WHAT - 什么是無線通信模塊？

顧名思義，三個名詞 無線+通信+模塊，下面我們一個一個說。

首先它得是無線，無線這個東西看不見摸不著，非常抽象。曾經多少電子通信專業學生折戟在下面這個課程。↓

我們經常說手機信號多少格，就是這個范疇。無線的優勢不用多說，最大的優勢就是可移動，不受區域限制。當然最明顯的劣勢就是穩定性和安全性就沒有有線傳輸那么好了。雖然無線概念很抽象，但是我們對手機都不陌生，手機就是用到了無線。

再說通信，官方是這么闡述的：通信是通過某種媒體進行的信息交流與傳遞。說人話，還拿手機舉例子，比如打電話發短信，手機上網這些都是通信。

最后，什么是模塊？國內習慣稱模塊，中國臺灣等地區通常叫它模組。打開一個無線通信模塊屏蔽罩，看看里面有什么（見下圖）。看起來都是芯片和小封裝的阻容組成。簡單說來，無線通信的功能就是靠下面這些芯片來完成的。

它跟手機的區別在于，手機是給人用的，無線通信模組是給設備用。用一句很形象的話解釋就是，給物聯網設備配一部"手機" ，讓設備也能跟人一樣打電話收發短信，進行上網。

WHY - 無線通信模塊能干什么？

簡單說是用于聯網，把本地數據發送到服務器。具體數據是怎么通過無線電磁波發出去的，請參考[電磁場和電磁波]章節。對于應用端用戶來說，可以忽略，就比如不用理解電話短信怎么通過手機發出去，只需了解怎么撥號、編輯短信，直接點撥號和發送鍵即可。對于開發人員來說，只需要根據模塊手冊來操作電話，短信和數據業務流程(通常是AT指令流程)，其他底層的工作無線通信模塊會自動完成。所以開發人員只需要關注應用層的業務邏輯，無需關注底層技術的原理，可以省時省力的完成產品開發。

如下圖所示，模塊可以把本地感知的數據發送到網絡層：

當然，如今無線通信模塊已經不僅僅是聯網的數據通道，我們參考一下上海移遠通信4G模塊手冊，發現接口非常豐富。USB/UART/I2C/SPI/SD/LCD/Camera / SIM / PCM /GPS / WLAN …. 有鍵盤、顯示屏、攝像頭、麥克風、喇叭等，操作系統有 Android , Linux 和 RTOS …

看到這些功能和接口，你可能會問我：”你確定這不就是一款手機？”

說起來還真是要給IoT終端配一部手機的節奏，而且還是一部智能手機。這樣一來，要被終端應用玩壞了。刷臉支付、POC對講機、安防監控......形形色色的智能應用隨著智能模塊的發展而雨后春筍般的出現了。

HOW - 無線通信模塊怎么用？

無線通信模塊主要功能是聯網，把本地數據通過無線傳輸方式發送到后臺服務器。我們把這個動作分解一下：

第一步數據采集，這個數據范圍很廣，有開關量，數字量和模擬量(電流電壓)，這些數據一般是通過單片機的ADC 串口(485) GPIO口采集，按照行業的數據協議或者私有協議對數據進行封裝。當然常見需要采集的數據有傳感器數據，比如溫濕度，運動傳感器芯片還有GPS數據，大都是通過I2C、SPI和串口完成采集。

第二步，單片機通過USB 或串口把數據傳給無線通信模塊。

最后，由通信模塊進行傳輸發送給后臺服務器。單片機對無線通信模組的控制大多是通過模組的AT指令。

圖一丨??[傳感器 單片機 無線通信模塊]

通過上面的結構圖，可以看到一個比較完整的物聯網應用有無線通信模塊(做數據傳輸)+外置MCU(app應用開發)+外設（傳感器，LCD, Camera ,GPS 等），大家各司其職。核心的控制和邏輯部分在外置的MCU端，所以基本上有MCU單片機開發背景的工程師很容易上手做應用開發。

最近幾年模塊廠家在推廣一種稱為OpenCPU的開發模式，簡單說就是模組即可作為聯網，還能取代單片機作為主控編寫自己的app 。相比較第一種外掛單片機的方式，因為省去了MCU，這樣節約了成本同時減小了尺寸。但是從客戶實際使用反饋看穩定性沒有外掛單片機好，對開發者要求更高，需要有一定的嵌入式開發背景和平臺接口的熟悉程度。

通過上面的結構圖，對比圖一，會發現APP部分集成到了無線通信模塊內部。模塊既作為MCU功能又作為無線傳輸單元。這種openCPU模式需要了解和熟悉嵌入式環境以及熟悉平臺API接口，適用于對成本敏感，對尺寸敏感但是開發周期不是很緊張的項目。

基于當前市場上基帶芯片的成熟度和高集成度，對于模塊的開發難度在逐步降低，模組廠家也對各種功能進行了AT指令封裝以及相應的SDK開發包供開發者學習和參考。模塊對開發者來說就像一個黑盒子，只需要會使用黑盒子外部接口即可。

好了，今天就分享到這里。下一篇【一文給“物聯網小白”講清楚無線通信模塊是怎么煉成的】我們將會打開模塊這個黑盒子，看看無線通信模塊內部結構究竟是什么樣子，它是怎么研發生產制造出來并最終來到我們開發者手上。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的干货分享丨一文给“物联网小白”讲清楚什么是无线通信模块的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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