ST的SPWF04 Wi-Fi模塊旨在促進連接到網絡的小型或物聯網設備使用的云應用程序的開發。 如今，為客戶提供 802.11 連接已不再是奢侈品，而是必需品。隨著電視、游戲機、多媒體盒，甚至冰箱、體重秤或洗衣機都在網上找到自己的方式，推出沒有 Wi-Fi 的產品是個例外。作為改善機器對機器通信或自動化的一種方式，無線協議在工業環境中也非常流行。然而，集成 Wi-Fi 遠非易事，因為工程師必須處理接收器、發射器、國際法規和功耗等限制因素。這就是 SPWF04 模塊大放異彩的地方，因為它消除了復雜性，提供了一個非常易于原型制作的模塊，甚至更易于在最終設計中實現。

SPWF04 ： CW1100 和 STM32F439

SPWF04的所有組件

SPWF04 使用 CW1100 無線電，其中包括功率放大器和開關模式電源。它僅在 2.4 GHz 頻段與802.11b/g/n兼容，如果希望將此無線協議添加到設備，它甚至包括與藍牙的共存機制。

ST 的“秘密武器”是這款收發器與STM32F439微控制器 （MCU） 相結合，為工程師打開了無限可能。比如它的Cortex-M4架構運行在180MHz，CoreMark可以達到608分，遠超競爭對手的同類模塊。此外，ST 還包括 256 KB 的 SRAM、2 MB 的閃存、1 MB 用于模塊固件和另外 1 MB 的存儲空間用于用戶數據和應用程序。MCU 還可以通過 SD/MMC 接口使用外部存儲器，或使用 SPI 的外部閃存模塊。因此，工程師可以設計可以直接在模塊上運行的 Web 應用程序，這要歸功于大量的電源和內存。

針對安全性進行了優化

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的集成加密內核來增強安全操作。這是基本的，因為從 WPA 密碼處理到 HTTPS 安全套接字管理的許多操作都依賴于這些加密標準。因此，工程師可以設計非常安全的應用程序，而不必擔心加密操作對整體性能的影響。

SPWF04 也是 ST 首款與WPA2-Entreprise兼容的 Wi-Fi 模塊，以增加安全性。通常被稱為無線網絡安全的“黃金標準”，它依賴于 RADIUS 服務器來驗證模塊。因此，這一新特性使 SPWF04 適用于依賴更安全平臺的工業應用。該模塊也是第一個與 Wi-Fi 保護設置 （WPS） 兼容的模塊，這是一個出色的系統，可以輕松地將消費產品連接到私人 Wi-Fi。因此，這說明了該組件如何適應非常廣泛的用例。

MicroPython 和 TCP/IP

SPWF04 上的 MicroPython 堆棧

SPWF04 的另一個主要特性是它的MicroPython 腳本引擎，以前的 ST Wi-Fi 模塊（如 SPWF01SA）中沒有它，它包含在X-NUCLEO-IDW01M1 中，并且經常用于發現板，如 32F723EDISCOVERY。借助 STM32F4 的強大功能，無需外部 MCU 即可輕松創建旨在監控 Wi-Fi 連接、提高安全性、優化數據傳輸或分析特定模式的應用程序。該系統包括一個 MicroPython 1.6 解釋器，并且可以通過調用標準 MicroPython 庫通過 UART、SPI、I2C 或 GPIO 使用外圍設備。ST 甚至為 SPWF04 本身提供了特定的庫，因此開發人員可以更好地利用他們的硬件。ST 的網站上提供了包含示例 python 代碼的快速入門指南。

此外，由于SPWF04 以云應用為目標，它包含一個完整的 TCP/IP 堆棧，能夠運行 Web 服務器或提供應用功能。例如，可以設置兩個不同的服務器套接字，每個套接字能夠同時管理八個 TCP 或 UDP 客戶端。因此，即使是嵌入式設備現在也可以通過 HTTP 提供 Web 服務，這被證明是一種在簡化界面同時提高應用程序功能的方法方面的無價之寶。使用像網絡這樣熟悉的平臺也可以大大減少開發時間。

你會做什么？

盡管如此，SPWF04 提供低功耗模式，睡眠狀態僅需要 3 mA，待機狀態僅消耗 43 μA，而接收和傳輸數據通常分別僅需要 105 mA 和 260 mA。因此，該模塊是為依賴電池的小型設備添加 Wi-Fi 連接和網絡功能的好方法。

最后，SPWF04 提供了極大的靈活性，因為 ST 創建了兩個版本的模塊。它們是相同的，只是SPWF04SA使用板載天線，而SWPF04SC提供用于外部天線的連接器。最重要的是，由于X-NUCLEO-IDW04A1是一個使用 SPWF04SA 的板，并且可以使用其 Arduino 連接器連接到 Nucleo 板，因此啟動原型非常容易。因此，工程師可以使用 X-NUCLEO 板開始他們的應用程序，然后僅使用 SPWF04 轉移到他們的最終產品，而他們的代碼幾乎不需要更改。

審核編輯：郭婷