Wi-Fi-модуль WizFi630 компании Wiznet

№ 4’2012
PDF версия
В современных разработках все чаще возникает необходимость передачи больших объемов данных беспроводным способом. На сегодня практически единственной технологией, позволяющей решить эту задачу, остается Wi-Fi. При этом многие Wi-Fi-модули поддерживают только стандарты 802.11b/g, что позволяет достичь реальной пропускной способности лишь в 20 Мбит/с. В то же время для большинства встраиваемых модулей, поддерживающих стандарт 802.11n, ограничивающим фактором является низкоскоростной проводной интерфейс. В статье приводятся характеристики и процедура настройки нового модуля WizFi630 компании Wiznet, поддерживающего интерфейс Ethernet и обеспечивающего пропускную способность до 90 Мбит/с.

Характеристики модуля

Модуль WizFi630 (рис. 1) выполнен в форм-факторе карты с разъемом Mini PCI Express [1]. WizFi630 имеет три порта Ethernet и два порта UART, что позволяет обеспечить беспроводной доступ одновременно к пяти устройствам.

Внешний вид модуля WizFi630

Рис. 1. Внешний вид модуля WizFi630

Для подключения антенны на модуле предусмотрен U.FL-разъем. Структурная схема WizFi630 показана на рис. 2, основные характеристики приведены в таблице 1.

Структурная схема модуля WizFi630

Рис. 2. Структурная схема модуля WizFi630

Таблица 1. Основные характеристики модуля WizFi630

Поддерживаемые стандарты

802.11b, 802.11g, 802.11n

Скорость передачи данных, Мбит/с

802.11b: 1; 2; 5,5; 11

802.11g: 6; 9; 12; 18; 24; 36; 48; 54

802.11n (20 МГц): 7; 14,5; 21,5; 28,5; 43,5; 57,5; 65; 72

802.11n (40 МГц): 29,5; 86,5; 115; 130; 144; 150

Режимы работы

Клиент, точка доступа, маршрутизатор, ad-hoc

Поддерживаемые протоколы

TCP, UDP, ARP, ICMP, DHCP, PPPoE, HTTP

Защита данных

WEP 64/128bit, WPA/WPA2-PSK AES/TKIP, 802.1x

Выходная мощность, дБм

17

Чувствительность приемника, дБм

–89

Напряжение питания, В

3,3

Температурный диапазон, °C

–10…+70

Размеры, мм

33×43×4,5

Вес, г

6

 

Режимы работы модуля

WizFi630 поддерживает следующие режимы работы: точка доступа, клиент, маршрутизатор, ad-hoc, а также Multi Bridge (рис. 3).

Режимы работы WizFi630

Рис. 3. Режимы работы WizFi630:
а) точка доступа;
б) клиент;
в) маршрутизатор;
г) Multi Bridge; д) Ad-hoc

Точка доступа

В этом режиме все порты LAN и беспроводной интерфейс объединены в одну сеть (рис. 3а). Все интерфейсы имеют единое пространство IP-адресов, функция DHCP-сервера отключена. Модуль периодически посылает широковещательные пакеты подключенным устройствам для проверки соединения.

В таком режиме WizFi630 может использоваться для сбора данных с удаленных устройств, подключенных по беспроводному интерфейсу (например, на пульте мониторинга системы охранной или пожарной сигнализации).

Клиент

Беспроводной интерфейс используется для подключения к указанной в настройках точке доступа, все порты LAN объединяются в локальную сеть (рис. 3б). Все подключенные через порты LAN устройства получают персональный IP-адрес. Модуль периодически посылает точке доступа пакет PING для проверки соединения.

В режиме клиента модуль используется для подключения устройства к точке доступа беспроводным способом (например, для передачи видеосигнала с беспроводных видеокамер).

Маршрутизатор

В этом режиме все интерфейсы модуля разделены на две сети: WAN (Wide Area Network) и LAN (Local Area Network) (рис. 3в). Порт LAN #0 используется для подключения к внешней сети, остальные порты LAN и беспроводной интерфейс объединяются в локальную сеть. Модуль периодически посылает пакеты всем устройствам локальной сети для проверки соединения.

В таком режиме WizFi630 обеспечивает объединение в локальную сеть как проводных, так и беспроводных устройств, а также предоставляет всем этим устройствам доступ к глобальной сети.

Multi Bridge

По функциональности режим аналогичен клиентскому, но при этом беспроводные устройства могут подключаться к модулю как к точке доступа (рис. 3г). Таким образом, беспроводной интерфейс используется и для подключения к внешней сети, и для объединения устройств в локальную сеть. Модуль периодически посылает широковещательные пакеты подключенным устройствам, а также пакеты PING точке доступа для проверки соединения.

Ad-hoc

Режим позволяет объединить несколько беспроводных устройств в простую одноранговую сеть (рис. 3д). При этом все устройства соединяются между собой напрямую, без использования специальной точки доступа.

 

Конфигурирование модуля

Настройки модуля можно изменять тремя различными способами: через стандартный веб-браузер, посредством утилиты WIZSmartScript, а также при помощи набора специальных команд, отправляемых модулю по последовательному интерфейсу.

