openwifi · 1月3日

openwifi的开源硬件机会

twitter论战记录:一场关于开源硬件和软件无线电的讨(论)论(战)https://zhuanlan.zhihu.com/p/...

也许上面的记录太长大家看晕了。这里简要说明一下其中的硬件问题和机会。

先简单科普一下openwifi,这是我们的开源WiFi芯片设计。你可以理解为一个参考设计,一个开源的WiFi IP。把它下载到FPGA上,FPGA就变成了WiFi芯片,或者你可以拿去流片。

单独一个FPGA当然还无法实现真正的WiFi功能,还需要射频前端芯片去做WiFi信号收发,把天线上的信号转变为FPGA需要的数字信号。即要想玩openwifi你需要买一块包含FPGA和射频的开发板。

从我们的github(open-sdr/openwifi)上,你可以看到目前我们已经支持6种FPGA开发板(价格是随手搜的digikey上的):
884usd: Xilinx zed board(7z020 FPGA) + FMCOMMS2/3/4
968usd: ADRV9364-Z7020(7z020 FPGA) + ADRV1CRR-BOB
1504usd: Xilinx ZC702 dev board(7z020 FPGA) + FMCOMMS2/3/4
1621usd: ADRV9361-Z7035(7z035 FPGA) + ADRV1CRR-BOB/FMC
3275usd: Xilinx ZC706 dev board(7z045 FPGA) + FMCOMMS2/3/4
3275usd: Xilinx ZCU102 dev board(ZU9EG FPGA) + FMCOMMS2/3/4

以上开发板都是Xilinx FPGA加ADI AD936x芯片的组合,根据FPGA规模和板上的功能接口不同价格不同。7z020是我们的设计可以适配的最小的FPGA,ZU9EG是最大的FPGA。

其他类似的平台(FPGA加AD936x)有
150usd:ADALM-PLUTO SDR(7z010)
649usd:Sidekiq Z2 (7z010)
3140~4950usd:USRP E系列
6650~13200usd:USRP N3系列

下图总结了以上硬件价格。
price vs. hardware.png

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price vs. hardware-enlarge.png

请注意价格最低的两款(红圈)Pluto(150)和Sidekiq(649)因为都是使用的最小的7z010 FPGA,跑不了openwifi的设计,而使用7z020及以上的开发板最低是884刀。150到884接近6倍的价差是一个空档。当然884的价格里不仅包含更大的FPGA,还有许多openwifi所不需要的接口:SD卡,以太网,音频,视频,USB host,FMC等。Pluto之所以便宜,除了用了小的7z010 FPGA之外,仅有一个USB slave接口连接电脑,没什么多余的接口,openwifi也不需要。

所以总结就是,如果有一款Pluto,仅仅是把7z010替换为7z020,那么就可以把openwifi入门款FPGA开发板拉到很低的价位,比如小于200usd?这样目测会有成倍增长的人可以玩openwifi。这样的硬件销量也会比那些传统的SDR硬件更好,因为这样的硬件不但可以像传统SDR硬件那样连接巨量的软件生态(GNUradio,ADS-B,电台软件,LTE软件等),也可以跑openwifi,成为WiFi研究的利器!(上面说的巨量软件生态是不支持WiFi的,因为WiFi要求10us的反馈延迟,必须在FPGA里做大量处理!详见长文:https://zhuanlan.zhihu.com/p/...

因此,我们只是苦于想扩大openwifi生态,但市场上没有廉价硬件。所以才不得不考虑自己来做这么一款硬件。如果市场上已经有廉价增强版(pluto)Pluto,我们肯定不会去碰硬件设计。这样太分心了。最好的模式是分工,各自发挥特长。我们的特长是发布更好的开源WiFi设计供大家使用。我已经20年没有碰过画板子这种事情了,不得已最近重操旧业。用力创EDA画了我们理想中的openwifi FPGA dongle,并且不知天高地厚的喊出要做售价100刀的硬件,在twitter上被ADI的人分分钟教做人。

其实我注意到国内的创客有做7z020+AD936x硬件的,比如NH7020。刚开始听说时,感觉我们理想的硬件出现了。实际上NH7020售价还是要600、700刀。我想NH7020还是仔细研究了市场,没必要定低价也能卖出去,这样赚取一定的利润,也无可厚非。此外还有B站薛定谔的猫,借鉴矿机的设计,采用低成本的路子(比如4层板)也调通了自己的增强版(7z020)Pluto,我目前强烈关注。如果他准备低价开售,openwifi的移植工作将会全力支持他,这样达到双赢的局面。

此外,提醒一下硬件创客,如果你真的想做一款有世界影响力的硬件(比如卖给欧美的老外),第一:不要给人以我这个是某某硬件的copy(山寨),或仅仅是别人基础上简单增强的感觉,做出自己的设计和特色。第二:如果你想走开源的路子,发布的源文件最好是用开源EDA软件做的,比如Kicad(力创EDA并不是开源软件)。千万不要给人印象你用了盗版的商用软件设计了板子。

情况大致就是这样。

我相信国内分分钟玩转7z020+AD936x的硬件大牛应该海了去了,如果你有意来打造这么一款填补市场空档的硬件,联系我!全力帮你移植,并利用个人影响力帮你推广!

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