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公司新聞

WIFI無線在智能家居中的應用
文章來源:鑫瑞電子  人氣:160  發表時間:2018-01-24

隨著科學技術的不斷發展,局域網也正逐漸向無線化,多網合一的方向發展,在這個多網合一快速發展過程中,帶動了多種無線技術的廣泛應用,WIFI便是其中的一種。

        

當前,智能家居產業也正如火如荼的進行,可以預見,未來智能家居的發展,將不再局限于家電設備、燈光等遙控的控制,嵌入式智能終端、無線WIFI技術,以及Internet的廣泛應用必將使家居控制變得更加自動化、智能化和人性化,必將改變傳統智能家居的模式,把智能家居推上一個快速發展的舞臺。

 

一:WIFI技術原理及應用

        

WiFi全稱Wireless Fidelity,它的最大優點就是傳輸速度較高,可以達到54Mbps,另外它的有效距離也很長,其主要特性為:速度快、可靠性高,在開放性區域,通訊距離可達305米;在封閉性區域,通訊距離為76米到122米,方便與現有的有線以太網絡整合,組網的成本更低,Wi-Fi技術突出的優勢在于:

        

其一,無線電波的覆蓋范圍廣,WiFi的半徑則可達100米,辦公室自不用說,就是在整棟大樓中也可使用。

        

其二,傳輸速度非常快,可以達到11mbps,符合個人和社會信息化的需求。

        

它與有線網絡相較之下,有許多優點:

 

無需布線

       

WiFi最主要的優勢在于不需要布線,可以不受布線條件的限制,因此非常適合移動辦公用戶的需要,具有廣闊市場前景。目前它已經從傳統的醫療保健、庫存控制和管理服務等特殊行業向更多行業拓展開去,甚至開始進入家庭以及教育機構等領域。

 

健康安全

       

無線網絡使用方式并非像手機直接接觸人體,應該是絕對安全的。

 

簡單的組建方法

        

一般架設無線網絡的基本配備就是無線網卡及一臺AP,如此便能以無線的模式,配合既有的有線架構來分享網絡資源,架設費用和復雜程序遠遠低于傳統的有線網絡。如果只是幾臺電腦的對等網,也可不要AP,只需要每臺電腦配備無線網卡。AP為AccessPoint簡稱,一般翻譯為“無線訪問節點”,或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線局域網絡的橋梁。有了AP,就像一般有線網絡的Hub一般,無線工作站可以快速且輕易地與網絡相連。特別是對于寬帶的使用,WiFi更顯優勢,有線寬帶網絡(ADSL、小區LAN等)到戶后,連接到一個AP,然后在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一個AP已經足夠,甚至用戶的鄰里得到授權后,則無需增加端口,也能以共享的方式上網。

 

長距離工作

        

別看無線WiFi的工作距離不大,在網絡建設完備的情況下,802.11b的真實工作距離可以達到100米以上,而且解決了高速移動時數據的糾錯問題、誤碼問題,WiFiI設備與設備、設備與基站之間的切換和安全認證都得到了很好的解決。

        

總而言之,家庭和小型辦公網絡用戶對移動連接的需求是無線局域網市場增長的動力。

 

二:Microchip WIFI產品概述

        

Microchip的MRF24WB0MA和MRF24WB0MB是符合2.4 GHz IEEE標準802.11的低功耗表面貼裝模塊,含有所有相關的RF元件——晶振、帶集成MAC的旁路和無源偏置電路、基帶、RF和功率放大器,以及支持AES和TKIP(WEP、WPA和WPA2安全性)的內置硬件。集成式模塊設計使設計人員可以免去RF與天線設計任務以及合規性測試,從而最終縮短上市時間。MRF24WB0MA模塊經批準可以與集成的PCB螺旋天線配合使用。MRF24WB0MB 附帶超小型同軸連接器(U.FL), 經批準可以與一系列通過預先認證的天線配合使用。MRF24WB0MA/MRF24WB0MB模塊設計為與Microchip的 TCP/IP 軟件協議棧配合使用。該軟件協議棧集成有驅動程序,其實現的API在模塊中用于命令和控制,以及管理和數據包流量。Microchip TCP/IP 軟件協議棧可以從Microchip 網站(http://www.microchip.com/wireless)的 Microchip 應用庫中免費下載 (包括應用示例和源代碼)。模塊與運行TCP/IP協議棧的PIC組合在一起可支持IEEE標準802.11和IP服務。 這樣便可立即實現無線Web服務器。在美國 (FCC)、 加 拿 大 (IC)及歐洲 (ETSI),


        

MRF24WB0MA/MRF24WB0MB 模塊都獲得了模塊化器件的法規批準。模塊化批準消除了對昂貴的 RF 和天線設計的需求,允許最終用戶將模塊放置于成品中,而無需進行針對人為輻射體(RF 發送器)的法規測試。這兩種模塊也通過了日本的無線電類型批準認證。

 

三:Microchip WIFI產品特性:

         

         ■ 符合IEEE標準 802.11 的 RF收發器

         ■ 惟一的序列化MAC 地址

         ■ 數據速率:1 和2 Mbps

         ■ 兼容IEEE標準 802.11b/g/n

         ■ 小尺寸:21 mm x 31 mm 的 36 引腳表面貼裝模塊

         ■ 集成的PCB 天線 (MRF24WB0MA)

         ■ 可選配備超小型同軸(U.FL)連接器的外部天線(MRF24WB0MB)

         ■ 范圍:最大400 米(1300 英尺)

         ■ 易于集成到最終產品中——加快產品開發,縮短上市時間

         ■ 單一工作電壓:2.7V–3.6V (典型值為3.3V)

         ■ 溫度范圍:-20? C至+85? C(擴展商業級)

         ■ 簡單的帶中斷的4 線 SPI 接口

         ■ 工作于ISM波段 2.400–2.484 GHz

         ■ 可對14 個信道進行分別選擇或域限制

         ■ DSSS調制

         ■ 數據速率——1000 kbps

         ■ 1 Mbps 時的典型靈敏度為-91 dBm

         ■ 使用控制功能時的典型輸出功率為+10 dBm

         ■ 集成的低相位噪聲VCO、RF頻率合成器、PLL 環路濾波器和PA

         ■ 數字 VCO和濾波器校準

         ■ 集成的 RSSI ADC 和 I/Q DAC,主機可獲取 RSSI讀數

         ■ 平衡的接收器和發射器特性,適用于低功耗應用MAC/基帶特性:

         ■ 硬件 CSMA/CA訪問控制、自動ACK 和FCS創建與檢查

         ■ MAC數據包自動重發

         ■ 硬件安全引擎 (基于AES和 RC4 的加密)

         ■ 支持 802.1x 和 802.1i 安全性:WEP、WPA-PSK和 WPA-2-PSK

         ■ 低電流:

            - 接收 (RX)模式——85 mA (典型值)

            - 發送 (TX)模式——154 mA (+10 dBm?典型值)

            - 休眠——250 μA(典型值)

            - 冬眠——<0.1 μA (典型值)


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