為設備提供無線連接的最佳方式是什么？答案是“視情況而定”。這取決于設備的用途、需要連接的對象、需要支持的數據速率和容量、功率預算、射頻 (RF) 環境、預期價格以及許多其他因素。

縮小選項范圍的一種方法是查看最流行的無線協議的來源，以此了解在您的設計中應用它們的適當方法。

以近乎無處不在的 Wi-Fi 為例，它的開發旨在將流行的有線 IEEE 802.3 以太網標準擴展到粗 Cat5 電纜和 RJ45 連接器之外的更優雅的無線物理接口。由于其有線網絡傳統，Wi-Fi 是實現無線接口的一種相對復雜且耗電的方式。Wi-Fi 芯片和模塊通常集成了對傳輸控制協議 (TCP)/互聯網協議 (IP) 堆棧的支持，可實現互聯網連接，但這種集成意味著必須運行相對復雜的軟件。這反過來又會影響實施的成本和功耗。基于 Wi-Fi 的網絡也往往具有星形拓撲結構，其中一個接入點充當多個設備的互聯網網關。

另一方面，藍牙是作為一種“無線線路”或通用無線方法開發的，用于取代移動電話早期使用的多種“有線連接”標準。（有趣的是，無線通用串行總線 (WUSB) 試圖為現在無處不在的 USB 連接器做類似的事情，但盡管投入了數億美元，但不知何故它并沒有成功。）由于其傳統，藍牙實現傾向于比 Wi-Fi 連接使用更少的能量，傳輸數據更慢，并且覆蓋范圍更短。他們建立點對點或網狀網絡拓撲，而不是 Wi-Fi 的星形拓撲。

對于許多物聯網 (IoT) 設備設計人員而言，功耗是選擇使用哪種無線接口的決定性因素。Wi-Fi 通常在這里失敗，因為與藍牙的 3mA 相比，常見的實現在活動數據傳輸期間可以消耗高達 300mA 的電流，而與藍牙的 50nA 相比，它在空閑狀態下消耗 1mA。如果您正在嘗試構建可以在紐扣電池上運行十年的設備（例如，想想關門傳感器），那么這些數字將有效地為您做出選擇。藍牙自推出以來也穩步發展，例如可顯著降低功耗的低功耗藍牙 (BLE)，成功實現了健身監視器、玩具和遙感等新應用。

設計人員在選擇無線標準時面臨的另一個重要問題是“自制還是外購”問題：也就是說，無線接口的實現方式是否會定義您設計的差異化價值，還是僅僅擁有一個無線接口就足夠了？如果是后者，那么設計人員只需購買一個封裝解決方案，就可以從大量復雜的射頻工程、印刷電路板 (PCB) 設計、固件開發和驗證以及認證挑戰中解脫出來。當然，這些可能看起來比自己動手 (DIY) 的方法成本更高，但它們可能會大大縮短設計的上市時間，使您的設計能夠搶占競爭對手的先機，從而達到更高的批量定價比其他方式更快。

探索您的選擇的一種實用方法是找到一家供應商，該供應商生產一系列尺寸相似的 Wi-Fi 和/或藍牙模塊。松下可以在這方面提供幫助，提供 Wi-Fi 模塊和集成 Wi-Fi 和藍牙的模塊系列。

Panasonic PAN9420 嵌入式 Wi-Fi 模塊支持 2.4GHz的802.11 b/g/n Wi-Fi 標準。它有一個板載中央處理器 (CPU) 來運行完整的網絡 IP 堆棧以及 Web 服務器、內部靜態隨機存取存儲器 (SRAM) 和系統內可編程閃存（圖 1）。該模塊同時支持接入點和基礎設施模式，可以輕松設置與智能設備和家庭網絡路由器的同步 Wi-Fi 連接。該固件還支持客戶端、微接入點和臨時模式應用程序。它還可以通過無線方式接收更新，這是物聯網設備的一項至關重要的功能。

圖 1：Panasonic PAN9420 Wi-Fi 模塊有一個板載 CPU 來運行完整的網絡堆棧。（來源：松下）

對于更復雜的應用，松下提供PAN9026 Wi-Fi 和藍牙無線電模塊（圖 2). 這些模塊在 2.4GHz 和 5GHz 以及藍牙和 BLE 協議下運行 802.11 a/b/g/n Wi-Fi。這些模塊的功能使設計人員能夠構建包括 Wi-Fi 和藍牙連接的混合設備。這允許諸如 Wi-Fi 接入點之類的用例，這些用例也可以提供對在網狀網絡中相互連接的低成本 BLE 設備網絡的互聯網訪問。此外，這些模塊還有一個“共存接口”，可以在多個共址 Wi-Fi 網絡、藍牙和/或移動網絡（如長期演進 (LTE)）之間進行仲裁，所有這些都意味著這些模塊可以與更靈活的連接解決方案一起使用。

圖 2：PAN9026 Wi-Fi 和藍牙無線電模塊可以充當在不同無線接口上運行的設備之間的橋梁。（來源：松下）

PAN9420 和 PAN9026 模塊均提供支持。PAN9420 評估套件包括一個 PAN9420 主機板，帶有兩個 USB 到通用異步接收器/發送器 (UART) 轉換器，以及一個 PAN9420 目標板，帶有一個 PAN9420 Wi-Fi 模塊。該模塊本身加載了用于 IoT 應用程序和服務 Web 內容的示例固件。

PAN9026 評估套件包括微型安全數字 (SD) 適配器、Cortex A9 微控制器和微型 SD 卡，以及 Yocto Linux XFCE 桌面環境映像。還有一根電源線，可將 USB-A 連接器適配到 5.5/2.5 毫米插頭。

在本次討論開始時，我們問道：“為設備提供無線連接的最佳方式是什么？” 答案可能仍然是“視情況而定”，但嵌入式模塊（如本文中概述的模塊）的可用性至少使探索這些選項變得更加容易。這也可能意味著在某些情況下您不必選擇其中之一，因為您可以兩者兼得。

審核編輯黃昊宇