Обзор современных технологий беспроводной передачи данных в частотных диапазонах ism (bluetooth, zigbee, wi-fi) и 434/868 мгц

3G-модули

Рис. 1. 3G-модули Fibocom: сверху) H350; в середине) H330S; внизу) H380

Модули серии H350 и H330S LGA построены на промышленной платформе и поддерживают основные частоты: 3G WCDMA — Band 1, 2, 5, 8 или Band 1, 8; GSM/GPRS/EDGE — 850/900/1800/1900 МГц или 900/1800 МГц. Модули оснащены такими интерфейсами, как USB 2.0, UART, I2C, I2S, имеют встроенные стеки TCP/IP и UDP/IP.

H330S предназначен для применения в таких промышленных областях, как транспорт, навигация, безопасность, беспроводной POS, дистанционные медицинские услуги, а также может использоваться в бытовой электронике, например планшетных ПК, электронных книгах и т. п.

H330S Mini PCIe — модуль, оптимизированный для низкого потребления электроэнергии. Он отлично подходит для современных систем безопасности, терминалов, маршрутизаторов, а также для промышленного применения (IIoT). Устройство поддерживает частоты: 3G WCDMA — Band 1, 2, 5, 8 или Band 1, 8; GSM/GPRS/EDGE — 850/900/1800/1900 МГц или 900/1800 МГц. Модуль оснащен интерфейсами USB 2.0, UART, SIM Card, а также имеет встроенные стеки TCP/IP и UDP/IP.

H380 — стандартный M.2 интерфейс/форм-фактор, который широко применяется в потребительской электронике, например в планшетах, ноутбуках и ультрабуках. Этот модуль также построен на платформе Intel и поддерживает 3G WCDMA — Band 1,2,5,8; GSM/GPRS/EDGE — 850/900/1800/1900 МГц. Устройство оснащено интерфейсами USB 2.0, I2C, I2S и др.

Характеристики моделей из линейки 3G-модулей представлены в таблице 1.

Все устройства имеют сертификаты CCC, SRRC, NAL, RoHS, CE, GCF, FCC, PTCTB, TELEC, RCM, ANATEL.

Программная реализация стека ZigBee

Если стандартных возможностей прошивки не хватает, то можно использовать реализацию программного стека ZigBee от компании Silicon Labs – Ember ZNet PRO. Так как модули выполнены на базе микросхемы EM357, то переход от стандартной прошивки к разработке собственного приложения потребует лишь приобретение программатора-отладчика ISA3 с помощью которого можно делать как внутрисхемную отладку устройства, так и отлаживать приложение на сетевом уровне.
Справа на рисунке показан пример того, как отображаются данные о пути следования пакета и его расшифровка.
Для упрощения процесса создания приложения предоставляется компоновщик приложений, который для выбранной конфигурации ZigBee-устройства генерирует каркас приложения и создает функции, в которых разработчик должен дописать требуемую логику приложения.
Все утилиты входят в программный пакет Simplicity Studio, куда также входит демонстрационная версия стека Ember ZNet PRO. Поэтому можно прямо сейчас скачать и посмотреть как это работает.

Возможно, вам также будет интересно

Применение двух SIM-карт в охранных устройствах и устройствах мониторинга автотранспорта на данный момент является обычной практикой. В охранных устройствах это обусловлено необходимостью дублирования каналов передачи данных для обеспечения максимальной надежности связи. В устройствах мониторинга подвижных объектов одна SIM-карта рассчитана на работу в одном регионе/стране, а вторая — в другом,…

В этом году линейку высокобюджетных 2G-модулей серии SIM800x компании SIMCom Wireless Solutions дополнил комбомодуль SIM868, функционально являющийся самостоятельной товарной единицей, но, тем не менее, имеющий много общего с этой линейкой. Модуль выполнен в том же форм-факторе, что и уже ставшие популярными SIM800C и SIM800C-DS. Это позволяет реализовывать самые различные версии комбинированны…

Компания Microchip анонсирует высокоинтегрированное семейство систем в корпусах (SiP) LoRa с 32-бит микроконтроллерами (МК), у которых очень малое энергопотребление, РЧ-приемопередатчиками LoRa субгигагерцевого диапазона и программно-реализованным стеком. Сочетание функции дальнодействующей беспроводной связи с малым энергопотреблением позволяет ускорить разработку подключаемых решений LoRa.
…

Возможно, вам также будет интересно

Применение двух SIM-карт в охранных устройствах и устройствах мониторинга автотранспорта на данный момент является обычной практикой. В охранных устройствах это обусловлено необходимостью дублирования каналов передачи данных для обеспечения максимальной надежности связи. В устройствах мониторинга подвижных объектов одна SIM-карта рассчитана на работу в одном регионе/стране, а вторая — в другом,…

Компания «Премьер-электрик», дистрибьютор Fibocom Wireless, представляет высокоскоростные и миниатюрные 3G- и LTE-модули, являющиеся результатом сотрудничества Fibocom и Intel.

