串口WiFi模塊是應用極廣泛的一種無線通信模塊，也是是嵌入式WiFi模塊，體積小，功耗低。串口wifi模塊是基于通用串行接口特性，符合IEEE802.11協議棧網絡標準，內置TCP/IP協議棧，能夠實現用戶接口之間的任意透明轉換，支持多種無線網絡加密方式，能充分保證用戶數據的安全傳輸，使傳統串口設備更好的加入無線網絡。

通過串口WiFi模塊 ，傳統的串口設備在不需要更改任何配置的情況下，即可通過Internet網絡傳輸自己的數據。

講解到串口wifi模塊的工作原理，先給大家講解一下我們生活中常遇到的幾種無線wifi網絡結構。

無線wifi網絡拓撲結構有2種，分別是基礎網（Infra）和自組網（Adhoc）。這里要了解兩個概念，AP，好比我們家中的路由器，無線wifi網絡的創建者，網絡的中心節點。STA，又叫做站點，是無線wifi網絡的終端，如我們家里用的筆記本，ipad等等都可以叫做站點。

基礎網（Infra）：由很多AP組成的無線網絡，整個網絡的中心就是由AP，網絡中所有的通訊都是由Ap進行數據的轉換。

自組網（Adhoc）： 網絡中不存在AP，由兩個或者兩個以上的STA組成的無線網絡。無線網絡中所有的STA直接進行數據交換。

主動型串口設備聯網：在每次數據交換之前，都是由串口wifi模塊設備主動發起連接，然后在進行數據交換。典型例子：無線pos機在每次刷卡完成之后，無線pos機即開始連接后臺的服務器進行數據交換。

被動型串口設備聯網：在每次數據交換之前，所有的串口wifi模塊設備都是處于等待的狀態，然后服務器發起連接邀請，最后進行數據交換。

WiFi模塊通常采用串口引腳與主控MCU串口對接，工作在透傳的模式下，主控MCU將輪椅相關的控制指令、設備狀態，通過串口數據包發送到WiFi模塊中。WiFi模塊配置上之后，將數據傳輸到智能家居系統的云端平臺中。

APP端是基于云端平臺上的設備狀態數據，實現控制交互。可以用串口透傳的物聯網應用：智能電網、智能交通、智能家居、手持設備、工業控制等領域如智能排插、智能燈控、網狀網絡（WiFi Mesh）、工業無線控制、傳感器網絡、家庭自動化、安全ID標簽、WiFi探針、WiFi熱點廣告等應用場景。

作為互聯網領域的另一個拓展，物聯網很快被人們接受，并融入了人們生活、生產的方方面面 。物聯網的到來，將用戶端延伸并擴展到了任何物體與物體之間的信息互換和交流 ， 于是互聯網將世界萬物組成了一個巨大網絡。

本文介紹一款飛睿智能代理樂鑫ESP32-S3的物聯網控制系統芯片模塊，利用ESP32-S3模塊將傳感器設備、控制設備和檢測設備等接入了互聯網。

ESP32-S3是一款低功耗的MCU系統級芯片 （SoC），集成2.4GHz Wi-Fi和低功耗藍牙 （Bluetooth? LE） 雙模無線通信，具有完整的Wi-Fi子系統，符合 IEEE 802.11b/g/n協議，具有 Station、SoftAP和 SoftAP + Station混雜三種模式；

低功耗藍牙子系統，支持Bluetooth 5和Blue tooth mesh；行業領先的低功耗性能和射頻性能；Xtensa? 32位LX7雙核處理器，五級流水線架構，主頻高達240MHz。

支持IEEE 802.11 b/g/n協議；在2.4GHz頻帶支持20MHz和40MHz頻寬；支持1T1R模式，數據速率高達150Mbps；無線多媒體 （WMM）；幀聚合 （TX/RX A-MPDU， RX A-MSDU）；立即塊回復 （Immediate Block ACK）；

分片和重組 （Fragmentation and defragmentation）；Beacon 自動監測（硬件 TSF）；4 × 虛擬Wi-Fi接口；同時支持基礎結構型網絡 （Infrastructure BSS）Station 模式、SoftAP 模式和 Station + SoftAP混雜模式。

低功耗管理：

? 電源管理單元，五種功耗模式；

? 超低功耗協處理器 （ULP）：

– ULP-RISC-V 協處理器

– ULP-FSM 協處理器

安全機制：

? 安全啟動

? Flash 加密

? 4096 位 OTP，用戶可用的高達 1760 位

? 加密硬件加速器：

– AES-128/256 （FIPS PUB 197）

– Hash （FIPS PUB 180-4）

– RSA

– 隨機數生成器 （RNG）。

串口WiFi模塊的應用場景：

公用事業和智能能源：恒溫器、照明控制、EV充電器、智能儀表；

零售：POS終端、無線價簽、數字遠程標牌；

消費電子：遠程控制、網絡廣播、家庭安保、玩具；

遠程設備管理：位置和資產追蹤、汽車、代碼更新；

醫療、健康和保健：患者監護、健康設備、實時定位系統；

工控：化學傳感器、無線控制器、安保系統、M2M通信等。

責任編輯：tzh