适用于MicroPython应用的WiFi模块SPWF04

ST的SPWF04 Wi-Fi模块旨在促进连接到网络的小型或物联网设备使用的云应用程序的开发。 如今，为客户提供 802.11 连接已不再是奢侈品，而是必需品。随着电视、游戏机、多媒体盒，甚至冰箱、体重秤或洗衣机都在网上找到自己的方式，推出没有 Wi-Fi 的产品是个例外。作为改善机器对机器通信或自动化的一种方式，无线协议在工业环境中也非常流行。然而，集成 Wi-Fi 远非易事，因为工程师必须处理接收器、发射器、国际法规和功耗等限制因素。这就是 SPWF04 模块大放异彩的地方，因为它消除了复杂性，提供了一个非常易于原型制作的模块，甚至更易于在最终设计中实现。

SPWF04 ： CW1100 和 STM32F439

SPWF04的所有组件

SPWF04 使用 CW1100 无线电，其中包括功率放大器和开关模式电源。它仅在 2.4 GHz 频段与802.11b/g/n兼容，如果希望将此无线协议添加到设备，它甚至包括与蓝牙的共存机制。

ST 的“秘密武器”是这款收发器与STM32F439微控制器 （MCU） 相结合，为工程师打开了无限可能。比如它的Cortex-M4架构运行在180MHz，CoreMark可以达到608分，远超竞争对手的同类模块。此外，ST 还包括 256 KB 的 SRAM、2 MB 的闪存、1 MB 用于模块固件和另外 1 MB 的存储空间用于用户数据和应用程序。MCU 还可以通过 SD/MMC 接口使用外部存储器，或使用 SPI 的外部闪存模块。因此，工程师可以设计可以直接在模块上运行的 Web 应用程序，这要归功于大量的电源和内存。

针对安全性进行了优化

MCU借助旨在加速 AES–128、–192 和 –256 操作以及三重 DES、MD5、SHA–1 和 SHA–2的集成加密内核来增强安全操作。这是基本的，因为从 WPA 密码处理到 HTTPS 安全套接字管理的许多操作都依赖于这些加密标准。因此，工程师可以设计非常安全的应用程序，而不必担心加密操作对整体性能的影响。

SPWF04 也是 ST 首款与WPA2-Entreprise兼容的 Wi-Fi 模块，以增加安全性。通常被称为无线网络安全的“黄金标准”，它依赖于 RADIUS 服务器来验证模块。因此，这一新特性使 SPWF04 适用于依赖更安全平台的工业应用。该模块也是第一个与 Wi-Fi 保护设置 （WPS） 兼容的模块，这是一个出色的系统，可以轻松地将消费产品连接到私人 Wi-Fi。因此，这说明了该组件如何适应非常广泛的用例。

MicroPython 和 TCP/IP

SPWF04 上的 MicroPython 堆栈

SPWF04 的另一个主要特性是它的MicroPython 脚本引擎，以前的 ST Wi-Fi 模块（如 SPWF01SA）中没有它，它包含在X-NUCLEO-IDW01M1 中，并且经常用于发现板，如 32F723EDISCOVERY。借助 STM32F4 的强大功能，无需外部 MCU 即可轻松创建旨在监控 Wi-Fi 连接、提高安全性、优化数据传输或分析特定模式的应用程序。该系统包括一个 MicroPython 1.6 解释器，并且可以通过调用标准 MicroPython 库通过 UART、SPI、I2C 或 GPIO 使用外围设备。ST 甚至为 SPWF04 本身提供了特定的库，因此开发人员可以更好地利用他们的硬件。ST 的网站上提供了包含示例 python 代码的快速入门指南。

此外，由于SPWF04 以云应用为目标，它包含一个完整的 TCP/IP 堆栈，能够运行 Web 服务器或提供应用功能。例如，可以设置两个不同的服务器套接字，每个套接字能够同时管理八个 TCP 或 UDP 客户端。因此，即使是嵌入式设备现在也可以通过 HTTP 提供 Web 服务，这被证明是一种在简化界面同时提高应用程序功能的方法方面的无价之宝。使用像网络这样熟悉的平台也可以大大减少开发时间。

你会做什么？

尽管如此，SPWF04 提供低功耗模式，睡眠状态仅需要 3 mA，待机状态仅消耗 43 µA，而接收和传输数据通常分别仅需要 105 mA 和 260 mA。因此，该模块是为依赖电池的小型设备添加 Wi-Fi 连接和网络功能的好方法。

最后，SPWF04 提供了极大的灵活性，因为 ST 创建了两个版本的模块。它们是相同的，只是SPWF04SA使用板载天线，而SWPF04SC提供用于外部天线的连接器。最重要的是，由于X-NUCLEO-IDW04A1是一个使用 SPWF04SA 的板，并且可以使用其 Arduino 连接器连接到 Nucleo 板，因此启动原型非常容易。因此，工程师可以使用 X-NUCLEO 板开始他们的应用程序，然后仅使用 SPWF04 转移到他们的最终产品，而他们的代码几乎不需要更改。

审核编辑：郭婷