В статье рассмотрены коммерческие и технические аспекты построения беспроводной сети передачи данных и предоставления доступа в Интернет для города населением 150 тыс. жителей.

Радиомодуль

Для быстрого старта, когда нет желания или возможности разбираться с программным стеком ZigBee, стоит обратить внимание на модули ETRX357. Все модули имеют встроенную прошивку от производителя, которая позволяет работать с аналоговой и цифровой периферией, а также с сетевыми функциями, с помощью набора AT-команд

Для начала работы с радиомодулем достаточно подключить линии питания и линии TxD и RxD последовательного интерфейса UART.

В стандартную прошивку входит также ряд функций, которые могут вызываться по прерыванию от порта ввода/вывода, таймера/счетчика или при определенных событиях – подключение к сети или инициализация радиомодуля. Пример доступных функций:

• Переключение состояния порта ввода/вывода
• Отправка информации на узел сбора данных о состоянии 16 цифровых выводов радиомодуля, оцифрованных данных от подключенных датчиков и информацию об уровене напряжения питания
• Переход в активный режим или режим энергосбережения
• Открытие «прозрачного канала» с другим устройством в сети

Пару слов о «прозрачном канале». При переходе в данный режим вся информация, поступающая по интерфейсу UART на радиомодуль транслируется на интерфейс UART другого радиомодуля. Данный канал является двунаправленным, а также наследует преимущества технологии ZigBee – при наличии роутеров в сети не будет происходить потери данных в таком канале связи так как все пакеты «прозрачного канала» будут в случае необходимости автоматически ретранслироваться. За счет этого можно организовать канал связи с предельной дальностью в несколько километров.

Заключение

В соответствии с концепцией Ericsson , после фазы «Интернет вещей» (рис. 16) начнется период интенсивного развития «Индустриального Интернета вещей» (Industrial IoT, IIoT).

Рис. 16. Фазы развития «Интернета вещей»

Под этим термином, впервые введенным в обращение концерном General Electric, подразумеваются глобальные индустриальные автоматизированные системы управления, функционирующие при минимальном участии человека. По данным , IIoT в настоящее время находится в начальной стадии своего развития. Более 90% индустриальной автоматики и телеметрии сегодня объединены с помощью проводных сетей. Однако с развитием беспроводных технологий для IIoT все большее количество устройств будет подключаться к «Индустриальному Интернету вещей».

Как мы уже говорили в первой части статьи, согласно идеологии u-blox, беспроводные устройства для «Интернета вещей» должны удовлетворять следующим требованиям:

• минимальное энергопотребление;
• простота и надежность эксплуатации;
• безопасность соединения;
• совместимость с большинством гаджетов, смартфонов, планшетов, ноутбуков;
• возможность масштабирования без значительных дополнительных затрат;
• соответствие международным стандартам.

Необходимо подчеркнуть, что к беспроводному оборудованию, предназначенному для IIoT, предъявляются особые требования по предельно допустимым параметрам эксплуатации и надежности. Кроме того, в силу специфики использования индустриального оборудования, срок службы беспроводных индустриальных систем должен быть заметно больше. Этими вопросами занимаются ведущие мировые производители программного и аппаратного обеспечения и операторы сотовой связи.

Швейцарская фирма u-blox, хорошо известная как один из ведущих производителей радиомодулей для М2М-приложений, выпускает устройства, которые характеризуются повышенной надежностью при работе в жестких условиях промышленной эксплуатации и простотой обслуживания

Следует также отметить, что при разработке рассматриваемых модулей значительное внимание было уделено безопасности за счет использования протоколов шифрования WEP 64/128 Bit-Key, WPA (TKIP, AES), WPA2 (CCMP, AES), WAPI