為嵌入式設計或物聯網設計選擇Wi-Fi模塊

　　Wi-Fi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，并不斷朝著物聯網(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Wi-Fi的其他產品實現互操作。這些設計至少要滿足其中一項IEEE 802.11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。Wi-Fi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IEEE 802.11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

　　· 發送功率輸出，工作供電電流或電壓

　　· 數據速率(最大吞吐量)

　　· 微控制器/微處理器

　　· 操作系統(驅動程序支持)

　　· 天線和連接器

　　· 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

　　· 硬件接口

　　· 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IEEE 802.11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，IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac的優點是數據吞吐量較高，而IEEE 802.11b/g的優點則是兼容能力和功率要求。

　　IEEE 802.11n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600 Mbps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。