Благодаря встроенному веб-серверу все настройки модуля можно изменять при помощи стандартного браузера (рис. 4). Для этого следует зайти на страницу модуля, по умолчанию ее адрес «192.168.16.254». Веб-сервер потребует ввести имя пользователя и пароль (их значение по умолчанию — «admin»).

Конфигурирование WizFi630 через веб-браузер

Рис. 4. Конфигурирование WizFi630 через веб-браузер

Через веб-интерфейс можно изменять режим работы модуля, сетевые настройки, настройки беспроводного соединения, параметры обмена по последовательным портам, а также системные установки модуля.

Утилита WIZSmartScript (рис. 5) использует для связи с модулем интерфейс UART. С ее помощью можно получить текущие настройки модуля, изменить режим его работы, выполнить поиск находящихся в зоне видимости точек доступа, восстановить заводские настройки модуля. Кроме того, в ближайшее время в утилиту будет добавлена возможность записи прошивки в WizFi630.

Конфигурирование WizFi630 через утилиту WIZSmartScript

Рис. 5. Конфигурирование WizFi630 через утилиту WIZSmartScript

При помощи набора управляющих команд можно изменять настройки WizFi630 как вручную, так и со стороны любого 8/16/32-битного микроконтроллера по последовательному интерфейсу. Набор команд позволяет:

  • задавать и считывать настройки проводного и беспроводного соединений;
  • создавать и закрывать TCP-соединения;
  • изменять режим работы модуля;
  • изменять настройки обмена по интерфейсу UART;
  • устанавливать системные настройки модуля;
  • изменять излучаемую мощность;
  • выбирать используемый радиоканал;
  • восстанавливать заводские настройки;
  • выполнять сброс модуля [2].

Перечень основных управляющих команд приведен в таблице 2.

Таблица 2. Список команд для управления модулем WizFi630

Тип команды

Код команды

Краткое описание

Сетевые настройки

<WIxxx.xxx.xxx.xxx>

Изменение IP-адреса

<WSxxx.xxx.xxx.xxx>

Изменение маски подсети

<WGxxx.xxx.xxx.xxx>

Изменение адреса шлюза

<WDx>

Изменение статуса DHCP-сервера («1» — включен, «0» — выключен)

<WV1_xxx.xxx.xxx.xxx>

Изменение IP-адреса DNS-сервера

<ONserver>

Определение NTP-сервера

Настройки
беспроводного
соединения

<GBx>

Выбор стандарта беспроводного соединения («0» — 802.11b+g; «2» — 802.11b; «3» — 802.11g; «6» — 802.11n; «9» — 802.11b+g+n)

<GOx>

Выбор режима работы (0: точка доступа, 1: маршрутизатор, 3: клиент, 4: ad-hoc)

<GSxxxx~>

Изменение SSID (от 1 до 32 символов)

<GHx>

Изменение скрытого SSID («0» — включен, «1» — выключен)

<GAx>

Изменение варианта контроля MAC-адреса («0» — выключен, «1» — «белый» список, «2» — «черный» список)

<GCx>

Выбор используемого радиоканала («0» — автоматический выбор, «1»~«13» — номер канала)

<GPxxx>

Изменение мощности передатчика (в процентах от 1 до 100)

<GRxx>

Изменение скорости передачи по радиоканалу

<DI>

Опрос находящихся в зоне радиовидимости точек доступа

<GI>

Установление соединения с точкой доступа

<GTx>

Изменение статуса WPS («1» — включен, «0» — выключен)

<GUx>

Выбор стандарта шифрования

Настройки обмена
по последовательному
интерфейсу

<WKx>

Выбор используемого протокола («0» — TCP, «1» — UDP)

<WMx>

Выбор режима («0» — клиент, «1» — смешанный, «2» — сервер)

<WXxxx.xxx.xxx.xxx>

Изменение IP-адреса сервера

<WPx>

Изменение номера порта (от 0 до 65535)

<ATDT>

Переход в режим передачи данных

<+++>

Переход в режим конфигурирования

<WBxxxxx>

Изменение настроек обмена по последовательному интерфейсу (скорость передачи, количество бит данных, контроль четности, аппаратный контроль потока, количество стоповых бит)

Прочие настройки

<WL>

Сохранение настроек во flash-памяти модуля

<WF>

Восстановление заводских настроек

<WR>

Сброс модуля

 

Заключение

Среди предлагаемых в настоящий момент на рынке Wi-Fi-модулей WizFi630 является одним из немногих вариантов, способных обеспечить пропускную способность до 90 Мбит/с. Его удобно использовать в таких приложениях, как передача потокового видео высокой четкости, при разработке медицинского оборудования, в различных охранных системах, где требуется передавать большой объем данных беспроводным способом.

Литература
  1. WizFi630 User Manual. WIZnet Co., Ltd. 2012.
  2. Serial Command Guide for WizFi630 Users. WIZnet Co., Ltd. 2012.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.