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功率消耗和安全性:處理內嵌式Wi-Fi常見挑戰
 

【作者: Microchip】   2015年09月02日 星期三

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由於 Wi-Fi的基礎公共建設完備並已獲得廣泛採用,Wi-Fi的應用在今日隨處可見。因此,在內嵌式應用中加入Wi-Fi連線功能的需求持續成長。不像未經ISM授權的Sub-GHz頻段中的其他無線網路(例如,IEEE 802.11),Wi-Fi是一種標準通訊協定,可確保裝置之間的相互操作性,從而大幅簡化設計工作。同時,藉助數以百萬計的智慧型手機和平板電腦使用者,命令和控制連接Wi-Fi的裝置極為容易。


在內嵌式應用中新增Wi-Fi有許多好處。不過,如大多數開發人員所知,內嵌Wi-Fi也有許多挑戰。功率消耗至關重要。盡可能維持低功耗,對在內嵌系統中新增Wi-Fi連線能力而言必不可少。例如,許多商業和工業感應器採用電池供電。因此,電池供電感應器上的Wi-Fi解決方案功耗越低,電池壽命就越長,感應器的效率就更高,成本也越低。


隨著越來越多的裝置透過Wi-Fi連線及依賴雲端或網路伺服器,重點不僅僅是功率消耗,安全性也逐漸成為重要考量。裝置之間的資料流動,及與雲端之間的往來必須安全。WEP-128、WPA-PSK、WPA2-PSK、PEAP和Enterprise等安全性演算法對保護Wi-Fi中的資料極為重要。安全性在近幾年持續變革與改良。新的安全性協定(例如TLS和SSL)在用戶端與伺服器之間增加額外的安全層。


Microchip的Wi-Fi解決方案可解決這兩個關鍵的問題,即功率消耗和安全性。RN1723是Microchip最新的內嵌Wi-Fi模組。它具備極為出色的4 uA休眠模式,及全新且省電的15 mA DOZE模式,這使其具有極高的功率效率。此模組高效的作用中與待機模式可讓它在約1.7 ms內從休眠狀態轉換為CPU啟用狀態。基於極低的功率消耗,RN1723適合需要多年電池壽命的各種應用。


RN1723不僅功耗極低,且配備可在外部PIC32微控制器上執行的先進SSL (SSL 3.0)和TLS (1.0/1.1/1.2/DTLS 1.2)安全性協定。SSL和TLS安全性協定皆可啟用高度安全的用戶端/伺服器通訊。它們的目標是提供隱密、安全的驗證,並藉由防止系統內部修改來確保完整性。


Microchip的RN1723與其他Wi-Fi模組不同之處在於,前者針對只想在應用中新增無線功能的開發人員所設計。不需要RF專門知識便能使用它。RN1723具有簡單的ASCII介面,可讓您輕鬆開發和設定。它也內建WiFly軟體,使其成為完整、可隨時使用的解決方案。RN1723還具備完全認證的拆箱即用特性。不需要耗費大量金錢及時間來通過法規和地區認證。其易用性及全部通過的認證,使得RN1723成為在應用中新增Wi-Fi連線能力的最快方式,並可以最快速度向市場推出該應用。


RN1723適合各種市場中的多種應用。家庭和樓宇自動化是一個不斷成長的市場,因為越來越多的人轉為使用Wi-Fi來監視和控制其安全性和舒適生活,例如,具備Wi-Fi功能的溫控器、百葉窗、燈和家庭安全系統。Wi-Fi連線能力可在工業自動化市場中找到,包括人對機器、機器對機器(M2M)和感應器。此外,如洗衣機、烤箱和冰箱等智慧設備都可以透過Wi-Fi連線,並使用智慧型手機或平板電腦來遠端監控。


有數種可用的工具可使用RN1723開始將Wi-Fi連線能力新增至應用中。RN-1723-EK是RN1723模組的Wi-Fi評估套件,可將Wi-Fi連線能力快速新增至內嵌應用。它可靈活運用,即透過標準USB介面直接連線PC,或透過TTL/UART介面連接至內嵌處理器。電路板包括2個用於控制SoftAP和WPS (Wi-Fi保護設定)模式的便利按鍵,而不需要進行軟體設定。狀態LED和跳線可快速實現原型設計並整合至現有系統。



圖1 : 適用於RN1723 Wi-Fi模組的隨插即用開發板(立即可用!)
圖1 : 適用於RN1723 Wi-Fi模組的隨插即用開發板(立即可用!)

為了針對雲端應用開發和設計Wi-Fi原型,Microchip提供了RN1723低功耗用戶端模組(LPCM)開發板。此易用的電路板是為搭配Amazon的網路伺服器所設計,目的是示範它可極為輕鬆地將內嵌產品連線到雲端。此電路板針對拆箱即用雲端功能執行Amazon機器影像(AMI)。



圖2 : Microchip的Wi-Fi至雲端示範:零件編號:RN-1723-DEV (即將推出!)
圖2 : Microchip的Wi-Fi至雲端示範:零件編號:RN-1723-DEV (即將推出!)

圖3 : 超低功耗的Wi-Fi模組(零件編號:RN1723-I/RM100)
圖3 : 超低功耗的Wi-Fi模組(零件編號:RN1723-I/RM100)

產品特色


‧ 超低功耗(4 uA),可用電池運行數年


‧ 韌體可設定的發射功耗:0 dBm至+12 dBm


‧ 硬體介面:UART和SPI從模式


‧ 支援SoftAP和基礎結構網路模式


‧ 用於外部天線的RF接點


‧ 可由使用者設計程式的GPIO與ADC


‧ 適用於時間籤記、自動休眠和自動喚醒模式的即時時鐘


‧ 直接從電池或額定電源供應器運作


‧ 可輕鬆開發的ASCII介面


‧ 無線韌體升級


‧ 適用於安全無線設定的WPS模式


‧ 安全的Wi-Fi驗證配置 (WEP/WPA/WPA2)


‧ 在外部PIC MCU上執行的先進SSL/TLS安全性


‧ 完整的電路板內建TCP/IP/UDP協定堆疊 (不需要外部驅動程式)


‧ 高效的作用中與待機模式:


o 4 uA休眠模式


o 15 mA DOZE (待機)模式


o 40 mA接收


o 120 mA傳輸



圖4
圖4

=== 填問卷、抽大獎!Apple Watch等您『戴』回家!===


活動日期至2015年9月30日止。


更多資訊,請瀏覽網址:http://www.ctimes.com.tw/adv/microchip.asp


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