羅姆無(wú)線(xiàn)LAN模塊技術(shù)的演進(jìn)

　　羅姆集團擁有各種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，包括以無(wú)線(xiàn)LAN為首的Bluetooth、ZigBee，以及針對2012年7月份日本開(kāi)放的920MHz頻段的特定小功率無(wú)線(xiàn)等技術(shù)。

　　羅姆通過(guò)與集團旗下公司LAPIS Semiconductor的技術(shù)融合，具備從無(wú)線(xiàn)通信用IC到模塊的產(chǎn)品優(yōu)勢，配合客戶(hù)需求，為客戶(hù)提供充分發(fā)揮各種通信規格的電波特性的通信IC與模塊。尤其是無(wú)線(xiàn)通信用IC，利用LAPIS Semiconductor引以為豪的低功耗RF-CMOS技術(shù)和高性能MODEM技術(shù)，實(shí)現了業(yè)界最高水平的低功耗和無(wú)線(xiàn)性能，這也是該類(lèi)產(chǎn)品的一大特征。

　　背景介紹

　　如今，伴隨全球各個(gè)領(lǐng)域對無(wú)線(xiàn)通信需求的日益增長(cháng)，對技術(shù)高規格、高性能的要求也隨之水漲船高。特別是在向工控、車(chē)載等領(lǐng)域擴展時(shí)，由于環(huán)境的嚴苛，要實(shí)現普及還需要解決諸多課題。對此，羅姆憑借自身從IC開(kāi)始的“一條龍”生產(chǎn)體制的優(yōu)勢，迎合市場(chǎng)的各種需求，并結合了創(chuàng )新技術(shù)，呈現出更完備、更高標準的無(wú)線(xiàn)LAN模塊，在模塊技術(shù)上取得全新的突破。

　　羅姆新推無(wú)線(xiàn)LAN模塊“BP3580/BP3591”

　　此次，羅姆全新推出了支持IEEE802.11b/g/n標準的無(wú)線(xiàn)LAN模塊“BP3580/BP3591”（如右圖所示）。羅姆的無(wú)線(xiàn)LAN模塊“BP3580/BP3591”包括RF部分在內已完全調整好，不僅具備基本的無(wú)線(xiàn)LAN通信功能，而且還配置了通常內置于主機側的認證和加密用的Supplicant（客戶(hù)端認證軟件）和WPS（Wi-Fi Protected Setup、無(wú)線(xiàn)LAN設備之間進(jìn)行加密設置的規格）。

　　不僅如此，還在模塊側內置TCP/IP協(xié)議棧，使所有網(wǎng)絡(luò )處理都可以由模塊完成，因此，即使因主機資源不足很難配置無(wú)線(xiàn)LAN的白色家電和健康器械等也可輕松搭載無(wú)線(xiàn)LAN.在表面貼裝型“BP3580”之外，產(chǎn)品陣容中又新增了通過(guò)連接器進(jìn)行連接的天線(xiàn)內置型“BP3591（與主機的接口UART為對象）”。

　　圖：無(wú)線(xiàn)LAN模塊“BP3580/BP3591”

　　通過(guò)內置天線(xiàn)，完全無(wú)需原本需要高度技術(shù)訣竅的高頻設計，而且該產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了日本國內電波法認證，只要組裝到配套設備中立即可作為無(wú)線(xiàn)設備使用。

　　“BP3580/BP3591”融合創(chuàng )新技術(shù)，獨具優(yōu)勢

　　“BP3580/BP3591”的最大的特征是內置羅姆自產(chǎn)的基帶IC（BU1805GU）。通過(guò)使用自產(chǎn)基帶IC，可實(shí)現更加完善的開(kāi)發(fā)支持與長(cháng)期穩定供應。

　?。蹐D1］ “BP3580/BP3591”的特征

　　如圖1所示，“BP3580/BP3591”產(chǎn)品的基帶IC和模塊以及軟件、硬件均由羅姆開(kāi)發(fā)，因此，內部絕對沒(méi)有黑盒（BLACK BOX），這使開(kāi)發(fā)支持更加完備。同樣，從IC開(kāi)始的“一條龍”生產(chǎn)體制不會(huì )因外部因素而導致停產(chǎn)等，因此長(cháng)期穩定供應也是該產(chǎn)品的強項。另外，實(shí)施了充分的連接試驗，實(shí)現了非常高質(zhì)量的連接穩定性。關(guān)于電波法的認證，“BP3591（天線(xiàn)內置型）”模塊整體已經(jīng)獲得了日本和美國（FCC）的電波法認證?！癇P3580（表面貼裝型）”也已經(jīng)做好了可輕松獲得日本國內電波法認證的準備。3.3V單個(gè)電源即可工作，工作溫度也覆蓋了‐40℃~+85℃的范圍。

