用 Nordic 评估套件可无缝集成 Wi-Fi 6 和其他协议

作者： Pete Bartolik

对于扩大从工业物联网 (IIoT) 到智能家居应用中的各种设备的潜在市场来说，多协议支持非常重要，但可能会增加开发的复杂性和成本。[Nordic Semiconductor]提供了一种解决方案，使开发者能轻松将 Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) 功能与低功耗蓝牙 (BLE)、Thread、Zigbee 和蜂窝物联网等协议集成在一起。

该解决方案采用评估套件的形式，用于开发基于 Nordic [nRF7002]集成射频的配套 IC 的应用。nRF7002 模块为嵌入式 Wi-Fi 6 技术提供了低功耗解决方案，具有超快的速度、更大传输距离、更高的可靠性和更长的电池寿命。nRF70 系列 IC 采用独特的无线共存支持功能，可确保其他通信协议能够与 Wi-Fi 无缝运行。

nRF7002 具有 2.4 GHz 和 5 GHz 双频功能，完全向后兼容早期的 Wi-Fi 版本（IEEE 802.11a/b/g/n/ac）和基础设施。Wi-Fi 6 配套 IC 支持多种主机控制器（包括非北欧主机），可与 Linux 和 RTOS 操作系统一起使用。该器件可以利用先进的安全功能，包括安全启动、可信固件 -M、硬件唯一密钥和设备固件更新 (DFU) 流程。

Arduino 盾板式电路板

[nRF7002-EK]（图 1）在 [Arduino] 盾板式扩展板中嵌入了 nRF7002 IC，并提供接口连接器，用于插入兼容其他 Nordic 收发器 IC 的开发套件，从而更轻松地将低功耗 Wi-Fi 6 与其他通信协议集成在一起。

图 1：Nordic 的 Arduino 盾板式扩展板可插入其他开发套件中，从而更轻松地将其 Wi-Fi 6 配套 IC 的功能添加到采用其他 Nordic 解决方案的应用中。（图片来源：Nordic Semiconductor）

在众多 Nordic 无线解决方案中，可将 nRF7002EK 与之配合使用来添加 Wi-Fi 6 功能的解决方案包括：

• [nRF52840]和 [nRF5340]超低功耗蓝牙 5.4 SoC 具有多协议 2.4 GHz 收发器，支持低功耗蓝牙、蓝牙网状网络、NFC、Thread 和 Zigbee。nRF5340 采用双 [Arm] Cortex-M33 处理器，实现了性能和能效的平衡。nRF52840 是 nRF52 系列中最先进的 SoC，采用一个 Arm Cortex-M4 处理器，适用于更复杂、性能更强的物联网应用。
• 在面向物联网的低功耗系统级封装 (SiP) 蜂窝系列器件中，[nRF9160]是首款产品。这款 SiP 包括 LTE-M/NB-IoT 调制解调器，支持基于基站和 GPS 的定位服务，还包括射频前端 (RFFE) 和集成电源管理功能，且全部采用 10 mm x 16 mm x 1 mm 紧凑型封装。

nRF7002-EK 还可用于仿真 [nRF7000]以满足需要基于 Wi-Fi SSID 型定位服务的应用，仿真 [nRF7001] 以提供 2.4 GHz 频段 Wi-Fi 6 连接。例如，将 nRF9160 蜂窝 SiP 与 nRF7000 结合使用，开发人员就能在一个应用中组合全球导航卫星系统 (GNSS)、基于蜂窝的定位和基于 SSID 的 Wi-Fi 定位功能，从而确保获得最佳定位效果。

创建多协议应用

nRF7002-EK 套件可插入 Nordic 收发器解决方案开发套件配套使用（特别是 [nRF52840-DK] 、[nRF5340-DK]和 [nRF9160-DK] 。每个开发套件都包括硬件、预编程固件、文档、硬件原理图和布局文件。

评估套件可直接插入兼容型开发套件（图 2）。根据应用的不同，开发人员可以使用串行外设接口 (SPI) 或四串行外设接口 (QSPI)。

图 2：nRF7002-EK（上图）可直接插入其他 Nordic 开发套件，如图中所示的 nRF5340-DK。（图片来源：Nordic Semiconductor）

Nordic 的开源 [nRF Connect SDK] 提供了在开发套件上开发应用所需的工具和库，包括 nRF7002-EK 固件的构建和编程。SDK 支持 Microsoft Windows、Linux 和 MacOS 操作系统，集成了 Zephyr 实时操作系统，并兼容 Zephyr 的大多数应用程序和示例。

SDK 还包括 [nRF 机器学习应用] ，与 Edge Impulse 开发平台集成，可从传感器收集数据、训练 ML 模型并将模型部署到目标 Nordic 设备。利用 nRF7002-EK 的其他潜在应用包括：

• 资产跟踪
• 电池供电的 Wi-Fi 产品
• 智慧家居、智慧城市和智慧农业
• 工业传感器
• 可穿戴设备和医疗

Nordic 的工具提供了一种简单的方法来评估和控制 nRF70 系列 Wi-Fi 配套 IC 与其他无线解决方案，从而可确保无缝连接和多协议共存、利用 [nRF 云定位服务] 进行基于 Wi-Fi 的定位以及发现本地 Wi-Fi 中枢的 SSID。

将 nRF-7002-EK 与其中一个兼容型 Nordic 开发套件配合使用，有助于开发人员规避常见的挑战，如兼容性问题、多重无线传输的信号干扰、电源管理和安全漏洞。

结语

Nordic Semiconductor nRF7002-EK 是一款功能强大的多功能工具，可实现 Wi-Fi 6 功能与其他通信协议无缝集成，用于物联网和智能设备应用。该工具采用常见的 Arduino 盾板样式，可轻松与兼容型 Nordic 开发套件连接，为主机设备解锁 Wi-Fi 6，并完全集成到 nRF Connect SDK 中，从而简化多协议应用的开发。

审核编辑 黄宇