wifi控制模块的原理

基于物联网WiFi模块的开关控制方案

时下主流的开关控制方案基本都可以实现在家控制和远程控制两种方式。在家的情况下，用户手机APP通过路由器连接WiFi控制内置WiFi模块的产品(比如智能开关，智能灯泡……)的开关来控制产品的通电和断电;在室外，用户可以通过云端来控制家里的开关。

智能开关解决方案主要以SKYLAB WiFi模块WU106/WG219为基础，实现无线数传、控制等功能。SKYLAB提供：1） 硬件参考设计；2）云平台服务；3）iOS，Android APP设计服务；4）嵌入式软件服务；5）WiFi模块WU106/WG219。

WiFi模块常用通讯接口包含：USB、SDIO、SPI（slave）、UART、RGMII、RMII。

USB接口：通用串行总线（英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。

USB接口是WiFi模块芯片内部的固件程序与主机上的 *** 作系统进行数据通信的桥梁。USB接口的作用就是数据传输。WiFi模块接收数据时会引发USB接口的读数据 *** 作!目前WiFi模块的通信接口方面，基本是采用USB接口形式，尤其是应用于无线网卡的WiFi模块；

WAN/LAN：WAN口是用来连接外网（公网），或者说是连接宽带运营商的设备的；LAN口（1、2、3、4），是用来连接内网（局域网）中的设备的，主要是用来连接电脑、交换机、打印机等设备的；

UART：通用异步串行口，它包括RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口规范和标准规范，即UART是串行异步通信口的总称。多用于数据透传；

I²S：Inter-IC Sound Bus是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频、数据传输而制定的一种总线标准。音频应用；

I²C：Inter－Integrated Circuit总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备传感器应用；

SPI：Serial Peripheral Interface是MOTOROLA公司提出的同步串行总线方式。高速同步串行口。Flaash，传感器；

SDIO：是SD型的扩展接口，除了可以接SD卡外，还可以接支持SDIO接口的设备，插口的用途不止是插存储卡。SDIO和SD卡规范间的一个重要区别是增加了低速标准，低速卡的目标应用是以最小的硬件开始来支持低速I/O能力。低速卡支持类似调制解调器,条形码扫描仪和GPS接收器等应用。高速卡支持网卡，电视卡还有“组合”卡等，组合卡指的是存储器+SDIO。

PWM（Pluse Width Modulaion）是通过数字输出引脚向外部设备输出比例控制信号的常用方法；灯控应用。

SKYLAB WiFi模块大致的分为三大类，USB WiFi模块、AP/Router WiFi模块、UART WiFi模块，若平台需要通过这些接口USB，PCIE，SDIO进行通讯，则选择做从设备的USB WiFi模块；若是想将4G信号转换为WiFi信号，则选择AP/Router WiFi模块；若是想做时下热门的物联网应用，则可以优先考虑UART WiFi模块；

WiFi模块的工作原理，先讲解一下我们生活中常遇到的几种无线wifi网络结构。
无线wifi网络拓扑结构有2种，分别是基础网（Infra）和自组网（Adhoc）。这里要了解两个概念，AP,好比我们家中的路由器，无线wifi网络的创建者，网络的中心节点。STA，又叫做站点，是无线wifi网络的终端，不如我们家里用的笔记本，ipad等等都可以叫做站点。
基础网（Infra）：由很多AP组成的无线网络，整个网络的中心就是由AP，网络中所有的通讯都是由ap进行数据的转换。
自组网（Adhoc）: 网络中不存在AP，由两个或者两个以上的STA组成的无线网络。无线网络中所有的STA直接进行数据交换，这种无线网络结构不严谨。

无线模块的用途主要有以下几种：
1、工业遥控、遥测;
2、石油钻井张力无线监测;
3、短距离无线数据传输
4、 安防设备无线监控;
5、 无线RS485、无线PLC;
6、 城市管网压力、温度监测;
7、 电力线无线报警。
 无线模块详解：随着物联网应用越来越普遍化，很多无线通信技术也流行起来。当然作为网络传输层的各类通信模块也被广泛应用。
 无线模块(RF wireless module)，是数字数传电台(Digital radio)的模块化产品，是指借助DSP技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台模块。
无线模块延伸到很多的系统中，工业控制的开关量io设备，485无线传输设备dw-m1，模拟量采集和控制设备。从使用最早的按键电码、电报、模拟电台模块加无线MODEM，发展到目前的数字电台模块和DSP、软件无线电;传输信号也从代码、低速数据(300～1200bps)到高速数据(N64K～NE1)。
 其典型应用有：工业自动化、油田数据采集、铁路无线通信、煤矿安全监控系统、管网监控、水文监测系统、污水处理监控等。
二、无线模块的特点
1、成本廉价
有线通信方式的建立必须架设电缆，或挖掘电缆沟，因此需要大量的人力和物力;而用无线数传电台建立专用无线数据传输方式则无需架设电缆或挖掘电缆沟，只需要在每个终端连接无线数传电台和架设适当高度的天线就可以了。相比之下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式，节省了人力物力，投资是相当节省的。
 当然在一些近距离的数据通讯系统中，无线的通讯方式并不比有线的方式成本低，但是有时候实际的现场环境难以布线，客户根据现场环境的需要还是会选用无线的方式来实现通讯。
2、建设工程周期短
当要把相距数公里到数十公里距离的远程站点相互连接通讯的时候，采用有线的方式，必须架设长距离的电缆或者挖掘漫长的电缆沟，这个工程周期可能就需要数个月的时间，而用数传模块建立专用无线数据传输的方式，只需要架设适当高度的天线，工程周期只需要几天或者几周就可以，相比之下，无线的方式可以迅速组建起通信链路，工程周期大大缩短。
3、适应性好
 有线通讯的局限性太大，在遇到一些特殊的应用环境，比如遇到山地、湖泊、林区等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候，将对有线网络的布线工程有着极强的制约力，而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制，所以说用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性，几乎不受地理环境限制。
4、扩展性好
在用户组建好一个通讯网络之后，常常因为系统的需要增加新的设备。如果采用有线的方式，需要重新的布线，施工比较麻烦，而且还有可能破坏原来的通讯线路，但是如果采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式，只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了，相比之下有更好的扩展性。
5、设备维护
 有线通讯链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点，而采用无线数传模块建立专用无线数据传输方式只需维护数传模块，出现故障时则能快速找出原因，恢复线路正常运行。
 无线数据传输方式相比于有线通讯的缺点：可靠性有待改进、受环境影响较大。

无线收发模块433MHz，采用高频射频技术，所以又称RF433射频小模块。
它以全数字技术生产的单IC射频前端和ATMEL的AVR单片机组成，可实现高速数据信号传输的微型收发器，实现对无线传输数据的打包、检错和纠错处理。
部件均采用工业级标准，工作稳定可靠，体积小，安装方便。
用于安全报警，无线自动抄表，家庭和工业自动化，远端遥控，无线数传等广泛领域。
在这里插入描述
22 433M无线数传模块用途。
数据采集功能：采集各类仪器输出的脉冲、模拟或RS232/RS485串口信号。
储存功能：本机循环储存监控数据，不掉电。
通讯功能：采用433MHZ免费频段对外通讯，无需授权。
警报功能：监测到的数据越多，报警信息就越多。
外部供电功能：可对外提供直流电源，供仪表/变送器使用。
RemoteManagement功能：支持远程参数设置，程序升级。

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