无线串口模块通信技术参数快速选型指南

Posted 2022-06-20 成都亿佰特电子科技有限公司

首先我们来说一下什么是无线串口模块？无线模块即是通过无线电信号来传输数据的软硬件模组，串口模块即是使用串口通信协议来传输数据的软硬件模组，那么无线串口模块也就是使用串口协议来进行无线电通信的软硬件模组。就以下文产品为例来介绍如何更具自己的需求选择合适自己的无线串口模块。

1.   串口模块的选型要点

1.1 通信频点

通信频点就是无线模块在工作的时候向外辐射出去的电波频率，无线串口模块常用的频点大致可以分为170MHz、230MHz、315MHz、433MHz、490MHz、780MHz、868MHz、915MHz、2.4GHz等。在使用的环境中更具自身的环境需求选择不同频点的模块已避免干扰，同时不同频点在通信方面也有不同特点，比如170MHz的模块其频率较低那么波长也就较长，那么在信号的穿透和绕射能力方面相较868MHz、2.4GHz的模块就具有更好的通信效果。

1.2 芯片方案

芯片方案指的就是无线串口模组中使用的射频处理IC，不同的芯片有不同的特点，常用的有“SEMTECH”公司的SX1278、SX1276、SX1212、SX1280；“SILICON LABS”公司的SI4463、SI4438、SI4432；以及TI公司的CC1110、CC1101、CC1310等。这些芯片都有其不同的特点，使用不同芯片方案的模块在射频通信方面也就具有起特点，对于我们用户的选型来说这里从这里也就大概的可以估计模块之间性能的差异以及不同的价格了。

1.3 通信距离

通信距离也就是无线模块最核心的参数之一，我们根据自己使用的通信距离要求选择合适模块，无线通信因为受到环境等因素的影响因此我们在模块选型的过程中需要注意的是需要预留一定的距离，比如我需要通过500米，那么最好就不要选择指标为500米的模块了，至少选择600米以上的，这样才有应对环境影响的空间，也就保证了产品的适应性以及稳定性等。

1.4 发射功率、接收灵敏度

那什么是发射功率呢？发射功率是用来表示射频模块向外辐射电波信号的能力，无线串口模块的发射功率也就表示了模块对外辐射电波的能力，模块的发射功率越大也在同等的条件下通信距离也就会有所提升，但是其功耗也会随之提升，这就要更具自己做的产品情况来评估了。那什么是接收灵敏度呢？接收灵敏度和发射功率是成对应的发射功率表示的是模块的对外辐射能力也就是发射性能，接收灵敏度表示的就是无线模块的接收能力，灵敏度通常都是用负值表示的，由此可见灵敏度对应的值越小也就是接收性能更好。比如两个模块其它参数都相同1号模块的灵敏度为-120dBm，2号模块的为-126dBm那么也就说明2号模块的接收性能更好些。可别小看这6dBm的差距，从理论上来说这可以使得2号模块的通信距离比1号模块远一倍哦。

1.5 发射电流、接收电流、休眠电流

发射电流指的就是模块在发射的时候需要的供电电流，这一参数对我们的选择也很重要，因为有的产品能够提供的电源并不大，比如穿戴设备，所以选择模块的时候就需要注意这一参数，通常电源的供电能力至少是发射电流的1.3倍以上。接收电流也就是模块在处于正常接收状态下的工作电流，休眠电流就是模块大部分功能都不使用的时候的工作电流，这一参数对于制作低功耗产品的用户是非常重要的。

1.6 空中速率

这里的空中速率指的就是无线模块的射频信号在空中传输信号的速率，空速关系到无线模块传输的数据量的大小，空中速率越大则无线模每秒可传输的数据量也就越大，比如无人机的遥控器就需要有较高的空速以保证传输较大的数据量来控制飞行。空速越高则无线传输的延时也就越小，当然空速的选择与设置也不是绝对的越大则越适合我们使用，这个就要更具自身产品的情况而定了，同时空速越高对模块的通信距离也会导致一定程度的变短，这也就需要结合距离条件，数据量，实时性等问题一同考虑了。

1.7 天线接口形式

天线之前我也有文章介绍过天线对于无线模块通信距离的影响，天线增益对于无线通信系统也是至关重要的，因此选择模块是也应该考虑它的天线接口形式，常用的接口大致分为SMA、IPEX有的模块同时也是具有板载的PCB天线的，这也是我们选择产品需要注意的，板载PCB天线具有体积小便于集成等优点，但是其通信的距离较短，SMA和IPEX接口的天线在增益体积等方面就比PCB的大些。

1.8 封装形式及尺寸

封装及尺寸这就是指的模块的机械几何尺寸，这项指标就需要结合自身产品的大小空间要求等综合考虑。模块的封装大致可分为直插和贴片两种。

2.   并举例说明选型要点

下面就以三表为例来说明无线模块的选型方法：

我们常说的三表也就燃气表、电表、水表，生活中无线抄表的应用也是非常广泛的，那在三表中我们选择无线模块需要注意哪些呢？首先无线抄表对模块的传输数据量要求不高，并且对模块的实时性的要求也不需要太高，因此从这两点看无线模块的选择中就不需要很高空速的了。其次我们在看三表应用中由于都是房屋建筑因此对模块的穿透绕射性能也就有一定的要求了比如433MHz、490MHz等。然后在三表中无线模块的使用功耗也不能太高了因此也就需要选择合适功耗的模块了。最后三表的体积限制大部分都不高也就可以综合考虑了，以成都亿佰特的模块为例那么E32系列的模块也就是较为合适的了。

3.   总结

总的来说无线模块的选择我们需要根据自身产品的性能要求，设计尺寸等多方面考虑是一个综合的问题，最后希望本文对你有帮助能够选择到适合的模块。