主控无线通讯
Wifi&BLE
徐雷
目录
1、概念介绍 ............................................................................................................................. 2 1.1、Wifi direct ..................................................................................................................... 2 1.2、连接方式 ...................................................................................................................... 2 1.3、封装 .............................................................................................................................. 2 2、主要厂家 ............................................................................................................................. 2 2.1、Microchip ...................................................................................................................... 2 2.2.1、模块 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2、MTK-Ralink ................................................................................................................... 3 2.3、JORJIN ........................................................................................................................... 3 2.4、GAINSPAN ..................................................................................................................... 3 2.4.1、Chip ........................................................................................................................ 3 2.4.2Module ...................................................................................................................... 3 3、设计计划 ............................................................................................................................. 4 3.1、设计目的 ...................................................................................................................... 4 3.2、设计方案 ...................................................................................................................... 4 3.3、设计周期 ...................................................................................................................... 4 4、BLE方案 .............................................................................................................................. 5 4.1、BLE介绍 ....................................................................................................................... 5 4.1.1、优点 ....................................................................................................................... 5 4.1.2、缺点 ....................................................................................................................... 5 4.2、主要BLE厂家 .............................................................................................................. 5 4.2.1、TI ............................................................................................................................ 5
1、概念介绍
1.1、Wifi direct
Wifi直连可以让支持该协议的wifi设备直接连接而不需要通过AP来互相连接，
Wifi direct是一套软件协议，理论上所有wifi设备均可以通过升级固件来实现wifi direct，不过并不是所有厂商都进行该升级。
Wifi direct可以支持一对一以及一对多模式，最大传输距离在200米，最大传输速度为250Mbps。
目前通过wifi联盟认证的厂商有：
Atheros、Broadcom、Intel、Ralink、Realtek
Wifi direct支持低功耗模式，当其处于休眠状态时仅保持极低的电流消耗，通常在off模式下电流小于5uA，Sleep模式电流在200uA左右。不过在正常的数据发送条件下电流会在200mA以上。
Wifi direct互联的设备需要都支持该模式，否则只能进行普通wifi连接，即必须设置一个AP。 对于嵌入式应用，要求wifi芯片或者模组具有SDIO/UART接口，使用USB接口的IC或者模组需要主控具有USB host功能，并且可以支持wifi芯片的驱动，否则无法使用。
1.2、连接方式
SDIO接口可以使用SPI模式，速度受主控SPI速率影响。但通常会快于UART接口方式。UART接口方式可以使用UART2USB来直接连接PC进行调试，比较方便。
1.3、封装
模块通常使用PCBA方式，一般带有PCB天线或者外置天线接口，可以很方便快速的进行开发调试，某些模块的成本并不高。
芯片的封装比较多，某些封装无法手工焊接，不利于生产调试。
2、主要厂家
以下列出的为可以使用简单MCU控制的厂家的芯片或者模块型号。
2.1、Microchip
内置TCP/IP
RN131：内置MCU，快速启动 RN171：内置MCU，低功耗
MRF24WG0MA/MB：高速 MRF24WB0MA/MB：低功耗
2.2、MTK-Ralink
MT6628Q:WLAN,GPS,BLUETOOTH,FM,GPS MT6620 MT5931
2.3、JORJIN
使用TI CC3000
http://processors.wiki.ti.com/index.php/CC3000_Wi-Fi_MSP430_FRAM_Getting_Started_Guide 模块型号
WG1300-B0:WLAN
WG7310:WLAN,BLUETOOTH,FM
2.4、GAINSPAN 2.4.1、Chip
GS2000:WLAN,ZIGBEE
2.4.2Module
GS2011M GS2100M
2.5、REDPIN
RS9110-N-11-22-(xx) RS9110-N-11-24-(xx) RS9110-N-11-28-(xx)
http://www.redpinesignals.com/Modules_&_M2M_systems/Modules/Wi-Fi_Modules/Connect-io-n/
3、设计计划
3.1、设计目的
实现传感器网络与便携式移动设备或者PC的连接通讯。
传感器网络将各传感器数据通过ZigBee发送到主控，主控通过Wifi与其他终端连接，可以通过其他终端查询数据，设置参数等操作。
3.2、设计方案
计划第一步使用模组方式，尝试使用SPI一节UART。基于模组开发出支持WLan连接的终端调试软件。
在基本实现了设计目的之后，着手进行性能提升、控制成本以及降低功耗等改进。
控制成本为主要考虑方向，在性能稳定的情况下，尽量降低成本和产品体积，基本上一采用Chip代替Module方式来解决。
主控设备对功耗不敏感，但是对于节能产品，其功耗指标可以影响用户的选择，因此尽量低的降低功耗有利于产品的发展。
3.3、设计周期
如果使用模块方式进行调试，预计周期： 1、 选型，采购：1天 2、 PCB制版：1天 3、 PCB加工：3～5天 4、 焊接调试：1天
5、 联机开发调试：3～5天
在进行完基于模块方式的开发后可以选择合适的芯片开发，进而降低产品成本。
4、BLE方案
4.1、BLE介绍
BLE就是Bluetooth Low Energy，指低能耗蓝牙。 Bluetooth 4.0开始提供BLE支持。
4.1.1、优点
Bluetooth的成本低于wifi
Bluetooth 4.0在工作在BLE方式下的时候其发送电流在20mA左右。
BLE可以采用很短的资料封包，其可以在3ms内建立联机，在联机结束后立刻关闭连接。 iPhone4s之后的Apple产品均使用Bluetooth 4.0，部分新款Android手机也支持Bluetooth4.0. 因为BLE的功耗与ZigBee大体相当，但其有方便与其他终端连接的优点，所以在某些范围内可以代替ZigBee。
4.1.2、缺点
BLE与旧版本Bluetooth并不一定兼容。
BLE的传输距离可以超过100米但低于Wifi的传输距离 BLE的传输速度低于Wifi
4.2、主要BLE厂家 4.2.1、TI
CC2540：自带处理器，发送电流15mA
