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拆解:无线网络扩展器添加差异化功能

2020-03-06 Brian Dipert 阅读:
拆解:无线网络扩展器添加差异化功能
这里要拆解的华硕R P -N 5 4 基于上一代双频802.11n。目前仍有许多802.11n(或更早版本)硬件在用,相关用户的设备可能需要进行网络升级。而且802.11n已相当成熟,BOM成本较低。想要保留这一产品的系统供应商会利用各种方法,持续创新,使产品更具差异性,以便与自己的上一代产品及竞争对手的产品区分开来。本文还描述了RP-N54的独特功能。

在开始拆解之前,我得承认尽管自己以前曾经用过无线网络扩展器,却并不崇尚这类设备,因为它们的基本设计限制了带宽、延迟和可用信道。设想一台无线客户端设备,如笔记本电脑,位于扩展后的网络覆盖范围的边缘。它向网络扩展器发送一个数据包,网络扩展器收到后将其转播到网络中的路由器;路由器返回一个数据包,网络扩展器接收该数据包再将其转播到笔记本电脑;如此循环往复。PVrednc

与此形成鲜明对比的是无线接入点,它与路由器的“交互”至少利用了高带宽、低延迟的有线以太网(或其他铜缆连接……电力线、MoCA等)。话虽这么说,还是请记住网络扩展器的基本作用就是在网络电缆不可用的情况下使用。撇开性能限制(和频谱杂波)不说,无线信号传输就算慢点儿也总比没有信号强啊!PVrednc

在之前的拆解中我曾提到,持续的网络创新使设备的尺寸更小、散热更好、耗电更少,同时提供更大的带宽、更广的范围和更多功能。IEEE 802.11ac(又称“Wi-Fi 5”)是如今的主流技术,802.11ax(即Wi-Fi 6)紧随其后,而这里要拆解的华硕RP-N54则是基于上一代双频802.11n,是我在Newegg上买的,打完折仅4.99美元。PVrednc

现在仍然有许多802.11n(或更早版本)硬件在用,相关用户的设备可能需要进行网络升级。另外,802.11n目前已相当成熟,对仍希望在该领域耕作的系统供应商而言,这意味着BOM成本较低。跟我之前对蓝牙音频适配器的看法一样,这些供应商的开发人员肯定会利用各种方法,持续创新,使其产品更具差异性,以便与自己的上一代产品及竞争对手的产品区分开来。本文将列出RP-N54的独特功能。PVrednc

RP-N54的其中一个独特功能是:只要轻点设备正面,即可点亮其底部朝向下方的白色LED灯。例如,如果想照亮走廊,可以将这个网络扩展器插在走廊墙壁的插座上。PVrednc

另一个增强功能是:可以安装华硕App(Android或iOS)向该设备传送音乐,这类似于Apple机场路由器和接入点所提供的AirTunes接收器功能,但这种路由器现在已不推荐使用了。注意这里的设备不仅包括入门级单频段(2.4GHz)设备,还包括高端的双频段802.11ac设备。PVrednc

撕掉华硕RP-N54产品表面的透明塑料保护膜,可以见到其底部显示两个802.11n频段状态的LED灯(顺便说一下,这里“5G”代表5GHz,并不是新的5G蜂窝标准),如图1所示。 PVrednc

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图1:RP-N54底部有显示两个802.11n频段状态的LED灯。PVrednc

设备的左侧从左到右分别是,Wi-Fi保护设置配置按钮、电源开关、凹槽型复位开关和被动散热通风口(图2)。PVrednc

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图2:RP-N54左侧从左到右分别是Wi-Fi保护设置配置按钮、电源开关、凹槽型复位开关和被动散热通风口。PVrednc

RP-N54的右侧有支持媒体流接收器的模拟音频输出、一个以太网接口以及另一个通风口(图3)。PVrednc

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图3:RP-N54右侧有支持媒体流接收器的模拟音频输出、一个以太网接口以及另一个通风口。PVrednc

设备底面有更多的通风口,还有前面提到的方向朝下的照明LED(图4)。PVrednc

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图4:RP-N54底面有更多的通风口,还有方向朝下的照明LED。PVrednc

现在可以撬开外壳了。摸一摸下面的贴纸,能感觉到有一颗凹进去的螺丝头,这个猜测是对的。卸下螺丝,然后将平头螺丝刀插入外壳接缝处,撬开外壳四周的各种固定卡舌,就可以看到RP-N54内部了(图5)。PVrednc

