工业物联网WiFi MCU选型时需要考虑的四大功能

工业物联网WiFi MCU选型时需要考虑的四大功能

当今市场上存在低成本的Wi-Fi选型，但通常会在外围设备数量和整体性能方面做出牺牲。这意味着选择最佳的Wi-Fi MCU具有挑战性和风险，因为启用Wi-Fi的MCU不仅必须具有强大的Wi-Fi连接性，而且还必须具有高性能的MCU功能。缺少其中之一都会导致设计项目的延迟甚至失败。

作为系统核心，MCU是启用Wi-Fi设备中最关键的部分，因此有必要在项目开始时检查其性能，避免频繁更换设备带来的重新设计所有软件和电路。

指定Wi-Fi MCU时，模数转换是最容易被忽略的功能之一，尽管它是信号输入之后信号链中的第一个处理组件。这意味着它的性能会影响整个系统，因此了解模数转换器（ADC）的关键指标以及Wi-Fi MCU制造商应如何解决这些问题非常重要。

设计人员关注的首个规格之一是ADC的位数。这可能会造成混淆，因为在实践中，实际的位数将低于datasheet规范，有时甚至会大大降低。更重要的是应该关注ADC可用于执行转换的有效位数（ENOB）。这将始终低于数据手册中的规格，但ENOB与数据手册中的规格之间的匹配越接近越重要，因为这在ADC之间会有很大差异。可用于执行转换的位数越少，SoC输入信号的精度就越低。

此外，像所有电子设备一样，ADC对信号还会造成一些负面影响，包括诸如量化和时序误差以及失调、增益和线性度的误差。ADC还因其对许多IIoT操作环境中常见的宽温度波动的敏感性而饱受影响（见图1a和1b），因此与制造商联系以确定设备的ENOB，温度性能，线性度和精度非常重要。

图1a和1b：低级ADC的精度和线性度很差，并且对环境和温度敏感。

周边支援

安全始于内部

安全性对于每个物联网应用都是必不可少的，但是工业场景对于任务至关重要。一旦危险进入IIoT网络，它就可以遍及整个机构甚至整个公司。所需的安全性的第一级是在MCU的集成加密引擎中，在加密引擎中，加密和身份验证可以顺序执行或并行执行。密码应支持256位的AES加密，DES和三重DES，身份验证应包括SHA-1，SHA-256和MD-5。

设计中最具挑战性的任务之一人们正在为其云服务供应他们的产品。每个云服务提供商都有其自己的证书和密钥，因此配置设备变得复杂，需要有关加密的大量知识。

该方法所导致的时间减少和混乱不容小觑。在设计过程中可以节省数周甚至更多的时间，同时可以确保采用可靠且可验证的方法来满足所有安全性和备份要求。

图2：WFI32 Wi-Fi模块通过将密码凭据存储在硬件中来隔离凭据，从而使它们几乎不受黑客攻击。

所有新设备都必须经过WPA3认证，才能使用Wi-Fi Alliance徽标，因此，每个Wi-Fi芯片和Wi-Fi MCU都应经过认证，以提供最高的安全性。因此，请提前检查以确保Wi-Fi MCU通过了WPA3认证。

确保互操作性

您需要更多帮助

最后但同样重要的是，需要设计支持。如果没有一个全面的集成开发环境（IDE）平台，设计人员将不得不从网络中搜集可各种可用或不可用，简单或可靠的资源。例如，一些Wi-Fi MCU制造商提供了有关产品的基本详细信息和原型说明，但仅就此止步，而不是包括将设计投入生产所需的信息。

图3：集成开发通过从原型阶段到最终产品为设计师提供调试和其他工具，降低了风险。

总结

物联网的趋势是将更多的处理能力转移到网络边缘，而不是仅在基于云的数据中心。为此，必须在最少的空间和组件中集成尽可能多的功能。Wi-Fi MCU是通过将多个功能集成到单个设备而不是功能特定的分立组件中来实现这一目标。

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