Air8101 WiFi SoC技术特性与应用场景介绍
一、模组简介
Air8101是支持2.4G WIFI6和蓝牙(BLE 5.4)的 WiFi SoC，主打多媒体处理、高性能、易开发、成本低，快速适配各类智能设备场景。
二、核心参数
- 显示参数：支持 RGB565/RGB888/SPI/QSPI 显示接口，最大支持 720P（1280*720）分辨率显示屏，RGB 接口最大刷屏时钟 80MHz。
- 摄像头参数：支持 DVP/UVC 接口，最大支持200W像素的静态图像拍照(拍照200W像素，录像100W像素且支持H.264编码压缩和RTMP推流)，合宙调试完成的 UVC 摄像头最高分辨率 1280*720，可外接五路摄像头（DVP1 路 + UVC4 路）。
- 外设参数：56 个可编程 IO，3 路 UART，支持 SPI、QSPI、I2C、PWM、GPIO、SDIO、ADC、USB2.0、Ethernet、CAN 等接口。
- 供电参数：VBAT 供电电压范围 2.5~4.35V。
- 功耗参数：3.3V 供电时，常规模式平均电流 6.6mA；低功耗模式 DTIM10 平均电流 380uA、DTIM1 平均电流 1.5mA；PSM + 模式平均电流 13uA。
- 网络参数：支持 2.4G WIFI6、 BLE 5.4，可通过 SPI 接口外挂 4G 模组实现 4G 通信。
三、 模组管脚图
Air8101管脚图
Air8101 共有 79 个管脚，按照常用的功能进行分类，大概可以分为如下几类管脚：
说明！有些管脚相互之间为复用关系，无法同时使用，大家在使用过程中注意根据实际情况进行判别；
- 模组对内供电管脚 VBAT；
- 模组对外供电管脚 VDD_3V3；
- 模组 IO 上拉电平 VDD_GPIO；
- 模组关机 (Reset) 管脚 CEN；
- 下载调试串口 DBG_UART0；
- RGB888/RGB565 屏接口 (最大分辨率 1280*720)；
- DVP 摄像头接口 (100W 视频 / 200W 拍照)；
- UVC 摄像头接口 (100W 视频 / 200W 拍照)；
- SPI 接口 (可挂载 SD 卡 / 以太网控制器 CH390H)；
- UART 接口 (UART1 和 UART2)；
- AirLink 接口 (AirLink over SPI 和 AiLink over UART)；
- I2C 接口 (I2C0 和 I2C1)；
- PWM 接口 (六路 PWM0-5)；
- ADC 接口 (10 路 ADC1-6+ADC10+ADC12-14)；
- WGPIO (Air8101 的 GPIO 以 WGPIO 名义沟通，与合宙 4G 模组的 GPIO 方便区分)；
四、功耗模式
Air8101 LuatOS二次开发方式下，有三种功耗模式，分别是常规模式，低功耗模式、PSM+模式
4.1 常规模式：
- 网络在线，随时响应服务器命令，CPU 满频运行，外设功能全部可用；
- 3.3V供电的平均电流为6.6mA
4.2 低功耗模式：
网络在线，随时响应服务器命令，CPU 降频运行，外设功能部分可用；3.3V供电，DTIM10的平均电流为380uA，DTIM1的平均电流为1.5mA；DTIM10和DTIM1的核心区别有：
- DTIM1不会丢失WIFI AP路由器发送给WiFi station的广播帧和组播帧，DTIM10会丢失，一般来说，对于iot应用，丢失广播帧和组播帧对产品应用没有什么影响，只要单播帧不丢失就行；
- 一般来说，WiFi AP路由器发送Beacon帧的间隔是100毫秒，DTIM1最长延迟100毫秒可以收到WiFi AP路由器发送过来的数据，DTIM10最长延迟1000毫秒可以收到WiFi AP路由器发送过来的数据；
- 可以根据自己项目对功耗以及数据收发时延的要求选择合适的DTIM配置；
4.3 PSM+ 模式：
- 网络离线，无法响应服务器命令，CPU 停止运行，部分GPIO中断和定时器可以唤醒；
- 3.3V供电的平均电流为13uA；
五、核心功能
5.1 支持最高 1280*720 分辨率的大屏，配合 AirUI 核心库，满足各类场景 UI 需求
通过 lcd核心库、tp 触摸库、AirUI核心库等，实现图形用户界面应用开发。
- lcd核心库是一个功能丰富的显示屏控制核心库，支持多种接口类型的 LCD 屏幕，包括 SPI、QSPI、RGB 等。该核心库提供了显示屏初始化、图形绘制、文本显示、图像处理、屏幕休眠、唤醒等功能；
- tp 触摸库是 LuatOS 提供的底层触摸驱动库，负责与触摸芯片进行直接通信，获取原始触摸数据。该库支持多种主流触摸芯片，提供基础的触摸事件检测功能，是构建高级触摸应用的基础。
- AirUI 是基于 LVGL 9.4 版本进行图形层封装的 LuatOS 核心库，把常用组件、事件管理、输入和基础视觉主题封装为更易上手的 Lua 接口，便于在支持 LuatOS 的设备和 PC 上统一开发。
5.2 支持最高 200W 像素的 DVP 或 UVC 摄像头，实现高分辨率的拍照和录像功能
通过 excamera 扩展库，轻松实现摄像头业务的复杂业务流程
接口：
excamera.open(camera_param)——打开摄像头，业务信息配置表
excamera.photo(x, y, w, h)——裁剪起始坐标，宽高
excamera.scan(ms)——扫描时长，单位：毫秒
excamera.video(file_path, duration)——保存视频的路径，录制视频时长
excamera.rtmp()——启动摄像头为RTMP推流做准备
excamera.close()——关闭摄像头
更加完整和详细的 demo，请参考 LuatOS 仓库 中各个产品目录下的相关示例:demo/camera：
