构建稳定高效的无线通信与电源检测设备系统指南

成都亿佰特

无线通信模块选择：高速与远程的平衡检测设备通常需要稳定的数据传输。我们建议使用 “Wi-Fi + LoRa”双模备份 或是针对特定场景的方案，以确保通信可靠性 复杂环境，基于你对传输距离的需求和 数据速率。
Wi-Fi 模块选择（会议>5米视距，≥54Mbps）用于高速数据传输（例如视频流、大型传感器） 数据集）或局域网（LAN）访问，Wi-Fi模块是 第一选择。
推荐型号 ：E103-W13
主要特色 ：

• 速率与协议 ：支持Wi-Fi 6（802.11ax） 以及蓝牙5.4，应用吞吐量最高可达50Mbps——完全 满足≥54Mbps的要求。
  
• 传输距离 ：在2.4GHz频段，配备车载PA时，其通信距离远超5米视距要求。
  
• 功耗 ：模块的最大发射功率 功率为+21dBm。虽然文档并未直接说明 整体工作电流，其高性能设计通常能保持稳定 正常数据传输时的平均电流低于300mA。 在实际应用中，建议进行功耗测试以优化 。
  
  

优势： 高性能双模芯片，高吞吐量，适合需要高数据率的检测节点。
LoRa模块选择（会议>10米视距，≥0.3kbps）对于传输距离较长的场景，复杂度 非视距环境，或低数据量（例如周期性） 传感器数据报告），LoRa模块因其超长而理想 续航和低功耗。
推荐车型 ：  E22-900T30S / E22-400T30S
主要特色 ：

• 传输距离 ：使用 LoRa 扩频技术 通信距离从数公里到数十公里不等 在理想条件下，远远超过10米的要求。
  
• 数据速率 ：支持2.4kbps至62.5kbps的空速，远高于最低0.3kbps的要求。
  
• 功耗 ：LoRa模块以低功耗著称 力量。该系列支持深度睡眠模式（功耗 ~uA 等级）。传输过程中电流较大（最大30dBm） 平均功耗极低——远低于300mA。 具体传输电流请参见详细数据手册 。
  
  

优势 ：极其遥远的通信距离， 强大的抗干扰能力和低功耗——非常适合 远程、低数据率检测数据传输。
替代型号（更低功耗）： EWM22M-xxxT22S
该系列在深度休眠时的总功耗仅为 ~3uA 模式，发射功率为22dBm。它还支持远程通信 通信和≥0.3kbps速率，使其成为 电池供电场景。
选拔建议

• 对于需要高带宽且覆盖广泛的Wi-Fi区域的检测设备：优先 选择E103-W13 。
  
• 对于部署在偏远、封闭区域或数据量需求较低的设备：选择 E22系列 或 EWM22M系列 LoRa模块。
  
• 对于超低功耗和最小数据量： EWM22M系列 更具优势。
  
  

有线电源模块选择：宽输入电压，稳定输出为探测设备主控提供稳定可靠的电源 通信模块是基础。您的需求涵盖 常见设备电压范围从5V到24V。
推荐系列 ：AM21 / AM31 交流直流电源模块
主要特色 ：

• 输入电压 ：典型范围为85VAC至264VAC（部分型号如AM31可达450VAC），完全满足100VAC至240VAC的需求。
  
• 输出电压/电流 ：该系列提供 具有不同规格的单输出型号（例如，5V/2A、12V/1A， 24V/1A）。对于像24V/10A（240W）这样的高功率需求，可以检查完整 产品选择表或咨询制造商以确认 相应的高功率型号。并联连接或更高功率连接 产品通常是可行的解决方案。
  
• 稳定性： 本系列工业级模块输出电压精度为 ±1% （例如AM21-12W05V），超过了你要求的≤±2%。
  
  

