块、从设备WiFi模块；根据应用类型分为AP/Router WiFi模块、UART WiFi模块、USB WiFi模块和大功率WiFi模块。应用的话，根据终端产品类型分为以下几大类。

(1)物联网智能家居类：家用路由、智能插座、智能灯控、小家电（窗帘，冰箱，空调，咖啡机等）、wifi门锁等智能化终端产品；

(2)安防类：ip camera、红外球形摄像机、市政安防摄像头、家用/工业用网络摄像头等视频传输类产品；

(3)无人机类:无人机/航模图传、市政井盖视频图传、矿井视频图传等远距离，高清视频传输类网络摄像头产品；

(4)工业类：工业类路由、交换机、工业视频图传、工业摄影机/摄像机、手持摄像机、传感器数据采集、工业板卡、工业平板、充电桩、车载监控、车载路由、行车记录仪等工业类数据传输、无线路由及视频传输类产品；

(5)消费类： 3G/4G路由、便携式路由器、wifi中继器/wifi放大器、共享充电宝、消费类平板 pos机、对讲机、云支付扫描仪器、广告机、智能空气检测仪器、空气净化器、机器人、儿童智能玩具、机顶盒、血压计/血糖仪、医疗器械、烟雾报警器 、视频会议系统、   物联网产品、AP网关等无线路由、数据传输、智能控制类等产品。

在讲SDIO WiFi模块之前，我们先快速了解下SDIO，从字面意思来看就是SD的I/O接口。而SD本身是记忆卡的标准，但是现在我们会把SD插在部分外围接口来使用，由此才诞生了我们所说的SDIO。 也可以说SDIO接口是在SD卡接口的基础上发展起来的接口，它不仅能够兼容以前的SD卡，还可通过SD的I/O接脚来连接外部外围，并且通过SD上的I/O数据接位与这些外围传输数据。

再来看今天将要提到的SDIO WiFi模块，简单来说就是基于SDIO接口且符合WiFi无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE80211协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户主平台数据通过SDIO口到无线网络之间的转换。由于其传输速度快，兼容性好等特点，被广泛应用在各类无线智能设备上，现在我们就来看看有哪几款热门型号：

[if !supportLists]1 [endif] 3131A-S ，基于华为海思80211n视频传输IOT芯片Hi1131S, 支持超低待机功耗，WIFI 1T1R n模式下传输速率高达150 Mbps，需基于LiteOS搭配海思主控，目前主要应用以智能门铃和IPC为主。而当下Hi3518EV20X/Hi3518EV300+Hi1131S的搭配方案更是直接占据了全球低功耗IPC类产品的半壁江山，其高画质，WiFi图传稳定性也是得到了各厂商的一致认可。

[if !supportLists]2 [endif]3181A-S，基于华为海思Hi3881芯片，在射频性能上与Hi1131S基本一致，也可对标我司热门型号 F89FTSM13-W3 ，可基于LiteOS/Linux，在系统上较上款多了一个选择，极大方便了对LiteOS缺乏经验的工程师，同时缩短了调试时间与开发周期。目前主要应用以常电宽带透传场景为主，比如IPC，机顶盒。

[if !supportLists]3 [endif]3161A-SL，基于华为海思Hi3861L芯片，同样继承了Hi1131S的射频能力，但MCU子系统部分可供选，这样大大减少了软硬件开发同时也提高了调试方便性。目前主要应用还是会以低功耗智能场景（电池智能设备，如门锁，感应器等）和视频场景（电池ICP)居多。

[if !supportLists]4 [endif] 6222B-SRC ,基于瑞昱RTL8822CS，为之前RTL8822BS的升级款，支持IEEE 80211a/b/g/n/ac+蓝牙50，WIFI 2T2R AC模式下传输速率高达867 Mbps，较之前RTL8822BS不但性能有优化，在同级市场的竞争上，成本优势也较明显。主要的应用还是集中在机顶盒，平板等视频传输类高速率要求的智能设备上。

[if !supportLists]5 [endif] 8274B-SR ，基于高通QCA6174A-3，性能参数较6222B-SRC类似，之前也有文章专门讲到两者对比，同样都支持MU-MIMO。较大的区别是高通方案的工作温度会较瑞昱更为宽温，这点在一些工业级应用或复杂环境中会尤为重要。

除了上述提到的基于海思Hisilicon/瑞昱Realtek/高通Qualcomm方案的SDIO WiFi模块，同样还有基于联发科MTK以及紫光展锐RDA的同等类型模块，不论是24G WiFi还是24G/58G双频WiFi，我司都具备足够的市场经验和技术积累，能够为客户提供完善的物联网解决方案，更多选型推荐敬请关注 欧飞信OFLYCOMM 。

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