moduli 8devices

I “bean” della 8devices sono dei moduli radio per qualsiasi esigenza, ad alte prestazioni e a bassissima potenza che integrano il Wi-Fi e il Bluetooth 5.0 in uno spazio molto ristretto. Esaminiamo le caratteristiche tecniche e le casistiche di utilizzo dei vari modelli.

La 8devices

La 8devices è una società impegnata nello sviluppo, produzione e vendita di apparecchiature elettroniche, dal design e funzionalità uniche. L’attività principale è imperniata sulla produzione di moduli radio per ogni esigenza, per la trasmissione radio di dati e d’informazioni. E’ presente sul mercato dal 2011.

BLUE bean

Il bean BLUE è un modulo USB a montaggio superficiale ad alte prestazioni e bassissima potenza. Esso combina l’11ac Wave2 Wi-Fi and Bluetooth 5.0 in uno spazio molto ristretto ma con performance realmente elevate. Il cuore del modulo è il chipset Qualcomm QCA9377-7 che, con tecniche avanzate di risparmio energetico, assicura un consumo di corrente davvero basso, per cui il suo funzionamento risulta vantaggioso in tutte quelle occasioni in cui si dispone di poca potenza d’alimentazione. Dispone di funzionalità dual band alle frequenze di 2,4 e 5 GHz. Le misure sono molto ridotte, solo 17 x 12 mm con il connettore RF e 24 x 12 mm con l’antenna integrata. Il Bluetooth supporta le trasmissioni di Classe 1 e Classe 2 e vengono garantiti alta qualità e velocità di trasmissione, pur condividendo gli stessi spazi con il Wi-Fi. Il modulo può essere utilizzato senza alcun problema con qualsiasi dispositivo informatico (PC, Tablet e Smart Phone) e prevede, naturalmente, l’installazione dei rispettivi drivers, che assicurano il funzionamento con Linux, Windows 10 e Android. E’ fornito in due modelli, una con antenna integrata a doppia banda omnidirezionale in ceramica, l’altra con connettore predisposto per antenna esterna. Il WiFi supporta lo standard 802.11a/b/g/n/ac Wave2, a 2,5 and 5 GHz 1×1 SiSo con velocità di trasmissione pari a 433 Mbps. La versione del Bluetooth è la 5.0 BLE. La potenza di uscita RF raggiunge i 20 dBm. Il modulo può funzionare in un ampio intervallo di temperature e condizioni diverse a seconda del suo involucro. Il funzionamento operativo è compreso, in ogni caso, entro un range di temperatura tra -40° C e +85° C. A parte è possibile acquistare una scheda di sviluppo aggiuntiva (vedi in figura 1), con la quale si possono approntare progetti di ogni tipo. Il consumo, come detto prima, è uno dei punti di forza del dispositivo. Di seguito sono elencati i vari assorbimenti di corrente a seconda della modalità di trasmissione:

  • Wi-Fi Standby (deep sleep): 0.24 mA
  • Wi-Fi 2G tx99 11b 1Mbps: 356 mA
  • Wi-Fi 2G tx99 11n HT20 MCS7: 326 mA
  • Wi-Fi 5G tx99 11n HT20 MCS0: 487 mA
  • Wi-Fi 5G tx99 11n HT20 MCS7: 423 mA
  • Wi-Fi 5G tx99 11ac VHT80 MCS9: 421 mA
  • Bluetooth Continuous Rx burst: 22.5 mA
  • Bluetooth Continuous Tx Class 2 (+4 dBm): 38.5 mA
  • Bluetooth Continuous Tx Class 2 (+12.5 dBm): 64.5 mA
  • Bluetooth 1.28 sec page scan (non-interlaced): 0.36 mA
  • Bluetooth 1.28 sec LE ADV: 0.23 mA
  • Bluetooth 1.28 sec sniff as master: 0.22 mA
  • Bluetooth 1.28 sec sniff as slave: 0.27 mA

 

Figura 1: il modulo BLUE bean
Figura 1: il modulo BLUE bean

RED bean

Il RED bean è una SDIO radio estremamente piccolo (17 x 12 mm con connettore RF e 24 x 12 mm con antenna integrata), a montaggio superficiale ad alte prestazioni e consumi molto bassi. Supporta il WiFi 11ac Wave2 e il Bluetooth 5.0. Si basa sul chipset Qualcomm QCA9377-3 e trasmette in dual-band (2,4 e 5 GHz). Il Bluetooth supporta trasmissioni in classe 1 e classe 2 e funziona perfettamente con il Wi-Fi. I driver software del RED bean sono disponibili per Linux, Windows 10 e Android. Di seguito sono elencati i vari assorbimenti di corrente a seconda della modalità di trasmissione:

  • Wi-Fi Standby (deep sleep): 0.16 mA
  • Wi-Fi 2G tx99 11b 1Mbps: 356 mA
  • Wi-Fi 2G tx99 11n HT20 MCS7: 326 mA
  • Wi-Fi 5G tx99 11n HT20 MCS0: 487 mA
  • Wi-Fi 5G tx99 11n HT20 MCS7: 422 mA
  • Wi-Fi 5G tx99 11ac VHT80 MCS9: 421 mA
  • Bluetooth Continuous Rx burst: 22 mA
  • Bluetooth Continuous Tx Class 2 (+4 dBm): 38 mA
  • Bluetooth Continuous Tx Class 2 (+12.5 dBm): 64 mA
  • Bluetooth 1.28 sec page scan (non-interlaced): 0.31 mA
  • Bluetooth 1.28 sec LE ADV: 0.18 mA
  • Bluetooth 1.28 sec sniff as master: 0.17 mA
  • Bluetooth 1.28 sec sniff as slave: 0.22 mA

 
Il modulo può funzionare entro un ampio intervallo di temperature e condizioni diverse a seconda dell’involucro. In ogni caso, la temperatura di funzionamento è compresa tra -40° C e +85° C. Per l’alimentazione del modulo si devono utilizzare i pin 11 e 13. Nella modalità SDIO3.0 si deve fornire una tensione di 1,8 V, mentre in modalità SDIO2,0 il modulo può essere alimentato a 1,8 V o 3,3 V. Si può utilizzare, a parte, una scheda di sviluppo aggiuntiva (vedi dettagli in figura 2), con la quale si possono approntare progetti di ogni tipo. In essa si possono distinguere l’interfaccia SDIO (micro SD) sulla sinistra e il modulo RED bean sulla destra, nonché delle connessioni destinate ad altre funzionalità. In fabbrica, I moduli vengono confezionati in contenitori sigillati sotto vuoto.

