Завершенные радиомодули ism-диапазона компании radiocrafts компания Radiocrafts as - davaiknam.ru o_O
Завершенные радиомодули ism-диапазона компании radiocrafts компания Radiocrafts as - davaiknam.ru o_O
страница 1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Похожие работы
|
Завершенные радиомодули ism-диапазона компании radiocrafts компания Radiocrafts as - страница №1/1
 
Завершенные радиомодули ISM-диапазона компании RADIOCRAFTS Компания Radiocrafts AS (Норвегия) производит готовые радиочастотные модули для работы на любом частотном канале - 315/ 433/ 429/ 868/ 915/ 2450 МГц в нелицензируемом ISM (Industrial Scientific Medical) диапазоне. Малогабаритные модули достаточно просты в освоении, легко интегрируются в самые компактные изделия, сокращают время вывода на рынок новых продуктов, обеспечивая оптимальное по соотношению цена/качество беспроводное решение. Модули выполнены в корпусах для поверхностного монтажа и требуют минимума внешних компонентов: нескольких подтягивающих (pull-up) резисторов, антенны, супервизора в цепи сброса (см. спецификации), источника питания. Все выпускаемые модули можно разделить на 5 семейств, каждое из которых предназначено для решения определенного класса задач беспроводной телеметрии. Классификация производимых модулей приведена на диаграмме Классификация модулей Radiocrafts 
Модули объединяются в сеть под управлением протокола RC232ТМ (не путать с аббревиатурой RS-232). Этот протокол определяет взаимодействие модулей на сетевом уровне и позволяет работать с 256 кластерами по 256 модулей в каждом. Таким образом, общее количество модулей при топологии сети «звезда» составит 65536 (64К). Выражаясь терминами семиуровневой модели OSI, управление доступом к среде, вычисление CRC, управление приемопередающим трактом реализовано в трансиверах от CHIPCON/TI аппаратно (PHY+MAC уровень), а в контроллере внутри модуля происходит обработка сообщений на уровне кластеров. Кроме того, имеется возможность задавать мощность, номер канала, формировать условия передачи сообщения в эфир, управлять конфигурацией сети, измерять напряженность поля - сигнал RSSI, что может быть использовано в алгоритмах предупреждения коллизий. Все эти и другие настройки хранятся в энергонезависимой памяти. Это избавляет от необходимости изучать трансиверы, а сосредоточиться на собственно задаче беспроводной телеметрии. Например, организации подтверждений о доставке пакетов (квитирования), временного мультиплексирования для предотвращения коллизий и т.д. Рассмотрим принцип организации связи сначала на примере двух модулей, в конфигурации «точка-точка», рис. 1. Каждый модуль имеет несколько параметров, отвечающих за адресацию и работу в сети. Наиболее часто используемые из них следующие: - SYSTEM_ID (SID) – номер кластера, значения – 0...0xFF(256); все модули, работающие в одном кластере, должны иметь одинаковый SYSTEM_ID. - UNIQUE_ID (UID) – собственный адрес модуля в кластере; не должно быть более одного модуля в кластере с одинаковым UNIQUE_ID. - DESTINATION_ID (DID) - адрес модуля, к которому происходит обращение. Адрес модуля, к которому происходит обращение должен быть занесен в ячейку DID модуля-источника посылки и наоборот. 
Рис. 1 Организация связи модулей в конфигурации «точка-точка» Если необходимо передать широковещательную посылку, принимаемую всеми модулями, но обязательно одного кластера с одинаковым SID, необходимо в ячейку DID записать значение 0xFF (рис. 2). По умолчанию, это означает широковещательную посылку. Это значение также доступно для модификации по адресу BROADCAST_ID (BID). Всего пользователю доступно около 30 параметров, хранящихся в энергонезависимой памяти. 
