Introduction

Dans le paysage actuel en constante évolution des maisons intelligentes, de l'Internet des objets industriels et des appareils portables, un seul appareil doit souvent prendre en charge simultanément plusieurs protocoles sans fil : se connecter aux réseaux WiFi haut débit (WiFi 6), communiquer avec les smartphones via Bluetooth basse consommation (BLE 5.2) et tirer parti de la dernière technologie Nearlink (SLE 1.0) pour une latence encore plus faible et un contrôle local plus fiable.

Les approches traditionnelles de conception matérielle obligent souvent les ingénieurs à gérer simultanément la sélection, la conception et le débogage de nombreux modules discrets. Cela allonge non seulement les cycles de développement, mais engendre également des difficultés telles que les interférences de signal, des coûts élevés et une complexité de conception accrue.

Le module EWM105-WBS30S et la carte de développement EWT105-WBS30S , lancés par Chengdu EBYTE Electronic Technology Co., Ltd. , sont spécialement conçus pour répondre à un besoin fondamental : une véritable solution de communication sans fil trimode. Cet article propose une analyse approfondie de ce module combiné innovant et de sa plateforme de développement.

Section 1 : Présentation du produit

1.1 EWM105-WBS30S : Module principal

L'EWM105-WBS30S est un module combiné sans fil SoC 2,4 GHz hautement intégré développé par Chengdu EBYTE Electronic Technology Co., Ltd., combinant WiFi 6 (802.11ax), BLE 5.2 et SLE 1.0 (Nearlink/SparkLink) sur une interface USB 2.0.

1.2 EWT105-WBS30S : Carte de développement

L'EWT105-WBS30S est une carte de développement d'entrée de gamme de Chengdu EBYTE Electronic Technology Co., Ltd., pré-soudée avec le module EWM105-WBS30S.

Section 2 : Caractéristiques et comparaison des modèles

2.1 Caractéristiques du module EWM105-WBS30S

(1) Convergence tri-protocole — Couverture sans fil complète

• WiFi 6 (802.11ax) : Prend en charge une bande passante de 20 MHz/40 MHz, un débit de données maximal de 150 Mbit/s (@HT40 MCS7), prend en charge les modes STA/AP/P2P, prend en charge jusqu'à 8 connexions STA en mode AP.

• BLE 5.2 (Bluetooth Low Energy) : Prend en charge un débit de données de 125 Kbit/s à 2 Mbit/s, une puissance élevée de classe 1 jusqu’à 20 dBm, prend en charge BLE Mesh et BLE Gateway.

• SLE 1.0 (technologie Nearlink/SparkLink) : prend en charge une bande passante de 1 MHz/2 MHz/4 MHz, un débit d’interface radio maximal de 12 Mbps, prend en charge le codage de canal polaire et la passerelle SLE.

(2) Performances RF puissantes

(3) Interfaces périphériques riches

• 14 broches GPIO

• 2 ports UART

• 1 interface USB 2.0

• Fréquences d'horloge à cristal externe : 24 MHz, 40 MHz

(4) Modes de fonctionnement multiples

• Prend en charge les trois modes WiFi STA, AP et P2P

• Prend en charge la coexistence STA+AP et STA+P2P.

• Prend en charge la sécurité WiFi : WPA/WPA2/WPA3 Personnel, WPS 2.0

2.2 Caractéristiques de la carte de développement EWT105-WBS30S

• Conception du dongle USB à doigts dorés : Plug-and-play — se connecte au microcontrôleur hôte via une interface USB pour fonctionner.

• Accès aux broches du module : La plupart des broches du module sont accessibles via des connecteurs de chaque côté, ce qui facilite la connexion de divers capteurs et actionneurs externes.

• Voyant LED : LED PWR (alimentation).

• Bouton de réinitialisation : bouton P_ON (réinitialisation).

• Système de composants complet : la carte de développement est pré-soudée et déboguée par EBYTE, prête pour l’évaluation logicielle dès sa sortie de l’emballage.

2.3 Comparaison entre le module principal et la carte de développement

Section 3 : Spécifications techniques

3.1 Paramètres RF WiFi

3.2 Paramètres RF BLE/SLE

3.3 Caractéristiques électriques

3.4 Paramètres clés de la carte de développement

Section 4 : Scénarios d'application

Tirant parti de ses principaux avantages que sont la convergence tri-protocole, la puissance élevée et la longue portée (20 à 23 dBm) et la fonction USB plug-and-play , le module EWM105-WBS30S et la carte de développement EWT105-WBS30S conviennent aux scénarios suivants :

Scénario 1 : Passerelle pour maison intelligente

• Exigences : Il est nécessaire de connecter simultanément des caméras WiFi (transmission haut débit WiFi 6), une application pour smartphone (provisionnement et contrôle BLE) et des nœuds de capteurs (contrôle à faible latence SLE).

