用于物联网的无线局域网板gydF4y2Ba
区别的东西gydF4y2Ba物联网gydF4y2Ba从常规事物来看gydF4y2Ba物联网设备gydF4y2Ba与你沟通，与其他事物沟通。5G的一个主要目标是让我们的物品有更好的通信。这一规则也有例外，但一般来说，这要求无线技术倾向于低功耗，而不是高数据速率或长链路。让我们来看看这个领域的无线局域网。gydF4y2Ba
Wi-Fi是通用WLAN解决方案gydF4y2Ba
无线网络gydF4y2Ba是一个很好的开始。有很多口味可以满足要求。IEEE 802.11框架下的传统协议包括gydF4y2BaabgngydF4y2Ba协议。同样的价格，由于技术的成熟，这些都是性能上的便宜货。这类收音机需要注意的一点是gydF4y2BabgydF4y2Ba而且gydF4y2BaggydF4y2Ba使用拥挤的2.4 GHz频谱gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba使用5 GHz。使用gydF4y2BangydF4y2Ba规格将更昂贵，因为它使用多个无线电覆盖2.4和5 Ghz。数据速率按反向字母顺序增加。大多数路由器支持对802.11规范的所有这些修订。gydF4y2Ba
图片来源:作者-一个Wi-Fi板，有三个接收器和两个发射器。gydF4y2Ba
IEEE对Wi-Fi规范进行了更多的修订，并定期进行整合。由此产生的是802.11。交流which they decided was confusing. The router manufacturers had been combining the above letters so the backward compatible version might have been called 802.11.abgnac. So, the marketing term for the交流gydF4y2Ba修正案被称为Wi-Fi 5。添加1到4对以前的迭代来说更像是追溯步骤。gydF4y2Ba
字母组合延续了802.11ad修正案，引入了60 GHz频谱。数据速率比之前的迭代大幅上升，所以这就是WiGig。60千兆赫的物理是一个挑战。很短的波长会有很短的范围。它基本上可以取代HDMI线。gydF4y2Ba
随着物联网应用超越了墙上安装的电视，修订还在继续。交互式游戏头戴设备前景广阔。AR/VR在剪断数据线时更有沉浸感。这一点，连同整个物联网的爆发，导致了一系列的修订。规范主体已经用完了以“”开头的两个字母的名称gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba所以我们有gydF4y2Ba斧头gydF4y2BaWi-Fi 6。gydF4y2Ba
与此同时,802.11gydF4y2Ba唉gydF4y2Ba扩展的功能gydF4y2Ba广告。gydF4y2Ba要跟踪所有的改进并不容易。还有更多的会用两个字母开头的gydF4y2BabgydF4y2Ba．目标是让他们能想到的任何东西都能通过Wi-Fi管道连接。你在字母汤上的切入点将决定电路中无线电部分的成本。最流行的类型以模块形式提供，以便快速实现。gydF4y2Ba
蓝牙是音频/视频应用的选择gydF4y2Ba
的主要应用gydF4y2Ba蓝牙gydF4y2Ba流媒体音频。它使用低功率和低范围，使其成为理想的工作。最初是为蓝牙制定了一个标准，但它已经演变成一个拥有数千名成员的特殊利益集团。这是一种付费交易，相关专利被授权给任何想要使用该技术和商标的生产商。gydF4y2Ba
图片来源:Bois83 -蓝牙模块和无线电芯片的原理图符号。gydF4y2Ba
和Wi-Fi最初的a频段一样，蓝牙也占用了拥挤的2.4 GHz频段。无线电范围以米为单位测量，因为它取代了无线麦克风和放大器之间的电线，或发射器和有电源扬声器之间的电线。发送到扬声器的内容的实际来源可能来自其他无线协议或电缆。gydF4y2Ba
蓝牙的带宽和范围比典型的WiFi配置更小，它是一种个人区域网络而不是无线区域网络的协议。换句话说，蓝牙是一对一的通信，而Wi-Fi更适合一对多的配置。耳机插孔的替代品，而不是USB接口。gydF4y2Ba
蓝牙4.0gydF4y2Ba
这些规范多年来不断发展。大约十年前，当低功耗蓝牙(BLE)出现时，我开玩笑地称它为“绿色牙齿”。这时蓝牙开始在手机上使用。用途包括访问控制、由紧密间隔的计算设备组成的微网络以及无线游戏控制器等。gydF4y2Ba
