边缘计算与云连接的无线传输方案

如果说一把新造的刀在开刃之前没多大实际用途，这并不难理解。新刀开刃和试切的过程就好比精心测试和优化，离不开好的磨刀石和工匠技术，微波无线通信基础设施亦是如此，而ADF4371和ADF4372就是它们的「磨刀石」。  

围绕着传感器一侧的边缘计算硬件系统多属于计算能力有限的系统，无法与云计算的强大算力相提并论。边缘计算的定位为对传感器数据进行力所能及的计算，比如对现场获取的数据有效性进行筛选和初加工，对简易图像的处理和识别，对传感器进行管理等等对算力要求有限的工作，并且某些IoT应用场景要求使用电池供电，因而对功耗也有要求。

以上介绍可以看出，分布式的边缘计算并不是去取代集中式的云计算，相反边缘计算理想的工作模型是与云计算融合为一体：边缘计算为云计算提供经过加工整理的数据，减轻云计算的工作负担，并在实时响应方面弥补力云计算的实时性不足；反过来，云计算为边缘计算提供强大的后备算力，当数据处理复杂度超出边缘计算系统的能力，云计算就会接过“难题”轻松解算。这种“小问题”现场解决、“大问题”上传云解决的工作安排可以使得个系统流畅运行。 那么边缘计算是如何与云连接的呢？也就是说现场的数据是如何传给云的？抛开有线传输系统不谈，我们现在来讨论下边缘计算与云连接的无线传输方案。大致有以下三类：  

一、无线模块

第一类为无线模块：蓝牙、Wi-Fi和4g/5g/NB-IoT模块。Wi-Fi与4g/5g/NB-IoT多以模块形式使用，其中Wi-Fi模块大多为带有蓝牙的二合一产品。

图1 贸泽的无线与射频模块部分，覆盖了蓝牙、Wi-Fi、Zigbee以及LTE。 比如有来自Intel的Wi-Fi6模块（802.11.ax），即Wi-Fi新技术产品AX200.NGWG.NV，其传输速率高达2.4Gbps，采用PCIe或USB接口。

二、集成有无线收发器电路的MCU

第二类为集成有无线收发器电路的MCU，以2.4GHz和sub-1GHz的wireless MCU最为多见。设计工程师根据自己需要的频段和MCU的核来进行选型。在应用程序中可以自由定义无线传输协议，这也就是所谓的软件无线电技术。

针对上面提到的第二类无线产品，贸泽将其定义为射频控制器-MCU，其官网提供了1,000多种选型。设计工程师可以根据无线频段和MCU核心架构，轻松找到自己想要的MCU（注意：在2.4GHz频段，该目录亦包含了相关Wi-Fi/蓝牙 SoC）。

图3：贸泽有1,000余种无线MCU产品  

三、集成系统SoC

第三类为集成有完整蓝牙、Wi-Fi以及Zigbee等电路系统的SoC，这些系统不光集成了与第二类产品相同的无线收发器（即RF部分）还集成了相应的基带（BB）电路，链接控制器等实现底层协议的电路。以WiFi SoC为例，早期产品一般都是MCU+WiFi两个die封装在一起（SIP技术）。近年也出现了WiFi SoC，并且通常原厂都会提供SDK进行相关协议栈的配置。

第三种无线传输产品，贸泽将其为RF片上系统SoC，贸泽亦提供了1,000余种料号供设计工程师选择。其中不乏一些市场热门品牌，比如乐鑫的Wi-Fi SoC。

图5是乐鑫ESP32 SoC的系统架构图，从图中可以清楚看到其集成了2.4GHz无线收发器以及Wi-Fi MAC和BB，蓝牙Link controller和BB从而构成了完整的Wi-Fi和蓝牙子系统。

图5：乐鑫 ESP32 Wi-Fi与蓝牙SoC系统架构