作者： Pete Bartolik

對(duì)于擴(kuò)大從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 到智能家居應(yīng)用中的各種設(shè)備的潛在市場(chǎng)來說，多協(xié)議支持非常重要，但可能會(huì)增加開發(fā)的復(fù)雜性和成本。[Nordic Semiconductor]提供了一種解決方案，使開發(fā)者能輕松將 Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) 功能與低功耗藍(lán)牙 (BLE)、Thread、Zigbee 和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)等協(xié)議集成在一起。

該解決方案采用評(píng)估套件的形式，用于開發(fā)基于 Nordic [nRF7002]集成射頻的配套 IC 的應(yīng)用。nRF7002 模塊為嵌入式 Wi-Fi 6 技術(shù)提供了低功耗解決方案，具有超快的速度、更大傳輸距離、更高的可靠性和更長的電池壽命。nRF70 系列 IC 采用獨(dú)特的無線共存支持功能，可確保其他通信協(xié)議能夠與 Wi-Fi 無縫運(yùn)行。

nRF7002 具有 2.4 GHz 和 5 GHz 雙頻功能，完全向后兼容早期的 Wi-Fi 版本（IEEE 802.11a/b/g/n/ac）和基礎(chǔ)設(shè)施。Wi-Fi 6 配套 IC 支持多種主機(jī)控制器（包括非北歐主機(jī)），可與 Linux 和 RTOS 操作系統(tǒng)一起使用。該器件可以利用先進(jìn)的安全功能，包括安全啟動(dòng)、可信固件 -M、硬件唯一密鑰和設(shè)備固件更新 (DFU) 流程。

Arduino 盾板式電路板

[nRF7002-EK]（圖 1）在 [Arduino] 盾板式擴(kuò)展板中嵌入了 nRF7002 IC，并提供接口連接器，用于插入兼容其他 Nordic 收發(fā)器 IC 的開發(fā)套件，從而更輕松地將低功耗 Wi-Fi 6 與其他通信協(xié)議集成在一起。

圖 1：Nordic 的 Arduino 盾板式擴(kuò)展板可插入其他開發(fā)套件中，從而更輕松地將其 Wi-Fi 6 配套 IC 的功能添加到采用其他 Nordic 解決方案的應(yīng)用中。（圖片來源：Nordic Semiconductor）

在眾多 Nordic 無線解決方案中，可將 nRF7002EK 與之配合使用來添加 Wi-Fi 6 功能的解決方案包括：

• [nRF52840]和 [nRF5340]超低功耗藍(lán)牙 5.4 SoC 具有多協(xié)議 2.4 GHz 收發(fā)器，支持低功耗藍(lán)牙、藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、NFC、Thread 和 Zigbee。nRF5340 采用雙 [Arm] Cortex-M33 處理器，實(shí)現(xiàn)了性能和能效的平衡。nRF52840 是 nRF52 系列中最先進(jìn)的 SoC，采用一個(gè) Arm Cortex-M4 處理器，適用于更復(fù)雜、性能更強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
• 在面向物聯(lián)網(wǎng)的低功耗系統(tǒng)級(jí)封裝 (SiP) 蜂窩系列器件中，[nRF9160]是首款產(chǎn)品。這款 SiP 包括 LTE-M/NB-IoT 調(diào)制解調(diào)器，支持基于基站和 GPS 的定位服務(wù)，還包括射頻前端 (RFFE) 和集成電源管理功能，且全部采用 10 mm x 16 mm x 1 mm 緊湊型封裝。

nRF7002-EK 還可用于仿真 [nRF7000]以滿足需要基于 Wi-Fi SSID 型定位服務(wù)的應(yīng)用，仿真 [nRF7001] 以提供 2.4 GHz 頻段 Wi-Fi 6 連接。例如，將 nRF9160 蜂窩 SiP 與 nRF7000 結(jié)合使用，開發(fā)人員就能在一個(gè)應(yīng)用中組合全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS)、基于蜂窩的定位和基于 SSID 的 Wi-Fi 定位功能，從而確保獲得最佳定位效果。

創(chuàng)建多協(xié)議應(yīng)用

nRF7002-EK 套件可插入 Nordic 收發(fā)器解決方案開發(fā)套件配套使用（特別是 [nRF52840-DK] 、[nRF5340-DK]和 [nRF9160-DK] 。每個(gè)開發(fā)套件都包括硬件、預(yù)編程固件、文檔、硬件原理圖和布局文件。

評(píng)估套件可直接插入兼容型開發(fā)套件（圖 2）。根據(jù)應(yīng)用的不同，開發(fā)人員可以使用串行外設(shè)接口 (SPI) 或四串行外設(shè)接口 (QSPI)。

圖 2：nRF7002-EK（上圖）可直接插入其他 Nordic 開發(fā)套件，如圖中所示的 nRF5340-DK。（圖片來源：Nordic Semiconductor）

Nordic 的開源 [nRF Connect SDK] 提供了在開發(fā)套件上開發(fā)應(yīng)用所需的工具和庫，包括 nRF7002-EK 固件的構(gòu)建和編程。SDK 支持 Microsoft Windows、Linux 和 MacOS 操作系統(tǒng)，集成了 Zephyr 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并兼容 Zephyr 的大多數(shù)應(yīng)用程序和示例。

SDK 還包括 [nRF 機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用] ，與 Edge Impulse 開發(fā)平臺(tái)集成，可從傳感器收集數(shù)據(jù)、訓(xùn)練 ML 模型并將模型部署到目標(biāo) Nordic 設(shè)備。利用 nRF7002-EK 的其他潛在應(yīng)用包括：

• 資產(chǎn)跟蹤
• 電池供電的 Wi-Fi 產(chǎn)品
• 智慧家居、智慧城市和智慧農(nóng)業(yè)
• 工業(yè)傳感器
• 可穿戴設(shè)備和醫(yī)療

Nordic 的工具提供了一種簡(jiǎn)單的方法來評(píng)估和控制 nRF70 系列 Wi-Fi 配套 IC 與其他無線解決方案，從而可確保無縫連接和多協(xié)議共存、利用 [nRF 云定位服務(wù)] 進(jìn)行基于 Wi-Fi 的定位以及發(fā)現(xiàn)本地 Wi-Fi 中樞的 SSID。

將 nRF-7002-EK 與其中一個(gè)兼容型 Nordic 開發(fā)套件配合使用，有助于開發(fā)人員規(guī)避常見的挑戰(zhàn)，如兼容性問題、多重?zé)o線傳輸?shù)?a target="_blank">信號(hào)干擾、電源管理和安全漏洞。

結(jié)語

Nordic Semiconductor nRF7002-EK 是一款功能強(qiáng)大的多功能工具，可實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 6 功能與其他通信協(xié)議無縫集成，用于物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備應(yīng)用。該工具采用常見的 Arduino 盾板樣式，可輕松與兼容型 Nordic 開發(fā)套件連接，為主機(jī)設(shè)備解鎖 Wi-Fi 6，并完全集成到 nRF Connect SDK 中，從而簡(jiǎn)化多協(xié)議應(yīng)用的開發(fā)。

審核編輯 黃宇