Figura 2: il modulo RED bean
Figura 2: il modulo RED bean

BLACK bean

Con il nuovo modulo Black Bean per uso industriale, la 8devices completa la famiglia di moduli radio (WiFi e Bluetooth) della serie Bean (vedi figura 3). Oltre alla USB e all’SDIO, adesso l’utente ha la possibilità di utilizzare il PCIe per comunicare con il processore host. Si tratta di una scheda di dimensioni ridotte (30 x 16,5 mm) e basso consumo energetico con collegamento dual-band (2,4 e 5 GHz, che supporta MU-MIMO) LAN wireless Wi-Fi 5 (IEEE 802.11b/g/n/a/ac Wave2) e Bluetooth 5.0. Si basa sul Chipset Qualcomm QCA9377-5. Il dispositivo supporta tecniche avanzate di risparmio energetico. Il Bluetooth supporta trasmissioni di Classe 1 e Classe 2. Meccanismi avanzati di coesistenza permettono di far operare assieme, e senza problemi, il Wi-Fi con il Bluetooth, garantendo una buona qualità di trasmissione e prestazioni elevate. I driver del BLACK bean sono disponibili per i sistemi operativi Linux, Windows 7, Windows 10 e Android. Il dispositivo deve essere in grado di comunicare con il sistema operativo. Alcuni sistemi operativi, come Ubuntu 18.04 LTS, dispongono già di driver ATH 10K cosicché BLACK bean funzionerà immediatamente. Per altre piattaforme, occorre installare i relativi driver. Il connettore è di tipo Murata HSC P/N MM4829-2702RB, compatibile con I-PEX MHF4 P/N 20449-001E. Il suo funzionamento a regime è garantito entro un intervallo di temperatura compreso tra -40 C° e +85 C°. Nell’elenco che segue sono mostrati gli assorbimenti di corrente, a seconda delle varie modalità di trasmissione:

  • Standby Deep sleep 0,17 mA
  • Power save, 2.4 GHz (DTIM = 1): 1,01 mA
  • Power save, 2.4 GHz (DTIM = 3): 0,62 mA
  • Power save, 2.4 GHz (DTIM = 10): 0,41 mA
  • Power save, 5 GHz (DTIM = 1): 1,15 mA
  • Power save, 5 GHz (DTIM = 3): 0,69 mA
  • Power save, 5 GHz (DTIM = 10): 0,49 mA
  • Bluetooth Continuous Rx burst: 22,5 mA
  • Bluetooth Continuous Tx Class 2 (+4 dBm): 38,5 mA
  • Bluetooth Continuous Tx Class 2 (+12.5 dBm): 64,5 mA
  • Bluetooth 1.28 sec page scan (non-interlaced): 0,36 mA
  • Bluetooth 1.28 sec LE ADV: 0,23 mA
  • Bluetooth 1.28 sec Sniff as master: 0,22 mA
  • Bluetooth 1.28 sec Sniff as slave: 0,27 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11b, 1 Mbps: 67 mA / 366 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11g, 54 Mbps: 68 mA / 342 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11n, MCS0 HT20: 74 mA / 351 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11n, MCS7 HT20: 78 mA / 336 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11n, MCS0 HT20: 97 mA / 497 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11n, MCS7 HT20: 101 mA / 432 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11ac, MCS9 VHT40: 107 mA / 427 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11ac, MCS7 VHT80: 136 mA / 438 mA
  • Continuous RX/TX 2.4ghz 802.11ac, MCS9 VHT80: 135 mA / 430 mA

 
Il modulo ha ottenuto le seguenti certificazioni:

  • CE (in Europa)
  • FCC (US)
  • IC (Canada)
  • Telec (Giappone)

 
La certificazione include i canali DFS e la conformità SAR, che consentono di utilizzare il prodotto con cellulari, palmari o mobili. Questo trasmettitore è stato anche approvato dall’omologazione KDB 616217 SAR quando si opera a potenza ridotta. La distanza tra l’antenna principale e quella ausiliaria deve essere di almeno 3 cm, sia in posizione orizzontale che verticale. Le antenne utilizzate per questo trasmettitore non devono essere collocate o funzionare insieme ad altre antenne o altri trasmettitori all’interno di uno stesso dispositivo host. Per gli utenti che volessero sviluppare applicazioni professionali è disponibile il “BLACK bean DVK”. SI tratta di un kit di sviluppo per la scheda BLACK bean.

Figura 3: il modulo BLACK bean
Figura 3: il modulo BLACK bean

Conclusioni

I moduli prima descritti sono di nuova concezione e si stanno affermando in parecchi paesi del mondo. Per alcune nazioni le relative certificazioni sono ancora in attesa. Sicuramente, la famiglia dei dispositivi Bean farà parlare di sé, sia per quanto riguarda i prezzi che, soprattutto, per le prestazioni.
Per ulteriori informazioni consulta il sito della Codico

Redazione Fare Elettronica