Wi-Fi在汽车中的应用

　　Wi-Fi及其集成

　　在无线方法中， IEEE 802.11标准已经被Wi-Fi 联盟普及，品牌化，并增强，其有一些独特的优点，可以用于自动化应用的无线连接。它是以太局域网的扩展，支持TCP / IP特性。已经发现，在大多数办公室和家庭中，存在着大量电子产品，所以没有必要进行新的投资或努力来计划和部署无线基础设施。Wi-Fi也有足够的操作范围，可以最小化所需访问节点的数量。在客户端设备中，Wi-Fi可以在需要时提供高吞吐量，还具备低能耗的优点。在802.11协议中，适当设计的Wi-Fi装置可以最大限度地进行节能。

　　好几个供应商已经有高度集成的模块，使得把Wi-Fi增加到嵌入式系统成本很低。然而，主要面向大容量计算平台，其需要在本地网络。用于自动化的这些设备，大都是基于低成本和应用的嵌入式控制器。实际上，通过电子手段的设备控制，已经在低端8 / 16 / 32位嵌入式控制器中普遍具备了。当前嵌入式片上系统器件，包含了MCU，还可以集成memory、数字外设、精密模拟外设，可以减少系统中组件数量，可以快速设计终端产品。嵌入式MCU和SoC供应商，会同第三方专业软件开发商，提供了强大并易于使用的软件开发环境。整个硬件和软件开发过程也因此有了可预见的进度，并且成本会降低。

　　WLAN子系统连接到嵌入式MCU系统需要考虑几个因素，包括物理和电气规格、接口选择、主机负载、软件架构、省电机制、无线性能和认证。

　　WLAN子系统主要组成是：媒体访问控制(MAC)，基带处理器(BBP)，模拟前端，射频收发器、功率放大和其他射频前端部件。

　　射频传输是通过一个天线，其可以放在板本身或者外部。可以选择WLAN模块(其已设计完全)来减少工作量。这种方法有几个好处:

• WLAN模块已通过无线性能测试和校准
• 因为模块中存在临界射频电路，所以一般都密封于屏蔽中，不希望嵌入式系统中时出现性能下降
• 简化线路板布局布线
• 即使在使用外部天线的情况下，和这个模块的连接也是不复杂的，通常使用微型同轴连接器和射频电缆
• 完备的模块可以经过最终产品的单独认证。FCC和认证机构允许模块化认证，无线模块可以通过认证，然后直接应用于系统，不需要进一步的认证。

　　图3显示了Redpine Signals的一个完备的Wi-Fi模块。在本质上，整个Wi-Fi连接设计可以是简单的添加一个嵌入式MCU外设。　　

 

　　嵌入式MCU有很多种接口方式。如USB，PCI，或者PCIe，可以用于高数据吞吐量系统，例如存储设备，无线路由器和笔记本。在家电和多媒体设备中，接口通常是低功耗的，包括SDIO，SPI，和UART。高端嵌入式MCU 可提供SDIO接口，经常是联同一个常住操作系统程序，而常见的通用16位或8位微控制器没有这种接口。在后者情况下，WLAN设计者可以选择串行外设接口(SPI)或UART接口。SPI是一个串行接口，具备同步数据时钟，可以这样传输数据块，数据紧跟地址之后的格式。SPI是一个低功耗接口，可以提供较高应用水平的数据吞吐量，可达15比特/秒或更多。