串口WiFi模塊是應用極廣泛的一種無線通信模塊，也是是嵌入式WiFi模塊，體積小，功耗低。串口wifi模塊是基于通用串行接口特性，符合IEEE802.11協(xié)議棧網絡標準，內置TCP/IP協(xié)議棧，能夠實現(xiàn)用戶接口之間的任意透明轉換，支持多種無線網絡加密方式，能充分保證用戶數(shù)據(jù)的安全傳輸，使傳統(tǒng)串口設備更好的加入無線網絡。

通過串口WiFi模塊 ，傳統(tǒng)的串口設備在不需要更改任何配置的情況下，即可通過Internet網絡傳輸自己的數(shù)據(jù)。

講解到串口wifi模塊的工作原理，先給大家講解一下我們生活中常遇到的幾種無線wifi網絡結構。

無線wifi網絡拓撲結構有2種，分別是基礎網（Infra）和自組網（Adhoc）。這里要了解兩個概念，AP，好比我們家中的路由器，無線wifi網絡的創(chuàng)建者，網絡的中心節(jié)點。STA，又叫做站點，是無線wifi網絡的終端，如我們家里用的筆記本，ipad等等都可以叫做站點。

基礎網（Infra）：由很多AP組成的無線網絡，整個網絡的中心就是由AP，網絡中所有的通訊都是由Ap進行數(shù)據(jù)的轉換。

自組網（Adhoc）： 網絡中不存在AP，由兩個或者兩個以上的STA組成的無線網絡。無線網絡中所有的STA直接進行數(shù)據(jù)交換。

主動型串口設備聯(lián)網：在每次數(shù)據(jù)交換之前，都是由串口wifi模塊設備主動發(fā)起連接，然后在進行數(shù)據(jù)交換。典型例子：無線pos機在每次刷卡完成之后，無線pos機即開始連接后臺的服務器進行數(shù)據(jù)交換。

被動型串口設備聯(lián)網：在每次數(shù)據(jù)交換之前，所有的串口wifi模塊設備都是處于等待的狀態(tài)，然后服務器發(fā)起連接邀請，最后進行數(shù)據(jù)交換。

WiFi模塊通常采用串口引腳與主控MCU串口對接，工作在透傳的模式下，主控MCU將輪椅相關的控制指令、設備狀態(tài)，通過串口數(shù)據(jù)包發(fā)送到WiFi模塊中。WiFi模塊配置上之后，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a href="http://www.zgszdi.cn/v/tag/663/" target="_blank">智能家居系統(tǒng)的云端平臺中。

APP端是基于云端平臺上的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)控制交互。可以用串口透傳的物聯(lián)網應用：智能電網、智能交通、智能家居、手持設備、工業(yè)控制等領域如智能排插、智能燈控、網狀網絡（WiFi Mesh）、工業(yè)無線控制、傳感器網絡、家庭自動化、安全ID標簽、WiFi探針、WiFi熱點廣告等應用場景。

作為互聯(lián)網領域的另一個拓展，物聯(lián)網很快被人們接受，并融入了人們生活、生產的方方面面 。物聯(lián)網的到來，將用戶端延伸并擴展到了任何物體與物體之間的信息互換和交流 ， 于是互聯(lián)網將世界萬物組成了一個巨大網絡。

本文介紹一款飛睿智能代理樂鑫ESP32-S3的物聯(lián)網控制系統(tǒng)芯片模塊，利用ESP32-S3模塊將傳感器設備、控制設備和檢測設備等接入了互聯(lián)網。

ESP32-S3是一款低功耗的MCU系統(tǒng)級芯片 （SoC），集成2.4GHz Wi-Fi和低功耗藍牙 （Bluetooth? LE） 雙模無線通信，具有完整的Wi-Fi子系統(tǒng)，符合 IEEE 802.11b/g/n協(xié)議，具有 Station、SoftAP和 SoftAP + Station混雜三種模式；

低功耗藍牙子系統(tǒng)，支持Bluetooth 5和Blue tooth mesh；行業(yè)領先的低功耗性能和射頻性能；Xtensa? 32位LX7雙核處理器，五級流水線架構，主頻高達240MHz。

支持IEEE 802.11 b/g/n協(xié)議；在2.4GHz頻帶支持20MHz和40MHz頻寬；支持1T1R模式，數(shù)據(jù)速率高達150Mbps；無線多媒體 （WMM）；幀聚合 （TX/RX A-MPDU， RX A-MSDU）；立即塊回復 （Immediate Block ACK）；

分片和重組 （Fragmentation and defragmentation）；Beacon 自動監(jiān)測（硬件 TSF）；4 × 虛擬Wi-Fi接口；同時支持基礎結構型網絡 （Infrastructure BSS）Station 模式、SoftAP 模式和 Station + SoftAP混雜模式。

低功耗管理：

? 電源管理單元，五種功耗模式；

? 超低功耗協(xié)處理器 （ULP）：

– ULP-RISC-V 協(xié)處理器

– ULP-FSM 協(xié)處理器

安全機制：

? 安全啟動

? Flash 加密

? 4096 位 OTP，用戶可用的高達 1760 位

? 加密硬件加速器：

– AES-128/256 （FIPS PUB 197）

– Hash （FIPS PUB 180-4）

– RSA

– 隨機數(shù)生成器 （RNG）。

串口WiFi模塊的應用場景：

公用事業(yè)和智能能源：恒溫器、照明控制、EV充電器、智能儀表；

零售：POS終端、無線價簽、數(shù)字遠程標牌；

消費電子：遠程控制、網絡廣播、家庭安保、玩具；

遠程設備管理：位置和資產追蹤、汽車、代碼更新；

醫(yī)療、健康和保健：患者監(jiān)護、健康設備、實時定位系統(tǒng)；

工控：化學傳感器、無線控制器、安保系統(tǒng)、M2M通信等。

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