• Solution : L'EWM105-WBS30S sert de module combiné central de la passerelle — une seule puce gère tous les protocoles sans fil, simplifiant considérablement la conception matérielle.

Scénario 2 : Système de sécurité domestique

• Exigences : Les serrures de porte, les capteurs de porte/fenêtre et les détecteurs de fumée nécessitent une connectivité basse consommation ; les caméras nécessitent une liaison Wi-Fi haut débit ; les utilisateurs doivent pouvoir les contrôler à distance via une application pour smartphone.

• Solution : La solution tri-mode coordonne la communication du protocole sur une seule puce, réduisant ainsi la consommation d'énergie du système et les interférences.

Scénario 3 : Dispositifs portables intelligents

• Exigences : Les appareils extrêmement compacts nécessitent des solutions hautement intégrées ; BLE pour les notifications de smartphone, WiFi pour les mises à jour OTA du firmware, SLE pour la connectivité des capteurs de surveillance de la santé.

• Solution : Le format ultra-compact de 12 mm × 12 mm correspond parfaitement aux contraintes d'espace réduites des appareils portables, tandis que les caractéristiques de faible consommation d'énergie garantissent l'autonomie de la batterie.

Scénario 4 : Appareils et éclairage intelligents

• Exigences : Les climatiseurs, réfrigérateurs, lave-linge et autres appareils électroménagers doivent être mis à niveau sans fil pour prendre en charge les mises à jour à distance OTA, le contrôle par smartphone et la mise en réseau Mesh locale.

• Solution : Le module combiné offre une connectivité sans fil complète : BLE pour le contrôle par smartphone, WiFi pour les mises à jour du firmware et SLE pour la communication Mesh locale.

Scénario 5 : Acquisition de données industrielles et contrôle intelligent

• Exigences : Les données des capteurs nécessitent une liaison WiFi haut débit, les commandes de contrôle en temps réel requièrent une faible latence et une fiabilité de niveau industriel est indispensable.

• Solution : La puissance WiFi de 23 dBm assure une couverture longue distance, la faible latence du SLE répond aux exigences de contrôle en temps réel et la plage de température industrielle de -40 à 85 °C s'adapte aux environnements difficiles.

Section 5 : Avantages principaux d’EBYTE

Écosystème de produits complet

EBYTE propose à la fois le module central EWM105-WBS30S et la carte de développement EWT105-WBS30S , permettant un passage sans heurt de la validation du prototype à la production en série.

Écosystème de développement à guichet unique

• Fournit un manuel d'utilisation complet du produit couvrant la présentation générale, les spécifications, les définitions des broches, les circuits de référence, les directives de conception matérielle et les instructions de soudage.

• La carte de développement est pré-soudée et pré-déboguée, prête pour le développement logiciel et l'évaluation fonctionnelle dès sa sortie de l'emballage.

Conseils professionnels en matière de conception de matériel informatique

• Fournit des schémas de circuits de référence : circuit d’alimentation (régulateur de tension AMS1117-3,3 V), interface USB, circuit de réinitialisation et autres références complètes.

• Fournit des considérations relatives à la conception matérielle : exigences en matière d’alimentation, recommandations concernant l’agencement des antennes, directives relatives au soudage par refusion.

• Fournit des solutions aux problèmes courants : distance de transmission, dommages aux modules, taux d’erreur binaire et autres problèmes fréquemment rencontrés.

Assurance qualité de niveau industriel

• Plage de températures industrielles étendue : de -40 °C à +85 °C.

• Respecte scrupuleusement les normes de test industrielles.

• Garantit un fonctionnement stable à long terme dans des environnements exigeants.

Technologie de communication de pointe

Il prend simultanément en charge les trois principaux protocoles sans fil WiFi 6 (802.11ax), BLE 5.2 et SLE 1.0, soit une avancée technologique majeure.

Section 6 : Foire aux questions (FAQ)

Q1 : Quelle est la différence entre EWM105-WBS30S et EWT105-WBS30S ? Lequel dois-je acheter ?