-- zbuff/文件路径存储单张拍照DEMO
require "gc032a"
local excamera = require "excamera"
sys.taskInit(function()
local result
while true do
local spi_camera_param = {
id= "gc032a", -- SPI摄像头仅支持"gc03a"、"gc0320"、"bf30a2"，请带引号填写
i2c_id = 1, -- 模块上使用的I2C编号
work_mode = 0, -- 工作模式，0为拍照模式，1为扫描模式
save_path = "zbuff", -- 拍照结果存储路径，可用"zbuff"交由excamera库内部管理
camera_pwr = 2 , -- 摄像头使能管脚，填写GPIO号即可，无则填nil
camera_pwdn = 5 , -- 摄像头pwdn开关脚，填写GPIO号即可，无则填nil
camera_light = 25 -- 摄像头补光灯控制管脚，填写GPIO号即可，无则填nil
}
-- local usb_camera_param = {
-- id= camera_type, -- 摄像头类型，默认camera.USB
-- sensor_width = width, -- 摄像头像素宽度，根据摄像头实际参数填写数值
-- sensor_height = height, -- 摄像头像素高度，根据摄像头实际参数填写数值
-- usb_port = usb_port -- USB端口号
-- }
-- local dvp_camera_param = {
-- id= camera_type, -- 摄像头类型，默认camera.DVP
-- sensor_width = width, -- 摄像头像素宽度，根据摄像头实际参数填写数值
-- sensor_height = height -- 摄像头像素高度，根据摄像头实际参数填写数值
-- }
sys.waitUntil("ONCE_CAPTURE")
result = excamera.open(spi_camera_param)
log.info("初始化状态", result)
result ,path = excamera.photo()
log.info("拍完了",data)
excamera.close()
end
end)
-- 文件路径存储多张拍照DEMO
require "gc032a"
local excamera = require "excamera"
local count = 1
local path = "/ram/" .. count .. "abc.jpg"
sys.taskInit(function()
local result
while true do
local spi_camera_param = {
id= "gc032a",
i2c_id = 1,
work_mode = 0,
save_path = path,
camera_pwr = 2,
camera_pwnd = 5,
camera_light = 25
}
log.debug("摄像头拍照")
sys.waitUntil("ONCE_CAPTURE")
result = excamera.open(spi_camera_param)
log.info("初始化状态", result)
local result, data = excamera.photo()
local count_before = count - 1
local path_before = "/ram/" .. count_before .. "abc.jpg"
log.info("拍完了", path, count, io.fileSize(path), "上一张照片大小：", path_before, io.fileSize(path_before))
count = count + 1
path = "/ram/" .. count .. "abc.jpg"
excamera.close()
end
end)
执行流程：
单张拍照依托zbuff缓存存储，无需手动管理文件路径，适合临时数据使用；
多张拍照通过/ram/路径动态命名文件，实现连续存储，可查看每张照片大小信息；
核心流程均为：加载库→配置参数→等待触发→初始化摄像头→拍照→释放资源。
5.3 搭配 AirLink over SPI 功能（基于 SPI 的高速率总线接口），实现 WiFi/4G 双模上网；
5.3.1 通过 airlink 实现多网融合功能：通过 spi 或 uart 方式连接两台设备
5.3.2 AirLink over SPI 共有 7 个信号组成，4 个 SPI 信号，3 个辅助信号
六、应用场景
- 工业智能显示终端：用于工业现场操作屏、数据显示终端，完成工业数据展示与触控交互。
- 物联网数据采集设备：作为采集节点完成工业传感器及设备的数据采集、处理与远程传输。
- 低像素视觉采集设备：用于工业现场低分辨率图像采集与抓拍。
- 电池供电嵌入式设备：用于无持续市电的户外监测、移动巡检类工业设备。
- 工业控制拓展模块：实现控制指令传输与外设联动，适配自动化生产线、控制柜等场景。
- 小型物联网网关：实现工业现场设备与网络间的数据交互、协议转换，完成本地设备与云端的数据互通。
- 低功耗应用 ：适合电池供电与长期值守场景。
合宙提供一站式物联网解决方案，集成高速通信+外设驱动+UI交互+视觉处理能力，助力客户快速量产落地。
同时实现极致低功耗，相比传统“串口屏+DTU”或安卓方案，合宙方案功耗直降50%，成本不足其三分之一。
浙公网安备 33010602011771号