　　表1為“BP3580/BP3591”的規格概要。SDIO通用型和USB通用型設想用于TCP/IP協(xié)議棧搭載于主機微控制器側的系統中。TCP/IP協(xié)議棧內置型設想用于RS-232C接口設備連接無(wú)線(xiàn)LAN的系統或主機微控制器側沒(méi)有搭載TCP/IP協(xié)議棧的系統中。羅姆為客戶(hù)預備了SDIO通用型和USB通用型以及TCP/IP協(xié)議棧內置型的固件， “BP3580/BP3591”的硬件是共通的，通過(guò)改變下載的固件來(lái)選擇型號。

　?。郾?］ “BP3580/BP3591”規格概要
圖2為“BP3580/BP3591”的框圖?！癇P3580”為表面貼裝型，“BP3591”為天線(xiàn)內置型。另外，如前所述，在使用這些模塊時(shí)，每次啟動(dòng)需要從HOST CPU或閃存下載固件進(jìn)行使用。HOST CPU中沒(méi)有儲存固件的存儲區時(shí)，模塊具備閃存啟動(dòng)功能，只要通過(guò)外置的方式準備好閃存，接通電源的同時(shí)即可進(jìn)行自動(dòng)讀取固件并運行的工作。

　?。蹐D2］ “BP3580/BP3591”框圖

　　羅姆的固件產(chǎn)品陣容如表2所示，客戶(hù)可根據用途自由選擇固件。羅姆定位為“標準”的固件（接口為USB、SDIO）的STA（station）型①與AP（Access Point）型③、TCP/IP內置固件（接口為UART）的STA（station）型②與AP（Access Point）型④已經(jīng)公布，而且，支持Wi-Fi Direct的標準固件⑤以及TCP/IP內置固件⑥的開(kāi)發(fā)也在進(jìn)行。

　?。郾?］ “BP3580/BP3591”用固件產(chǎn)品陣容

　　接下來(lái)使用圖3的軟件協(xié)議棧構成圖對固件進(jìn)行說(shuō)明。左側為采用標準固件①、③時(shí)的軟件協(xié)議棧構成圖，右側為采用TCP/IP內置固件②、④時(shí)的軟件協(xié)議棧構成圖。上半部分為HOST side Software（需要客戶(hù)準備的軟件），下半部分為存儲于無(wú)線(xiàn)模塊側的軟件。

　　左側標準固件的特征之一是，虛線(xiàn)圈圍部分的處理WPS，WPA/WPA2等無(wú)線(xiàn)LAN認證與安全的軟件（Supplicant）存儲于無(wú)線(xiàn)模塊側。

　　因此，這些無(wú)需客戶(hù)準備。另外，HOST側需要Wireless LAN Device Driver模塊，這對于客戶(hù)來(lái)說(shuō)是開(kāi)發(fā)負擔非常大的一部分，但羅姆預備了開(kāi)發(fā)的Device Driver，可以向客戶(hù)無(wú)償提供OS Linux版驅動(dòng)參考源代碼。

　　關(guān)于右側的TCP/IP內置固件，是在標準固件的Supplicant基礎上將TCP/IP協(xié)議棧存儲于無(wú)線(xiàn)模塊側的固件。而且，備有羅姆獨家的WID指令，可從主機側使用WID指令來(lái)命令、控制模塊。也就是說(shuō)，TCP/IP協(xié)議棧存儲于模塊側并通過(guò)命令進(jìn)行控制，使“無(wú)需驅動(dòng)”即可安裝無(wú)線(xiàn)LAN成為可能。

　　由于“無(wú)需驅動(dòng)”，與以往的無(wú)線(xiàn)LAN相比，可大大縮短客戶(hù)的開(kāi)發(fā)期間。另外同時(shí)對HOST CPU的規格要求也較低，僅需8bit的CPU即可控制。

　　另外，STA固件安裝了“DHCP Client”、“WPS Enrollee”功能，AP固件安裝了“DHCP Server”、“WPS Registrar”功能。

　?。蹐D3］ “BP3580/BP3591”軟件協(xié)議棧構成

　　TCP/IP協(xié)議棧內置型有兩種模式。第一種是用RS-232C連接的終端之間插入“BP3580/BP3591”即可輕松實(shí)現無(wú)線(xiàn)連接的“終端模式”;第二種是通過(guò)在主機側進(jìn)行簡(jiǎn)單的Socket編程來(lái)實(shí)現更復雜的工作的“通訊模式”。

　　表3是TCP/IP協(xié)議棧部分的規格概要。例如，只要使用TCP端口將SMTP和POP3的協(xié)議安裝在主機微控制器側，即可實(shí)現收發(fā)信息功能。

　　今后：羅姆將積極推進(jìn)無(wú)線(xiàn)LAN模塊的發(fā)展

　　面向無(wú)線(xiàn)LAN模塊的發(fā)展，羅姆以“使用簡(jiǎn)便（即使沒(méi)有經(jīng)驗）”，“提供全力支持”為開(kāi)發(fā)理念，不僅在當下，今后也會(huì )一如既往，不斷完善全球的支持體制，充分利用自產(chǎn)IC的優(yōu)勢，隨時(shí)推進(jìn)新商品的開(kāi)發(fā)，為用戶(hù)呈現更全方位的技術(shù)體驗。