A : Ils partagent le même noyau, mais diffèrent par leur format :

• EWM105-WBS30S : Module à trous emboutis, 12 × 12 mm. Idéal pour les équipes d’ingénierie disposant de compétences en conception matérielle et capables de concevoir leur propre carte mère pour la production en série. Coût des matériaux minimal.

• EWT105-WBS30S : Carte de développement USB à connecteurs plaqués or, 42 × 24 mm. Idéale pour les équipes nécessitant une évaluation et un prototypage rapides. Connecteurs pré-soudés, prête à l’emploi. Son coût est plus élevé, mais elle élimine la phase de conception de la carte mère, raccourcissant considérablement les cycles de développement.

Recommandation : Commencez par acheter la carte de développement EWT105-WBS30S pour valider rapidement les fonctionnalités du logiciel, puis concevez la carte de base pour la production en série basée sur le module central EWM105-WBS30S.

Q2 : Quelle est la tension de fonctionnement du module ? Quelles précautions dois-je prendre ?

A : La plage de tension de fonctionnement est de 3,0 V à 3,6 V , avec une valeur typique de 3,3 V.

• ≥3,3 V : Garantit que le module délivre une puissance maximale.

• Dépassement de 3,6 V : risque de surchauffe du module.

• Niveau de communication : 3,3 V TTL. Toute connexion directe avec un niveau 5 V TTL est strictement interdite, sous peine d’endommager irrémédiablement le module. L’utilisation de circuits d’adaptation de niveau est obligatoire.

Q3 : Quelles sont les distances de communication respectives pour WiFi, BLE et SLE ?

A : Dans des environnements dégagés, ouverts et sans obstruction :

Antenne PCB intégrée (gain de 0,5 dBi) :

• Portée Wi-Fi : environ 250 mètres

• BLE : environ 360 mètres

• SLE : environ 360 mètres

Antenne externe à gain élevé de 5,0 dBi :

• Portée Wi-Fi : environ 400 mètres

• BLE : environ 580 mètres

• SLE : environ 580 mètres

Q4 : Quelle est la consommation électrique du module ? Quelle intensité le bloc d’alimentation doit-il fournir ?

A : À une tension d'alimentation de 3,3 V, courant de transmission instantané :

• Mode WiFi : 500~550 mA

• BLE/SLE mode: 450~500 mA

Recommandation : L'alimentation doit être capable de fournir au moins 700 mA pour éviter toute chute de tension lors d'une transmission instantanée.

Q5 : Le module s’abîme facilement. Comment puis-je le protéger ?

A : Veuillez suivre scrupuleusement ces consignes :

• Vérification de l'alimentation électrique : la tension ne doit jamais dépasser 3,6 V ; l'alimentation électrique ne doit pas subir de fluctuations importantes ou fréquentes.

• Protection contre les décharges électrostatiques : les appareils haute fréquence sont sensibles aux décharges électrostatiques. Portez un bracelet antistatique pendant leur utilisation ; assurez-vous que l’établi est correctement mis à la terre.

• Contrôle de l'humidité : Certains composants sont sensibles à l'humidité. L'humidité relative ambiante ne doit pas dépasser 90 %.

• Limites de température : Éviter une utilisation prolongée dans des environnements dont la température dépasse -40 °C à +85 °C.

Q6 : Comment utiliser la carte de développement ? Quels composants comporte-t-elle ?

A : La carte de développement EWT105-WBS30S offre :

• Voyant d'alimentation (PWR LED) : s'allume lorsque l'alimentation est normalement fournie.

• Bouton P_ON : Bouton de réinitialisation pour la réinitialisation matérielle du module.

• Broches d'en-tête : Les 14 broches GPIO du module, les broches d'E/S (IO00~IO13), la masse, l'alimentation 3V3, etc., sont toutes accessibles via des broches d'en-tête, permettant une connexion directe aux capteurs, relais et autres périphériques.

• Connecteur USB doré : à insérer directement dans le port USB d’une carte mère ou d’une carte de développement pour l’alimentation et la communication.

Q7 : Quelles sont les dimensions du circuit imprimé de la carte de développement et sa méthode d'installation ?

A : La carte de développement mesure 42 mm × 24 mm (soit environ 56,6 mm de longueur totale, connecteurs USB inclus). Elle utilise un dongle USB 2.0 à connecteurs dorés  : il suffit de l’insérer directement dans un port USB femelle standard pour une fixation sécurisée. Aucun support de montage supplémentaire n’est nécessaire.

Q8 : Quels avantages présente ce module par rapport à un seul module WiFi ou à un seul module BLE ?