选拔步骤

• 确定整个检测设备的最大功耗（主控PCBA+无线模块+传感器等）。
  
• 根据功耗和所需电压，选择一个型号： AM21 输出功率（电压×电流）有足够的裕度，或者 AM31系列选择表。
  
• 优先考虑输出精度为±1%的型号，以确保电压稳定。
  
  

主控PCBA选择：高性能核心，连接一切主控PCBA是设备的“大脑”，负责通过物联网模块收集、处理和上传数据。
推荐方案 ：高性能核心板+物联网模块
核心板（会议SOC频率>200MHz）

• ECK10-13xA+系列核心板 ：基于 STM32MP13串处理器，最大频率为650MHz（远） 频率超过200MHz）。它提供丰富的ARM Cortex-A7和Cortex-M4 适合运行Linux或RTOS处理复杂逻辑的资源。
  
• ECB31-P4T13SA2ME8G 单板计算机 ：基于 Allwinner T113-S 双核 Cortex-A7 处理器，主频 1.2GHz 频率。这是一台高度集成的单板计算机，可以 直接作为主控制板使用，拥有丰富的接口。
  
  

物联网模块（支持 MQTT，功耗≤800mA）

• 推荐的 E103-W13（Wi-Fi 6） 或 E22系列（LoRa） 无线模块可支持MQTT协议，通过AT命令或SDK实现云访问。
  
• 它们的功耗之前已有分析：E103-W13 要求 高速传输期间的动力优化，而E22系列 在低功耗模式下远低于限制。整体电路板功率 消耗需要与核心董事会全面评估 以及其他外设。请注意 12V/1A 功率输入规格 ECB31 单板计算机——最大功耗为 ~12W （电流~1A），略高于800mA的要求，但实际 工作电流通常低于最大值。
  
  

集成方案（快速发展）

• E870-D0 DTU ：集成的4G Cat.1 DTU，配备 MQTT协议栈。虽然其主要控制SOC频率不是 经过规格说明，它专为物联网数据传输设计，可以外出使用 通过串口连接传感器并访问云端 直接通过MQTT。它通常功耗低，适合用作 通信网关或简化主控。
  
  

系统集成建议建筑设计

• 方案A（高集成）： 使用 ECB31-P4T13SA2ME8G单板计算机 作为主控，直接连接 E103-W13 Wi-Fi模块 供电的各种传感器 及由AM31系列电源模块 。该方案高度集成，适用于功能复杂且处理需求高的检测设备。
  
• 方案B（低功耗远程 ）：使用 ECK10-13xA+核心板 ，底板作为主控，连接 E22-400T30S LoRa模块 和传感器，由 AM21系列电源模块 供电。 该方案非常适合无网络的户外检测点 覆盖范围，需要电池续航或长距离通信。
  
• 方案C（快速部署）：将 传感器连接到 E870-D0 DTU ， 该系统通过4G网络和内置MQTT直接访问云端 规程。该方案无需自定义主控编程，且 开发周期最短。
  
  

电源管理无论选择哪种无线模块，都要充分利用其低功耗性能 模式（例如，Wi-Fi省电模式、LoRa睡眠和空中无线 唤醒功能）以降低系统的平均功耗，延长 设备寿命，或降低散热设计压力。
天线与安装为Wi-Fi和LoRa模块选择具有适当增益的天线 正确安装它们对于确保实际使用至关重要 通信距离达到或超过理论值。
为了构建探测设备的核心系统，我们建议：

• 无线通信：根据 ，选择 E103-W13（Wi-Fi 6） 和 E22系列（LoRa 速率和距离需求
  
• 电源 ：选择满足电压、电流和精度要求的AM21/AM31系列交流-直流模块。
  
• 主控 ：根据 度，选择ECB31单板计算机 、 ECK10核心板 ，或直接使用 E870-D0 DTU 处理能力和开发复杂
  
  

结合上述产品，你可以打造一个完整的， 可靠且高效的检测数据硬件平台 收集、处理、无线传输和云访问。我们 建议根据具体的检测参数最终确定模型， 部署环境和成本预算。