原创 Microchip的WIFI无线控制的智能家居方案

WiFi全称 Wireless  Fidelity，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到54Mbps，另外它的有效距离也很长，其主要特性为：速度快、可靠性高，在开放性区域，通讯  距离可达305米；在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低，Wi-Fi技术突出的优势在于：

无需布线：WiFi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要，具有广阔市场前景。目前它已经向传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去，甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。

健康安全：无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，应该是绝对安全的。

一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台  AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程序远远低于传统的有线网络。AP为AccessPoint简称，一般理解为“无线接入点”。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP，就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用，WiFi更显优势，有线宽带网络(ADSL、小区LAN等)到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。

二、Microchip WIFI产品概述

Microchip的 MRF24WB0MA和MRF24WB0MB是符合2.4 GHz  IEEE标准802.11的低功耗表面贴装模块，含有所有相关的RF元件——晶振、带集成MAC的旁路和无源偏置电路、基带、RF和功率放大器，以及支持   AES和TKIP（WEP、WPA和WPA2安全性）的内置硬件。集成式模块设计使设计人员可以免去RF与天线设计任务以及合规性测试，从而最终缩短上市  时间。MRF24WB0MA模块经批准可以与集成的PCB螺旋天线配合使用。MRF24WB0MB 附带超小型同轴连接器（U.FL），  经批准可以与一系列通过预先认证的天线配合使用。MRF24WB0MA/MRF24WB0MB模块设计为与Microchip的 TCP/IP  软件协议栈配合使用。该软件协议栈集成有驱动程序，其实现的API在模块中用于命令和控制，以及管理和数据包流量。模块与运行TCP/IP协议栈的PIC 组合在一起可支持IEEE标准802.11和IP服务。 这样便可立即实现无线Web服务器。在美国 （FCC）、 加 拿 大 （IC）及欧洲  （ETSI）。MRF24WB0MA/MRF24WB0MB 模块都获得了模块化器件的法规批准。模块化批准消除了对昂贵的 RF  和天线设计的需求，允许最终用户将模块放置于成品中，而无需进行针对人为辐射体（RF  发送器）的法规测试。这两种模块也通过了日本的无线电类型批准认证。

三、Microchip WIFI产品特性：

○ 符合IEEE标准 802.11 的 RF收发器

○ 惟一的序列化MAC 地址

○ 数据速率：1 和2 Mbps

○ 兼容IEEE标准 802.11b/g/n

○ 小尺寸：21 mm x 31 mm 的 36 引脚表面贴装模块

○ 集成的PCB 天线 （MRF24WB0MA）

○ 可选配备超小型同轴（U.FL）连接器的外部天线（MRF24WB0MB）

○ 范围：最大400 米（1300 英尺）

○ 易于集成到最终产品中——加快产品开发，缩短上市时间

○ 单一工作电压：2.7V–3.6V （典型值为3.3V）

○ 温度范围：-20? C至+85? C（扩展商业级）

○ 简单的带中断的4 线 SPI 接口

○ 工作于ISM波段 2.400–2.484 GHz

○ 可对14 个信道进行分别选择或域限制

○ DSSS调制

○ 数据速率——1000 kbps

○1 Mbps 时的典型灵敏度为-91 dBm

○ 使用控制功能时的典型输出功率为+10 dBm

○ 集成的低相位噪声VCO、RF频率合成器、PLL 环路滤波器和PA

○ 数字 VCO和滤波器校准

○ 集成的 RSSI ADC 和 I/Q DAC，主机可获取 RSSI读数

○ 平衡的接收器和发射器特性，适用于低功耗应用MAC/基带特性：

○ 硬件 CSMA/CA访问控制、自动ACK 和FCS创建与检查

○ MAC数据包自动重发

○ 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

○ 低电流：

- 接收 （RX）模式——85 mA （典型值）

- 发送 （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）

笨笨的蜗牛：我爱方案网上转来的一篇关于Microchip的WIFI智能家居应用方案，Microchip在MCU里堪称大牛，但感觉写这篇文章的人不太懂WIFI，不知道是不是老文章的缘故。WIFI应用于智能家居的优势和好处自不必说，但问题似乎也很多，用手机或PAD通过WIFI随时随地上网已经不是智能家居中的新鲜应用了，如果将家用电器(冰箱、电视、空调)或智能家居终端设备(灯光、音响等)通过WIFI上网从而实现控制才算牛X，但这就需要协调家电或终端设备厂商，还需时日。即便家电们都有了WIFI上网的功能，如何保证多台设备同时连上网络而不掉线，特别是网络电视需要大数据量传输而不掉线，恐怕还要费点脑筋研究一下。如果到时连这些问题都解决了，智能家居就为时不远了。