从那时起，物联网市场提供了更多的增量速度，安全性得到了增强，以及许多其他效率改进。我们增加了“智能”的概念，并从第四代移动到第五代，蓝牙5.2是当前最先进的技术。这些改进将继续帮助加密、位置检测、速率和范围以及其他服务质量功能。gydF4y2Ba
Zigbee是一种低功耗的网状网络协议gydF4y2Ba
无线个域网gydF4y2Ba很像蓝牙，但有一些不同。首先，Zigbee仍然在IEEE 802.15.4规范的支持下。频率因地点而异，所以你必须了解你的市场并进行相应的设计。双频实现将包括通常的2.4 GHz频谱和特定于当地的sub-GHz信道。其主要目的是能够创建一个网状网络，使其覆盖范围远远超出一对无线电。这是智能家居需要考虑的问题。gydF4y2Ba
大多数Zigbee设备都是电池驱动的。该规范是针对移动性编写的。低功耗是这些设备的标志。为了获得资格，一款产品必须能够在同一块电池上工作两年。gydF4y2Ba
生态系统包括三个功能级别。从顶部开始，Zigbee协调器是每个网络的大脑，网络中只有一个单元服务于此目的。网络的安全和数据存储位于协调器中。gydF4y2Ba
网络的副手是Zigbee路由器。它们充当中继站。这个功能可以分配给几个不同的项目，运行的墙壁电源。对于这些类型的设备来说，路由器通常是附带的。安全摄像头和恒温器等永远开机的设备将填补这一角色。gydF4y2Ba
最后，底层是Zigbee终端设备。这就是低功耗要求发挥作用的地方。终端设备通常有相当多的休眠时间，因为它们不用于将数据从一个设备中继到另一个设备。当你想让房间里有一些自然光线时，你的智能扬声器会告诉百叶窗打开。百叶窗永远不会告诉任何人。gydF4y2Ba
图片来源:NCD -典型的Zigbee中继板。gydF4y2Ba
NFC是“触摸即走”的赢家gydF4y2Ba
近场通信gydF4y2Ba(NFC)的特点是销售点和入口访问。没有自身功能的智能卡会放弃导致交易的嵌入式数据。它通过从读卡器中吸取能量来工作。NFC是RFID的近亲，主要功能是把手机变成钱包。在当今世界，非接触式支付显然是一项快速发展的技术。gydF4y2Ba
加密显然很重要，但由于只有3厘米左右的范围，这是一个非常小的网络，很难被破解。除了智能手机和门，NFC还可以内置到笔记本电脑、相机、手表和其他移动电子产品中。gydF4y2Ba
一种流行的应用是将信息嵌入到海报中，这样路人就可以在提供额外信息的地方触摸他们的设备。就像二维码一样，信息不多，而且只能单向传递。通常，我们谈论的是一个网站的链接。尽管如此，带有匹配网络和天线的NFC芯片是一件工作。gydF4y2Ba
物联网商店-典型的NFC子卡。螺旋天线建立接触点。gydF4y2Ba
物联网设备PCB设计指南gydF4y2Ba
所有这些技术至少有两个共同点。毫无疑问，将会有可控阻抗传输线。另一个共同点是布局中的主要戏剧将与动力传递有关。gydF4y2Ba
这将被认为是理所当然的，你可以创建一个单端50欧姆的痕迹。它将足够宽，以达到阻抗目标。将在线路周围浇筑地面，将传输线与其他线路隔离。地面上的岛屿将被缝合到一个连续的基准面以下的痕迹。位置将被安排，以使这些是最短的可能连接。gydF4y2Ba
现在，最难的部分。提供足够的电力似乎很容易。在电源和收音机之间放一个大的形状，就说它是好的。没有。那个大形状是一个大散热器。你实际上希望有足够的跟踪来提供设备，不要超过这个。一个经过仔细校准的轨迹会绕着电路板走，并将该电压的旁路帽连接在一起。然后，一个小痕迹将连接帽到VCC引脚。gydF4y2Ba
有些设备需要电网星形布线。在这种情况下，单个电容器负责绕过两个或多个电源引脚。较厚的走线路由到帽，多条走线路由到指定的电压引脚。它不是随机的，而是非常具体的，因为哪个电源引脚连接到哪个电容器。地面通道的位置也起着一定的作用。gydF4y2Ba
RF工程师和功率完整性工程师很可能都将模拟各自的电路。天线总是很棘手和反复。在移动设备上，这种能力得到了同样多甚至更多的审查。成本是设计这些射频板和模块的关键驱动因素。使用普通材料，层数通常从2层到8层不等。除非芯片组需要HDI堆叠，否则将使用镀过孔过孔。gydF4y2Ba
市场上有许多交钥匙解决方案，因此最有效的方法可能是授权他人的技术或利用无线链路的现有模块。如果你是自己设计的，那么每种类型的收音机都要付费。你还需要处理FCC的要求和其他法规。设计模拟电路需要一个强大的CAD解决方案来管理这些需求。gydF4y2Ba