ST的SPWF04 Wi-Fi模塊旨在促進(jìn)連接到網(wǎng)絡(luò)的小型或物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用的云應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。 如今，為客戶(hù)提供 802.11 連接已不再是奢侈品，而是必需品。隨著電視、游戲機(jī)、多媒體盒，甚至冰箱、體重秤或洗衣機(jī)都在網(wǎng)上找到自己的方式，推出沒(méi)有 Wi-Fi 的產(chǎn)品是個(gè)例外。作為改善機(jī)器對(duì)機(jī)器通信或自動(dòng)化的一種方式，無(wú)線協(xié)議在工業(yè)環(huán)境中也非常流行。然而，集成 Wi-Fi 遠(yuǎn)非易事，因?yàn)?a target="_blank">工程師必須處理接收器、發(fā)射器、國(guó)際法規(guī)和功耗等限制因素。這就是 SPWF04 模塊大放異彩的地方，因?yàn)樗藦?fù)雜性，提供了一個(gè)非常易于原型制作的模塊，甚至更易于在最終設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。

SPWF04 ： CW1100 和 STM32F439

SPWF04的所有組件

SPWF04 使用 CW1100 無(wú)線電，其中包括功率放大器和開(kāi)關(guān)模式電源。它僅在 2.4 GHz 頻段與802.11b/g/n兼容，如果希望將此無(wú)線協(xié)議添加到設(shè)備，它甚至包括與藍(lán)牙的共存機(jī)制。

ST 的“秘密武器”是這款收發(fā)器與STM32F439微控制器 （MCU） 相結(jié)合，為工程師打開(kāi)了無(wú)限可能。比如它的Cortex-M4架構(gòu)運(yùn)行在180MHz，CoreMark可以達(dá)到608分，遠(yuǎn)超競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的同類(lèi)模塊。此外，ST 還包括 256 KB 的 SRAM、2 MB 的閃存、1 MB 用于模塊固件和另外 1 MB 的存儲(chǔ)空間用于用戶(hù)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。MCU 還可以通過(guò) SD/MMC 接口使用外部存儲(chǔ)器，或使用 SPI 的外部閃存模塊。因此，工程師可以設(shè)計(jì)可以直接在模塊上運(yùn)行的 Web 應(yīng)用程序，這要?dú)w功于大量的電源和內(nèi)存。

針對(duì)安全性進(jìn)行了優(yōu)化

MCU借助旨在加速 AES–128、–192 和 –256 操作以及三重 DES、MD5、SHA–1 和 SHA–2的集成加密內(nèi)核來(lái)增強(qiáng)安全操作。這是基本的，因?yàn)閺?WPA 密碼處理到 HTTPS 安全套接字管理的許多操作都依賴(lài)于這些加密標(biāo)準(zhǔn)。因此，工程師可以設(shè)計(jì)非常安全的應(yīng)用程序，而不必?fù)?dān)心加密操作對(duì)整體性能的影響。

SPWF04 也是 ST 首款與WPA2-Entreprise兼容的 Wi-Fi 模塊，以增加安全性。通常被稱(chēng)為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，它依賴(lài)于 RADIUS 服務(wù)器來(lái)驗(yàn)證模塊。因此，這一新特性使 SPWF04 適用于依賴(lài)更安全平臺(tái)的工業(yè)應(yīng)用。該模塊也是第一個(gè)與 Wi-Fi 保護(hù)設(shè)置 （WPS） 兼容的模塊，這是一個(gè)出色的系統(tǒng)，可以輕松地將消費(fèi)產(chǎn)品連接到私人 Wi-Fi。因此，這說(shuō)明了該組件如何適應(yīng)非常廣泛的用例。

MicroPython 和 TCP/IP

SPWF04 上的 MicroPython 堆棧

SPWF04 的另一個(gè)主要特性是它的MicroPython 腳本引擎，以前的 ST Wi-Fi 模塊（如 SPWF01SA）中沒(méi)有它，它包含在X-NUCLEO-IDW01M1 中，并且經(jīng)常用于發(fā)現(xiàn)板，如 32F723EDISCOVERY。借助 STM32F4 的強(qiáng)大功能，無(wú)需外部 MCU 即可輕松創(chuàng)建旨在監(jiān)控 Wi-Fi 連接、提高安全性、優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸或分析特定模式的應(yīng)用程序。該系統(tǒng)包括一個(gè) MicroPython 1.6 解釋器，并且可以通過(guò)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn) MicroPython 庫(kù)通過(guò) UART、SPI、I2C 或 GPIO 使用外圍設(shè)備。ST 甚至為 SPWF04 本身提供了特定的庫(kù)，因此開(kāi)發(fā)人員可以更好地利用他們的硬件。ST 的網(wǎng)站上提供了包含示例 python 代碼的快速入門(mén)指南。

此外，由于SPWF04 以云應(yīng)用為目標(biāo)，它包含一個(gè)完整的 TCP/IP 堆棧，能夠運(yùn)行 Web 服務(wù)器或提供應(yīng)用功能。例如，可以設(shè)置兩個(gè)不同的服務(wù)器套接字，每個(gè)套接字能夠同時(shí)管理八個(gè) TCP 或 UDP 客戶(hù)端。因此，即使是嵌入式設(shè)備現(xiàn)在也可以通過(guò) HTTP 提供 Web 服務(wù)，這被證明是一種在簡(jiǎn)化界面同時(shí)提高應(yīng)用程序功能的方法方面的無(wú)價(jià)之寶。使用像網(wǎng)絡(luò)這樣熟悉的平臺(tái)也可以大大減少開(kāi)發(fā)時(shí)間。

你會(huì)做什么？

盡管如此，SPWF04 提供低功耗模式，睡眠狀態(tài)僅需要 3 mA，待機(jī)狀態(tài)僅消耗 43 μA，而接收和傳輸數(shù)據(jù)通常分別僅需要 105 mA 和 260 mA。因此，該模塊是為依賴(lài)電池的小型設(shè)備添加 Wi-Fi 連接和網(wǎng)絡(luò)功能的好方法。

最后，SPWF04 提供了極大的靈活性，因?yàn)?ST 創(chuàng)建了兩個(gè)版本的模塊。它們是相同的，只是SPWF04SA使用板載天線，而SWPF04SC提供用于外部天線的連接器。最重要的是，由于X-NUCLEO-IDW04A1是一個(gè)使用 SPWF04SA 的板，并且可以使用其 Arduino 連接器連接到 Nucleo 板，因此啟動(dòng)原型非常容易。因此，工程師可以使用 X-NUCLEO 板開(kāi)始他們的應(yīng)用程序，然后僅使用 SPWF04 轉(zhuǎn)移到他們的最終產(chǎn)品，而他們的代碼幾乎不需要更改。

審核編輯：郭婷