串口wifi模組為何成為物聯(lián)網(wǎng)通信必需品，這是許多朋友會問的一個常見問題。我們接觸到的大部分電路都是由芯片和被動元件直接組成的。為什么物聯(lián)網(wǎng)通信需要使用模塊等特殊的電路結(jié)構(gòu)。這個問題需要從幾個方面來解釋。

1、從電路結(jié)構(gòu)的角度來看，串口wifi模組物聯(lián)網(wǎng)通信模塊的功能相對清晰，清晰度與其他電路的耦合度不高。通常主要與廣域網(wǎng)通信，數(shù)據(jù)界面直接面向外部基站，外部電路通過模塊進行數(shù)據(jù)雙向傳輸，容易獨立專業(yè)化，因為電路模塊化后，往往可以使用尺寸包裝更小，質(zhì)量更可靠，往往節(jié)省用戶開發(fā)成本，容易縮小終產(chǎn)品的尺寸。

2、從實施難度來看，串口wifi模組物聯(lián)網(wǎng)模塊對電磁兼容性設(shè)計提出了非常嚴(yán)格的要求，涉及到高頻布線、EMC控制、阻抗控制、超高密度布線、時鐘同步等諸多先進的電路設(shè)計技術(shù)。而且，設(shè)計后的生產(chǎn)工藝也非常復(fù)雜。許多超高精度元器件的組裝和制造對生產(chǎn)許可誤差也很小，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)電路的開發(fā)水平。因此，串口wifi模組通信模塊部分電路所需的設(shè)計和生產(chǎn)能力往往遠(yuǎn)高于普通電子廠所能承受的水平。

3、從經(jīng)濟效益的角度來看，模塊廠可以集中大規(guī)模采購元器件，在質(zhì)量控制和采購價格上具有優(yōu)勢。毫不夸張地說，除了少數(shù)企業(yè)外，如果常規(guī)廠家自行采購模塊，成本將大大超過當(dāng)前模塊市場的價格。而且，由于模塊行業(yè)的特殊性，需要各種復(fù)雜的國家認(rèn)證才能通過，這是普通企業(yè)無法承受的。

從以上三點可以看出，串口wifi模組模塊產(chǎn)業(yè)可以發(fā)展到今天，這種規(guī)模有客觀的需求，而且會長期存在。

模塊的發(fā)展過程

模塊行業(yè)是與手機相關(guān)的移動通信領(lǐng)域的一個細(xì)分行業(yè)，歷史悠久，自1993年誕生以來。當(dāng)時手機的主流還是黑白屏還沒有普及。然后幾乎所有的大工廠都在這個領(lǐng)域不懈努力，包括Siemens在內(nèi)的工廠、Sierra、Telit、Motorola等，早期有Simcomm、Quectel、LongSung、Huawei、ZTE等。

介紹下模塊的能力
作為一個串口wifi模組通信模塊，基本的功能當(dāng)然是通信，完成本地電路和云服務(wù)的數(shù)據(jù)通信功能。然而，隨著近幾十年模塊技術(shù)的快速發(fā)展，串口wifi模組模塊不僅可以完成數(shù)據(jù)傳輸功能，還可以開始發(fā)揮SOC的作用。在許多應(yīng)用場景中，應(yīng)用技術(shù)模塊可以直接承擔(dān)完成的業(yè)務(wù)邏輯，并驅(qū)動相應(yīng)的外部設(shè)備。

聯(lián)網(wǎng)功能
數(shù)據(jù)
LTE-TDD:
上下行配比2
大8Mbps(DL)/大2Mbps(UL)
上下行配比1
大6Mbps(DL)/大4Mbps(UL)
LTE-FDD:
大10Mbps(DL)/大5Mbps(UL)

以上數(shù)據(jù)可能有點抽象，下面我簡單介紹一下。所謂頻帶，是指通信所占用的頻率空間。手機在傳輸信號時，必須向空中發(fā)送信號，同時從空中接收基站發(fā)送的信號。模塊發(fā)送信號稱為上升，即UL，模塊接收信號稱為下降，即DL，通常上下占用一定的頻譜資源。也就是說，它占用了一個特定的頻率范圍，根據(jù)電信組織的規(guī)定，在世界范圍內(nèi)被定義為一個接一個的信道，通過信道對照表可以找到相應(yīng)頻段所占用的頻率。例如，LTE-TDD使用34個信道。通過查表，我們可以知道它占用了2010mHz-2025mHz的頻率范圍。我們可以根據(jù)這個頻率購買支持相應(yīng)頻段的天線。

由于上下行需要占用獨立的帶寬，因此根據(jù)不同的使用，有不同的上下行比，即上下行分配的頻率空間一般由運營商決定。對于絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)場景，Cat1模塊可以很容易地處理，在通信延遲和通道帶寬方面比之前領(lǐng)域提高了近100倍。

其他功能
串口wifi模組通信模塊作為一種具有操作系統(tǒng)的SOC，除了完成基本的物聯(lián)網(wǎng)通信功能外，還經(jīng)常內(nèi)置其他豐富的資源。
1、USB高速通信接口
2、UART等外部通信總線、I2C、Camera、SPI等，可通過總線與其他外部設(shè)備連接
3、音頻編解碼，可通話，可播放MP3、文本發(fā)音可以直接發(fā)音（TTS）
4、支持30萬像素攝像頭圖像采集
5、兩路ADC模擬量采集可進行高速電壓測量
6、內(nèi)存卡接口可擴展外存容量（MMC）
7、外部顯示接口，可驅(qū)動高分辨率LCD全彩顯示屏