Türchen 22 – Wi-Fi
nRF70-Serie – Begleit-ICs für Wi-Fi 6 mit geringem Stromverbrauch
Das Wi-Fi-Angebot von Nordic Semiconductor konzentriert sich auf die nRF70-Serie von Wi-Fi 6 (802.11ax) Companion-ICs, die entwickelt wurden, um fortschrittliche, stromsparende und sichere Wi-Fi-Konnektivität für eine Vielzahl von IoT-Anwendungen zu bieten. Diese ICs sind für den Einsatz zusammen mit einem Host-Prozessor vorgesehen – beispielsweise den Bluetooth-SoCs der Serien nRF52, nRF53 oder nRF54 von Nordic, den zellularen IoT-SiPs der Serie nRF91 oder sogar Host-Geräten anderer Hersteller – über SPI- oder QSPI-Schnittstellen. Dieser Ansatz ermöglicht es Entwicklern, ihre Produkte um Wi-Fi 6-Funktionen zu erweitern und gleichzeitig die Stärken der extrem stromsparenden Funktechnologien und der Multiprotokollunterstützung von Nordic zu nutzen.
Wichtigste Merkmale und Vorteile
- Geringer Stromverbrauch: Die WLAN-Lösungen von Nordic sind für batteriebetriebene Geräte optimiert und ermöglichen selbst in anspruchsvollen IoT-Anwendungen eine lange Betriebsdauer.
- Robuste Sicherheit: Die vollständige WPA3-Implementierung (Personal und Enterprise) gewährleistet die Sicherheit der Geräte und den Schutz der Daten.
- Nahtlose Koexistenz: Die nRF70-Serie ist für den idealen Betrieb zusammen mit Bluetooth LE, Thread, Zigbee und zellularem IoT ausgelegt und verfügt über dedizierte Koexistenzschnittstellen und Packet Traffic Arbitration (PTA) für das Funkressourcenmanagement.
- Matter-Unterstützung: Die nRF70-Serie unterstützt alle in Matter verwendeten Funkprotokolle und ermöglicht so interoperable Smart-Home-Geräte, die über Wi-Fi, Bluetooth LE und Thread kommunizieren können.
- Einfache Integration: Wi-Fi ist vollständig in das nRF Connect SDK integriert, das auf Zephyr RTOS basiert. Damit stehen Entwicklern eine einheitliche Codebasis, eine umfassende Dokumentation und eine Vielzahl von Beispielanwendungen und Protokollstacks (einschließlich TCP, UDP, CoAP, LwM2M, MQTT und HTTP) zur Verfügung.
- Standortdienste: Die Wi-Fi-basierte Standortbestimmung schließt die Lücke zwischen Mobilfunk- und GNSS-basierter Standortbestimmung und bietet eine energieeffiziente und genaue Lösung für die Verfolgung von Vermögenswerten, insbesondere in Umgebungen mit schlechtem GPS-Empfang.
Anwendungen
Das WLAN-Angebot von Nordic eignet sich für eine Vielzahl von IoT-Anwendungen, darunter:
- Smart-Home- und industrielle IoT-Geräte: Erweiterung von Produkten, die einen hohen Durchsatz, geringe Latenz und robuste Sicherheit erfordern, um Wi-Fi 6-Konnektivität.
- Asset-Tracking und Ortung: Nutzung von WLAN-Scanning für genaue und energieeffiziente Ortungsdienste.
- Multiprotokoll-Anwendungen: Nahtlose Integration mit Bluetooth LE, Thread, Zigbee und zellularem IoT für komplexe, funktionsreiche IOT-Systeme.
- Batteriebetriebene Wi-Fi-Produkte: Wearables, kleine medizinische Geräte, alles, was eine energieeffiziente Verbindung benötigt.