Рис. 2 Широковещательная посылка (broadcast) в конфигурации «звезда», до 256 модулей в кластере Алгоритм работы модуля очень прост. В состоянии IDLE происходит прослушивание эфира и при нахождении посылки с заданной преамбулой, модуль переходит в режим приема (RX) и спустя 0,5 мс на выводе TXD появляется первый бит принятых данных. При передаче, обнаружив старт-бит на входе RXD, модуль переходит из состояния IDLE в режим передачи (TX). В эфир данные будут переданы при выполнении одного из условий: переполнение внутреннего буфера FIFO (параметр PACKET_LENGTH), истечении определенного времени – таймаут (параметр PACKET_TIMEOUT), или приеме символа окончания посылки (параметр PACKET_END_CHARACTER). Семейство RC10х0 Простые модули со встроенным протоколом Модули объединяются в сеть под управлением протокола RC232ТМ (не путать с аббревиатурой RS-232). Этот протокол определяет взаимодействие модулей на сетевом уровне и позволяет работать с 256 кластерами по 256 модулей в каждом. Таким образом, общее количество модулей при топологии сети «звезда» составит 65536 (64К). Основные характеристики этого семейства представлены в таблице.
Семейство RC12х0 Узкополосные модули с увеличенной дальностью связи до 2…4 км Очень близки по принципу работы с cемейством RC10x0 и отличаются параметрами радиоканала, построенного на трансиверах от CHIPCON/TI.
Схема включения модулей на примере RC1240 Возможно, в сети имеются один или несколько объектов, которые не вписываются в топологию «звезда». То есть, вследствие ограниченной мощности передатчика они оказываются вне зоны радиовидимости. Увеличивать мощность передатчика нельзя , так как излучаемая мощность ограничена 10 мВт (2,5 мВт в диапазоне 2,4 ГГц). Применять устройства, поддерживающие mesh-сети (о них ниже) не всегда целесообразно, так как Zig-Bee устройства, например, имеют существенно меньшую дальность связи и дороже, а это резко увеличивает стоимость беспроводной сети. В этом случае решением может стать репитер из двух модулей, включенных, как показано на рисунке. 
Зона 1 Увеличение зоны покрытия, связывая зоны1 и 2 репитером (связка U1+U2) Суть решения – разделение зон, обслуживаемых каждым модулем. Объекты в зоне 1 работают на одном частотном канале. Объекты во второй зоне работают на другом частотном канале. Передача сообщений между двумя зонами достигается проводным соединением модулей U1 и U2, как показано на рисунке. Чтобы идентифицировать пакеты, приходящие из других зон, необходимо добавлять в них информацию об источнике этих пакетов. Можно также разделять зоны обслуживания не только по частоте, но и объединяя входящие в них устройства в кластеры по параметру SYSTEM_ID (SID). Учитывая, что модули семейства RC12х0 имеют большую дальность связи- до 2 и даже до 4 км на открытой местности и несколько сот метров в городе при работе на четвертьволновую антенну, использованием таких шлюзов можно создавать зоны покрытия требуемой формы, не прибегая к превышению излучаемой мощности. Семейство RC20х0 и RC21х0 2,4 ГГц модули со встроенным протоколом RC232 Многоканальные модули с частотной модуляцией (RC2000) и DSSS манипуляцией (RC2100). Предназначены для приложений с большим потоком данных. Используют 83 канала в диапазоне 2,45 ГГц с частотной модуляцией (RC2000) и DSSS (RС2100) - для лучшей работы в условиях помех от Bluetooth и WLAN устройств, которых становится все больше. RC2000 позволяют передавать данные со скоростью до 1 Мбит/с, но при этом уменьшается дальность связи.
