嵌入式WIFI对于物联网产业的巨大作用与优势

一、ARM单片机的无线化和网络化大趋势
芯片巨人英特尔作为了幕后的推动者, 正在大力推动采用成熟的802.11b/g/n和WiFi 方案以期取代蓝牙成为无线个人局域网(PAN)行业标准，同时也希望替代Zigbee在无线传感器网络(WSN)领域和无线定位等领域的主流地位;借助WiFi 解决方案，上海庆科信息技术有限公司（MXchip Information Technology (Shanghai) Co., Ltd.）推出了在这场阵地战中可能取得胜利的重量级武器—全新的新一代WiFi模块EMW3180系列产品; 这个以两个经典ARM微控制器器为内核的32位无线单片机，也称“ARM无线片上系统”，以其优异的无线性能，标准性,低功耗，在无线单片机技术领域，开创了国内ARM单片机无线化和无线网络化的全新时代，采用这些新型无线单片机，进行无线通讯，RFID，无线数传产品等产品设计，是开发单片机应用产品的非常理想方案。
图一 EMW3180 Wi-Fi无线模块

EMW3180的主要特点是：
1、快速、易用的嵌入式端接口
? 模块UART接口的波特率高达921600
?实际传输速率，UART接口高达90kbytes/s
?UART接口支持硬件流控制，在高速模式下实现串口数据的可靠传输
?简化的硬件连接：只需要连接UART的TX和RX信号，就能实现Wi-Fi通讯
2、安全、稳定的Wi-Fi无线链路
? 支持以AP为中心的星型网络和Ad-Hoc模式的对等网络
? 支持IEEE 802.11 b/g无线MAC标准，自动调节传输速率
? Wi-Fi断线检测，并在网络恢复之后自动重新连接
? 支持WPA/WPA2个人级和企业级加密（高安全性模块），WEP加密
? IPEX天线接口，可灵活选用各种形式的天线
? 无线射频通过CE，FCC等国际认证
3、专为数据传输设计的嵌入式TCP/IP网络协议
? 支持简单数据传输协议UDP，支持UDP广播和单播
? 支持可靠数据传输协议TCP，可充当TCP服务器或者TCP客户端
? 作为TCP服务器时，最多允许3个客户端的连接
? TCP链路断线后自动尝试重新连接
? 可以通过网关与Internet上的网络设备通讯
? 支持DNS域名解析服务
4、灵活的模块配置和管理
? 通过UART发送EMSP命令控制模块
? 通过无线网络发送EMSP命令控制模块
? 通过HTML网页配置模块
? 提供多平台，开源的模块配置软件
5、面向嵌入式设备的功能设计
? 运行模式下的工作电流小于210mA
? 休眠电流小于1mA，可提供3年的电池工作时间
? 模块上电到建立Wi-Fi网络的时间小于2.5秒（WEP加密），5秒（WPA加密）
? 多种外型尺寸，便于集成
6、可靠的产品质量，完备的技术服务
? 工业级温度范围：－40?～80℃
? 可以提供专用的模块测试仪器（工装测试）
? 通过ROSH环境评估认证
? 提供评估板和各种测试代码
从EMW3180以上的这些特点我们看到了32位单片机无线化，无线网络化的大趋势，对于准备进军物联网，开发物联网产品的企业和工程师来说，这是一个大好的消息，因为，从有线到无线的技术过渡中，将不再需要重新学习和熟悉ARM单片机的结构/指令系统/编译开发工具和实时操作系统；而是相当于直接利用串口的方式去利用Wi-Fi技术。
二、ARM单片机，装上802.11标准和WiFi智慧
在无线网络的高速发展中，802.11标准已经成为了全球无线网络发展的主流方向之一, 无所不在的WiFi无线网络已经在全球范围内正在日益广泛应用于酒店、家庭、写字楼、医院以及各种商业设施。来自IDC的数字显示，2006年有超过一半的美国公司建立了WiFi网络，而ABI Research更预计到2010年有超过4成的美国家庭也将会安装WiFi网络。在中国，北京、上海等都提出了无线城市的计划，此外WiFi手机市场也在如火如荼发展当中。 短距离无线通讯和嵌入式无线通讯的发展，需要将更多的节点通过无线联系起来，包括各种传感器网络，无线实时定位网络，射频识别网络，数字家庭网络，安全监视网络等等，这里最关键的是标准化和网络的普遍性问题。网络标准化，通俗而言就是网络节点的互通性，各种不同功能的无线网络节点需要能相互交流，相互认识，举例而言，为来家庭中，各种家电设备和数字家庭传感器,控制器等都将装有无线功能，汇集成一个互通的无线网络; 和目前国内已经比较普及的802.15.4标准和zigbee网络比较，WiFi /IEEE 802.11b/g是更成熟的技术，在设备互操作上所具备明显优势;这种基于IP的联网技术能够非常方便的实现和已经安装在企业和家庭中的网络进行无缝连接,而且还应具有更好的安全性，ZigBee目前还无法全面满足这些要求,特别是在WiFi /IEEE 802.11b/g已经非常普及的欧美地区。 当WiFi /IEEE 802.11b/g/n 的无线网络信号,像一片”无线云彩”一样覆盖我们的每一个城市上空和覆盖我们每一个家庭,每一个商业楼宇的时候,一个全新的景象,向我们展示了下列的图画:
千家万户家庭中的各种电表,水表,煤气表内的EMW3180无线单片机,通过WI-FI无线网络,以很低的功耗,和供电公司等能源通过者保持着网络实时联系 ,家庭内的数字显示系统,会通知你,何时能源价格最低,你可以使用低价格能源付费,同时,如果你的能源设备出现问题,能源公司也会第一时间抢修;缴费和抄表,更是全自动中完成…家庭中的任何家电在任何时间你都可以通过你的手机，平板去控制他们的运作。都市林立的商业大楼内部,数以万计的工作无线传感器,包括安防,温度,湿度,烟雾报警等等,全部采用已经具有的WI-FI网络进行自动无线连接,中心控制系统,根据这些无线传感器的大量的信息,调节空调系统,监控大楼安全,是商业大厦更安全,更节能….巨大的物流仓库,大型货车,铲车,来来往往, 每件货物上,都安装了具有定位功能的WI-FI无线单片机芯片,通过仓库内已经布设的802.11无线网络,每件货物都可以精确的定位,也可以容易获得货物的详细信息……听起来好象不可能，但这正是已经广泛普及的802.11标准自组织无线网络和WI-FI无线单片机带给你的，今天就可以在你手中实现的实实在在的现实场境。面对这样的场境，我们会感慨万千，这不正是电子工程师们多年来的“将一切用无线连接起来的”的梦想吗？当一片片”无线云彩”密布我们城市上空时,当我们熟悉的ARM单片机,装上WI-FI的智慧的时候, 我们的梦想正在加速变成现实…… 802.11标准和WI-FI技术和ARM 32位无线单片机的结合，给单片机技术的发展，带来了一场全新的革命，由此而产生的巨大市场和广泛的应用，是我们每个电子工程师都应该关注的。
三、结束
巨大的低功耗,嵌入式无线网络市场,为我们展示了数字家庭, RFID,无线传感器等商业前景, WI-FI ARM无线的诞生,为物联网技术,提供了新的桥梁,让我们的举起双手,去迎接光辉灿烂的物联网无线时代的到来吧!