Übersicht über die nRF70-Serie
Die nRF70-Serie umfasst mehrere Produkte, die jeweils auf unterschiedliche Anwendungsfälle zugeschnitten sind:
nRF7002
Dies ist das Flaggschiff der Serie und bietet Dualband-Unterstützung (2,4 GHz und 5 GHz) für Wi-Fi 6. Es wurde für Anwendungen entwickelt, die einen hohen Durchsatz, robuste Sicherheit und nahtlose Koexistenz mit anderen drahtlosen Protokollen wie Bluetooth LE, Thread und Zigbee erfordern. Der nRF7002 unterstützt die Modi Station (STA), SoftAP und Wi-Fi Direct und ist mit den Standards 802.11a/b/g/n/ac/ax kompatibel. Er bietet erweiterte Sicherheit mit WPA3 Personal und Enterprise, Target Wake Time (TWT) für Energieeinsparungen, OFDMA für eine effiziente Spektrumsnutzung und BSS-Coloring für eine verbesserte Netzwerkleistung. Der nRF7002 ist sowohl in QFN- als auch in WLCSP-Gehäusen erhältlich und eignet sich daher für eine Vielzahl von Hardware-Designs. Er wird auch im nRF Connect SDK unterstützt, das eine einheitliche Entwicklungsumgebung für alle drahtlosen Produkte von Nordic bietet. Der nRF7002 DK ist Wi-Fi 6-zertifiziert und damit ein starkes Referenzdesign für eingebettete Wi-Fi-Produkte.
nRF7002
6 x 6 mm
QFN48
nRF7002
3.4 x 3.8 mm
WLCSP
nRF7001
Dieses Gerät ist ein kostengünstiger Single-Band (2,4 GHz) Wi-Fi 6-Begleit-IC. Es bietet dieselben Hauptfunktionen wie der nRF7002, mit Ausnahme der 5-GHz-Unterstützung. Der nRF7001 eignet sich ideal für Anwendungen, die keinen Dualband-Betrieb erfordern, aber dennoch erweiterte Wi-Fi 6-Funktionen, robuste Sicherheit und einen geringen Stromverbrauch benötigen. Wie der nRF7002 unterstützt er die Modi Station (STA), SoftAP und Wi-Fi Direct und ist vollständig in das nRF Connect SDK integriert.
nRF7001
6 x 6 mm
QFN48
nRF7000
Dieses Gerät konzentriert sich auf die SSID-basierte WLAN-Ortung und unterstützt sowohl 2,4-GHz- als auch 5-GHz-Scans für die Nachverfolgung von Vermögenswerten und Ortungsdienste. Im Gegensatz zu nRF7002 und nRF7001 unterstützt nRF7000 keine Station- oder SoftAP-Modi, wodurch es sich ideal für Anwendungen eignet, bei denen die WLAN-Konnektivität in erster Linie zur Ortung und nicht zur Datenkommunikation genutzt wird.
nRF7000
6 x 6 mm
QFN48
Wi-Fi Auswahlhilfe
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Beschreibung |
Voll ausgestattete energiesparende Wi-Fi 6 IoT-Lösung |
Kostenoptimierte 2,4-GHz-Wi-Fi-6-IoT-Lösung mit geringem Stromverbrauch |
Standortbasierte Dienstleistungslösung mit geringem Stromverbrauch und Wi-Fi 6 |
|
Wi-Fi 6 |
Ja |
Ja |
Ja |
|
2.4 GHz |
Ja |
Ja |
Ja |
|
5 GHz |
Ja |
Ja |
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Scannen (aktiv und passiv) |
Ja |
Ja |
Ja |
|
Station (STA) |
Ja |
Ja |
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|
SoftAP |
Ja |
Ja |
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Package |
QFN / WLCSP |
QFN |
QFN |
Entwicklungswerkzeuge und Hardware
Nordic bietet eine umfassende Palette an Entwicklungswerkzeugen und Hardware zur Unterstützung der Entwicklung von Wi-Fi-Produkten:
- nRF7002 DK: Ein Entwicklungskit für nRF7002 und nRF7001, das Dualband-WLAN mit geringem Stromverbrauch und die Koexistenz mit Bluetooth LE, Thread und Zigbee ermöglicht.
- nRF7002 EK: Ein Evaluierungskit im Arduino-Shield-Formfaktor, das für die Verwendung mit einer Vielzahl von Host-Geräten geeignet ist, einschließlich Nicht-Nordic-Hosts.
- nRF7002-Erweiterungskarte: Eine Steckkarte zum Hinzufügen von Wi-Fi 6-Konnektivität zur Nordic Thingy:53-Plattform.
- Power Profiler Kit II: Ein Tool zum Messen und Optimieren des Stromverbrauchs in eingebetteten Lösungen.
- Software-Tools: nRF Connect for Desktop, nRF Connect for VS Code, nRF Command Line Tools und nRF Util, die alle zur Optimierung der Entwicklung, Programmierung und Fehlerbehebung entwickelt wurden.
nRF7002 Development Kit
Thingy:53 with nRF7002 Expansion Board
nRF7002 Evaluation Kit
Power Profiler Kit II
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