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图5:用平头螺丝刀撬开外壳四周的各种固定卡舌后,可以看到RP-N54内部。PVrednc

图6展示的是前面板的里面。注意裸露的铜片部分,它对应PCB板一面左下方开关的左下位置。按压前面板将触动开关,朝下的LED灯即点亮。PVrednc

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图6:前面板的里面。PVrednc

同样明显的是底部的一排LED,以及顶部两侧的2×2:2 MIMO 2.4GHz和5GHz天线阵列(图7)。PVrednc

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图7:底部的一排LED以及顶部两侧的2×2:2 MIMO 2.4GHz和5GHz天线阵列。PVrednc

再卸下一颗螺丝,将PCB板从外壳中取出(图8)。PVrednc

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图8:再卸下一颗螺丝,将PCB板从外壳中取出。PVrednc

电源线连接器很容易拔下来,看看那个散热器(图9)!PVrednc

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图9:将PCB板从外壳中取出后,看见了里面的散热器。PVrednc

它对应PCB板这一面左上方神秘的灰色矩形区域,我猜测矩形区域的下方是系统SoC,它旁边还有另一个神秘的灰色矩形区域(这次是正方形),如图10所示。PVrednc

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图10:PCB板上有两个神秘的灰色区域。PVrednc

这两个神秘区域是什么?我们回来看一看。网上查不到关于华硕RP-N54的很多信息,但是查到了其同系列产品RP-N53的更多文档(例如OpenWRT开源代码固件文档)。太奇怪了,RP-N54甚至不在FCC数据库中(而RP-N53是有FCC认证信息的)!在华硕网站的相关产品页面上,这两个设备的描述(更不用说外观了)几乎是相同的。它们之间的区别我是在亚马逊网站的RP-N53和RP-N54产品页面描述中找到的,即RP-N54似乎补充了基础网络扩展器(又称“无线中继器”)功能,增加了无线接入点支持(这也是为什么RP-N54上面有一个有线以太网端口……但是,RP-N54竟然没有无线网桥功能,我之前拆解的华硕EA-N66都有该功能,这真是让人吃惊)。PVrednc

在进行了初步研究之后,我的结论是,从硬件角度来看,这两个设备是相同的,唯一的区别是RP-N54扩展了软件部分的功能。而且,同往常一样,在拆解完成后,我会尽量将设备恢复到完全可工作的状态,然后捐赠给Goodwill。因此,我浏览了WikiDevi中有关RP-N53的页面,看设备中包含哪些芯片,在这个过程中,证实了我的结论是正确的。PVrednc

在FCC提供的照片中,RP-N53主板上丝印了“1244-01000902-50Z”。从我提供的照片中可以看到,这也是RP-N54主板上丝印的ID。硬件完全相同!因此,WikiDevi上RP-N53的IC信息应该也同样适用于RP-N54。其中一个芯片是联发科的MT7620A,用于系统处理以及2.4GHz无线子系统。另一个芯片是Ralink(现联发科)的RT5592,用于实现5GHz Wi-Fi功能。PVrednc

这两个芯片之间是Macronix MX25L6406E 64Mb串行接口NOR闪存,可能还包含系统固件。在神秘的灰色矩形区域下方是一颗DRAM,具体来说是Winbond W9751G6KB-25 512Mb DDR2 SDRAM。PCB板这一侧底部的LED阵列也很显眼,该阵列用于实现前面提到的LED向下照明,而PCB板的左下角是与模拟音频输出连接有关的DAC和放大器。PVrednc

我很高兴,当我重新连好电源线,将PCB装回原位并重新装上外壳后,这个RP-N54又像新的一样工作良好了。现在可以把它捐给Goodwill了(如果RP-N54支持无线桥接功能,那我可能会留下它)。PVrednc

(原文刊登于ASPENCORE旗下EDN英文网站,参考链接:Teardown: Wireless network extender adds differentiating features。)PVrednc

本文为《电子技术设计》2020年03月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里PVrednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Brian Dipert
EDN资深博客作者。Brian Dipert是前EDN杂志的高级技术编辑。 他是BDTi的高级分析师,嵌入式视觉联盟的主编,以及AnandTech、EDN杂志和《低功耗设计》的特约编辑。 他也是Sierra Media的创始人。
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