A : Les principaux avantages résident dans l'intégration et la coordination des protocoles :

• Gain de place : un seul module remplace plusieurs modules distincts — format ultra-compact de 12 mm × 12 mm.

• Interférences réduites : Les trois protocoles partagent un seul SoC, permettant une coordination interne de la synchronisation des communications WiFi/BLE/SLE et évitant les interférences de signaux externes.

• Conception simplifiée : Il suffit de concevoir un seul ensemble de circuits d'antenne, de circuits d'alimentation et de circuits d'interface.

• Consommation d'énergie réduite : La solution intégrée présente une consommation d'énergie totale inférieure à celle des solutions discrètes.

Q9 : Le module prend-il en charge les mises à jour du firmware OTA ?

R : Oui. La compatibilité WiFi 6 permet des mises à jour de firmware OTA (Over-the-Air) à haut débit. Le canal BLE peut également être utilisé pour les mises à jour OTA dans les environnements à faible bande passante. La mise en œuvre spécifique des mises à jour OTA dépend de l'architecture du firmware et de la conception logicielle du microcontrôleur hôte.

Q10 : Quels systèmes d'exploitation sont pris en charge côté hôte ?

A : La puce TR5330U fonctionne comme un périphérique esclave USB et prend en charge Linux côté hôte, offrant ainsi un environnement de développement ouvert. Pour les hôtes à microcontrôleur, la communication s'effectue via UART grâce au jeu de commandes AT d'EBYTE, indépendant du système d'exploitation et compatible avec toutes les plateformes de microcontrôleurs.

Q11 : Qu’est-ce que SLE 1.0 (Nearlink/SparkLink) ? Pourquoi est-ce important ?

A: SLE (SparkLink Low Energy) fait partie de la norme Nearlink , la technologie sans fil courte portée de nouvelle génération développée en Chine par l'Alliance internationale Nearlink (plus de 1 200 organisations membres). Elle introduit des technologies de niveau 5G (codes polaires, HARQ, planification centralisée) dans les communications courte portée. Comparé au BLE traditionnel, SLE 1.0 offre :

• 6 fois supérieur (12 Mbps contre 2 Mbps) Débit de données de pointe

• Latence 30 fois plus faible (20 µs contre 15-20 ms)

• améliorée de 7 dB Capacité de réjection des interférences

• Jusqu'à 4096 appareils par réseau

• Consommation d'énergie réduite d'environ 60 % pour des tâches équivalentes

Q12 : Quelles certifications possède ce produit ?

A: Les produits EBYTE sont conformes à de nombreuses certifications internationales, notamment RoHS, SRRC (Chine), FCC (États-Unis), CE (Europe), MIC (Japon), KC (Corée du Sud) et NCC (Taïwan). Ils sont exportés dans plus de 50 pays et régions du monde.

Q13 : Puis-je utiliser ce module pour des produits alimentés par batterie ?

R : Oui. Le module prend en charge les modes basse consommation BLE et SLE, ce qui le rend adapté aux applications alimentées par batterie. Toutefois, veuillez noter que le courant d'émission WiFi peut atteindre 500 à 550 mA en transmission active. Pour les applications alimentées par batterie, il est recommandé d'utiliser un fonctionnement en mode cyclique et de tirer parti des profils basse consommation BLE/SLE pour les communications courantes, en activant le WiFi uniquement lorsque des transferts de données à haut débit sont nécessaires (par exemple, les mises à jour OTA).

Q14 : Quelle est la différence entre les variantes TR5330S et TR5330U ?

A : La puce TR5330 existe en deux variantes :

• TR5330S : Prend en charge l’interface SDIO 2.0 haute vitesse (horloge jusqu’à 50 MHz), fournit 15 GPIO.

• TR5330U : Prend en charge l’interface USB 2.0 (jusqu’à 480 Mbps), fournit 2 ports UART et 14 GPIO.

Le module EWM105-WBS30S utilise la variante TR5330U avec l'interface USB 2.0.

En résumé, le module EWM105-WBS30S et la carte de développement EWT105-WBS30S constituent une solution clé d'EBYTE dans le domaine des modules sans fil. Le module intègre les protocoles WiFi 6, BLE 5.2 et SLE 1.0 dans un format ultra-compact, établissant ainsi une nouvelle référence en matière de connectivité sans fil multimode. La carte de développement offre aux développeurs une plateforme de prototypage efficace, rapide et prête à l'emploi. Ensemble, ils répondent précisément aux principaux défis du secteur : la prise en charge de plusieurs protocoles, la haute consommation, la compacité et la rapidité de développement .