Семейство RC13х0 устройства, содержащие смонтированные на одной плате размером 25х76 мм радиомодуль и внешний контроллер. Ориентированы на применение в беспроводных сетях сбора данных. Имеются устройство-мастер и два типа ведомых устройств – пониженной (RC1380-S-LP) и повышенной (RC1380-S-HP) мощностей. Один мастер способен обслуживать до 100 ведомых устройств. Программное обеспечение, поддерживающее mesh-сеть, предоставлено сторонним разработчиком - шведской компанией Tritech Technology www.tritech.se . Семейство RC220x и RC230x ZigBee модули Предназначены для построения сетей ZigBee на основе стандарта IEEE 802.15.4. Схожие по функциональности так называемые ZigBee – ready модули, являющиеся аппаратной платформой для построения сетей ZigBee. Модули состоят из микроконтроллера ATmega (ATMEL) и трансивера CC2420 /СС2430/CC2431. Поставляются незапрограммированными (без firmware) и рассчитаны на создание собственного или инсталляцию приобретенного ПО, поддерживающего сеть. RC2200/RC2300 являются так называемыми полнофункциональными устройствами (Full Function Devices - FFD), на их базе создаются координаторы сети, RC2204/RC2304 используются как узлы сети (nodes) - маршрутизаторы, на базе RC2202/RC2302 создаются оконечные устройства, называемые еще устройствами с ограниченной функциональностью-Reduced Function Device( RFD). Как известно, стандарт IEEE 802.15.4 определяет физическую среду (уровень PHY в терминах общепринятой семиуровневой модели OSI) и уровень доступа к среде (MAC - Medium Access Control). Часть уровня MAC аппаратно поддерживается трансивером СС2420: генерация и детектирование преамбулы, обнаружение свободного частотного канала, вычисление CRC, измерения уровня принимаемого сигнала. IEEE 802.15.4 позволяет строить сети типа «звезда», полнофункциональная же сеть с топологией «многоячейковая сеть (mesh network)», «кластерное дерево (cluster tree)» возможна только с полным стеком протоколов ZigBee, который поставляется многими компаниями, например “Figure 8 Wireless”, “EMBER”, “AIRBEE”. Последняя является партнером RADIOCRAFTS и поставляет ПО для их ZigBee модулей.Ожидается, что следующая версия стандарта IEEE, называемая IEEE 802.15.4b будет поддерживать сети с произвольной топологией и маршрутизацией. Отличительной особенностью модулей семейства RC2302 является аппаратно реализованная в трансивере CC2431 возможность определения условных координат в ZigBee сети при наличии в ней от 3 до 8 узлов с привязкой. Позиционирование происходит на двух уровнях: на уровне трансивера аппаратно, без затрат вычислительных ресурсов контроллера и на уровне координатора сети. Такое решение снижает нагрузку на сеть, сокращая трафик служебных сообщений, и в итоге повышает скорость передачи данных.
Модуль RC2200SPPIO выделяется из линейки ZigBee модулей наличием полного стека протоколов ZigBee и является полностью законченным устройством, не требующим каких-либо затрат на разработку ПО для работы в сети. В нем реализован ZigBee профиль последовательного порта и входов-выходов общего назначения (Serial Port Profile with I/O mapping – SPPIO). Такие модули являются оптимальным решением для случаев, когда требуется в кратчайшие сроки решить задачу построения сети беспроводной передачи. Модуль предоставляет пользователю до 16 входов и выходов, в том числе до восьми аналоговых. Каждый модуль может быть сконфигурирован, как координатор, узел-маршрутизатор либо оконечное устройство. Управление работой осуществляется через интерфейс UART с помощью AT-команд. Во многих случаях достаточно сконфигурировать модуль АТ-командами и установить его в целевое устройство с минимальным количеством дополнительных внешних компонентов Для все 
й Более подробную информацию можно получить в компании RAINBOW TECHNOLOGIES, официального представителя RADIOCRAFTS 
|
линейки продукции RADIOCRAFTS доступны оценочные комплекты. Состав комплекта: две платы с распаянными модулями разъемом для подключения к COM порту ПК, два источника питания, две четвертьволновые штыревые антенны.