Spis treści:
Integrace WiFi znamená snadný přístup k internetu, komunikaci mezi zařízeními, mobilitu a pohodlí. Dnešní komunikační zařízení si bez něj lze jen těžko představit. Vysvětlíme vám, jaké speciální příslušenství je k tomu určeno, to znamená moduly WiFi.
Modul WiFi je elektronické zařízení obsahující specializované polovodičové čipy, které umožňují připojení k bezdrátové síti WiFi. Modul WiFi slouží jako komunikační rozhraní mezi zařízením a sítí WiFi a umožňuje přenos dat pomocí standardu IEEE 802.11. Mezi elektroniky, pro které je toto odvětví poněkud specializovanější než smartphony nebo tablety, se moduly WiFi používají jako doplňková součást zařízení, jako jsou mikrokontroléry, mikropočítače, vývojové desky a další elektronické obvody, například pod značkou Raspberry Pi a Arduino. Tímto způsobem lze umožnit připojení k internetu nebo k jiným zařízením v místní síti i zařízením, která původně nebyla vybavena WiFi. Odtud už není daleko k aplikacím internetu věcí (IoT) nebo systémům domácí automatizace. smart home.
Úvod do modulů WiFi
Samotné slovo “modularita” jako by mnoho začátečníků odrazovalo. Mít smartphone s možností WiFi nebo tetheringu a využívat jeho funkce vás nutně nevede k tomu, abyste se snažili pochopit, jak vlastně funguje.
Moduly WiFi pro začátečníky jsou však určeny k usnadnění integrace funkcí WiFi do elektronických projektů. Jsou určeny pro lidi bez větších zkušeností s programováním nebo elektronikou, takže se poměrně snadno používají.
Většina WiFi modulů pro začátečníky podporuje populární vývojové platformy, jako je Arduino, Raspberry Pi atd. Díky tomu můžete snadno začít navrhovat, aniž byste museli pronikat do specifikací zařízení. Výrobci poskytují podrobnou dokumentaci a příklady kódu, které vám pomohou začít s modulem pracovat a umožní vám pochopit, jak modul funguje, a realizovat první projekty. Většina modulů pro začátečníky má také integrované antény, takže není nutné konstruovat a přizpůsobovat externí antény – koneckonců záliba v designu a kutilství nemusí nutně znamenat, že chcete vše konstruovat od nuly. A konečně, snadno pochopitelná a snadno použitelná rozhraní mají standardní konektory, jako je UART, SPI nebo I2C, které lze najít prakticky všude.
Připojení modulu WiFi není tak obtížné
Stále více modulů WiFi je kompatibilních s oblíbenými vývojovými deskami platformy Arduinořada zařízení Raspberry Pinebo ESP32. Tyto desky mají integrované konektory a odpovídající knihovny, které usnadňují komunikaci s modulem. Ve většině případů stačí připojit modul k příslušným pinům a použít hotové knihovny pro řízení komunikace WiFi.
Pokud hovoříme o rozhraních UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) nebo SPI (Serial Peripheral Interface), připojení modulu WiFi prostřednictvím těchto rozhraní vyžaduje připojení k vysílači (TX), přijímači (RX), napájení a zemnícím kolíkům. Některé moduly WiFi lze připojit přímo k příslušným pinům GPIO v mikrokontrolérech nebo mikropočítačích. Tato metoda vyžaduje nastavení příslušných pinů jako vstupních/výstupních a naprogramování podpory komunikace WiFi. Prvním krokem je vždy pečlivé přečtení dokumentace modulu a platformy, se kterou bude integrován, aby bylo možné správně nakonfigurovat připojení a programování. Doporučujeme vám zejména seznámit se s rozhraními GPIO, jejichž univerzálnost v mikrokontrolérech a mikropočítačích umožňuje pracovat se zařízeními, jako jsou senzory, LED diody, displeje nebo tlačítka, a odtud už není daleko k programování a DIY projektům.
Standardy neboli verze modulů WiFi
Historie modulů WiFi od roku 2000 je velmi dynamická. Vývoj technologií se zrychlil s rostoucí poptávkou po bezdrátovém připojení k internetu. V letech 2000-2001 byly uvedeny na trh první moduly WiFi kompatibilní se standardem IEEE 802.11b, které nabízely maximální přenosovou rychlost až 11 Mb/s. To byl přelomový okamžik ve vývoji technologie WiFi, protože umožňovala relativně rychlé bezdrátové připojení pro domácí uživatele a malé firmy. Začala skutečná revoluce, která se projevuje zejména rostoucím počtem poskytovatelů “sousedského internetu” a charakteristickými “WiFi krabičkami”, které zdobí fasády budov. Během několika let po zavedení standardu 802.11b se objevily moduly WiFi kompatibilní s novějšími standardy 802.11g (až 54 Mb/s) a 802.11n (až 300 Mb/s). To umožnilo ještě rychlejší a stabilnější bezdrátové připojení. V letech 2006-2007 se objevily moduly WiFi s technologií MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), která umožňuje vysílat a přijímat více datových toků současně. Opět se zvýšila kapacita a zlepšila kvalita spojení. Tento trend pokračoval přes standardy 802.11ac a 802.11ax (WiFi 6) až k výkonu nad 1 Gb/s, jak jej známe dnes. Mnoho modulů WiFi dnes podporuje i další frekvence, například 5 GHz, čímž se lze vyhnout přetížení pásma 2,4 GHz a dosáhnout stabilnějšího připojení.
