u-blox представляет серию модулей Wi-Fi 6 для расширения возможностей промышленного Интернета вещей

Репортаж от Wedoany，Компания u-blox выпускает две новые серии модулей Wi-Fi 6, предназначенные для предоставления производителям промышленного оборудования и устройств Интернета вещей интегрированных решений беспроводной связи, снижающих сложность проектирования радиочастотных схем. Согласно прогнозу Gartner на 2024 год, к 2025 году количество оконечных устройств Интернета вещей в корпоративном и автомобильном секторах достигнет примерно 3,9 миллиарда единиц. Такая высокая плотность развертывания стимулирует спрос на интеграцию на уровне модулей, позволяющую упростить процесс проектирования радиочастотных схем при сохранении производительности беспроводной связи.

Серия MAYA-W5 в первую очередь ориентирована на разработчиков, использующих внешние процессоры. Она обеспечивает хост-ориентированное подключение Wi-Fi 6 через интерфейс SDIO и Bluetooth LE 5.4 через UART. Модуль имеет размеры 10,3 мм × 14,3 мм × 1,9 мм, интегрирует набор микросхем CC3351 от Texas Instruments и оснащен встроенной печатной антенной, что позволяет использовать его в платах с ограниченным пространством.

Серия NORA-W5, в свою очередь, интегрирует микроконтроллер Arm Cortex-M33 и может работать как автономная беспроводная платформа, позволяя разработчикам объединять системную архитектуру без необходимости использования отдельного главного процессора. Эта серия основана на устройствах CC3501 и CC3551 от Texas Instruments и поддерживает одно- или двухдиапазонный Wi-Fi 6, Bluetooth LE 5.4, встроенную флэш-память и различные конфигурации антенн.

Диапазон рабочих температур обеих серий модулей составляет от -40°C до +85°C, что делает их пригодными для использования в таких средах, как заводские цеха и наружные шкафы управления. Они сохраняют совместимость по выводам с предыдущими модулями NORA, что облегчает межпоколенческое обновление с минимальной переработкой аппаратного обеспечения.

Благодаря выполнению проектирования радиочастотной части, настройки антенны, интеграции протоколов и сертификации беспроводной связи внутри модуля, сокращаются циклы разработки и сертификации. Серия NORA-W5 расширяет функциональность за счет встроенных интерфейсов, включая UART, SPI, I2C, I2S, CAN, SDIO, GPIO и ADC, что позволяет поддерживать сложные многофункциональные системы.

Встроенные функции безопасности каждого модуля включают Arm TrustZone-M, безопасную загрузку, безопасное обновление встроенного ПО, безопасную FOTA, шифрование TLS и WPA3. Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) отмечает, что современные промышленные развертывания Интернета вещей все чаще сочетают Wi-Fi 6 с фреймворками безопасности на основе WPA3 и TLS для обеспечения устойчивости киберфизических систем.

На рынке такие поставщики, как Silicon Labs, Murata и Quectel, также предлагают промышленные модули Wi-Fi 6, конкурируя в области энергоэффективности и радиочастотных характеристик. Альянс Wi-Fi (Wi-Fi Alliance) прогнозирует, что к середине текущего десятилетия Wi-Fi 6 и 6E будут составлять более 50% всех поставок Wi-Fi. Согласно данным IDC (International Data Corporation), к 2028 году глобальные расходы на Интернет вещей, как ожидается, достигнут примерно 1,1 триллиона долларов США.

Стандарт IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) при плотном развертывании использует технологии OFDMA и улучшенный MU-MIMO, что позволяет увеличить среднюю пропускную способность на одного пользователя до 4 раз. Это увеличение емкости предназначено для сценариев, где большое количество устройств в промышленных объектах одновременно и часто отправляют пакеты данных.

Модули поддерживают протокол Matter и функцию целевого времени пробуждения (Target Wake Time) Wi-Fi 6, что позволяет снизить энергопотребление устройств, передающих данные с перерывами. В местах, где батарейные мониторы состояния или датчики сосуществуют с активными устройствами, эти протоколы могут создать единую беспроводную экосистему для интеллектуальных зданий и маломощных промышленных устройств.

Некоторые варианты NORA-W5 поддерживают функцию U-connectXpress, позволяющую разработчикам настраивать поведение беспроводной связи с помощью простых AT-команд, что обеспечивает прямой путь для быстрого прототипирования и упрощенной разработки встроенного ПО без необходимости создания пользовательского встроенного программного обеспечения.

Аппаратное обеспечение разрабатывается и производится в Европе, что предоставляет альтернативу клиентам, которые отдают приоритет локализованным цепочкам поставок для снижения зависимости от колебаний доступности компонентов и изменений регуляторных требований.

Интеграция на уровне модулей все чаще ориентирована на гибридные среды, объединяющие датчики, автоматизированное оборудование и системы зданий. Выпущенные u-blox продукты предоставляют аппаратным командам больше сетевых возможностей для создания беспроводных промышленных устройств и устройств Интернета вещей следующего поколения.