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通信傳輸可以簡(jiǎn)單地分為有線(包括架設(shè)光纜、電纜或租用電信專(zhuān)線)和無(wú)線(分為建立專(zhuān)用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(433MHZ頻段和2.4G頻段)或借用CDPD、 GSM、CDMA 等公用網(wǎng)信息平臺(tái))兩大類(lèi)方式。下面就介紹物聯(lián)網(wǎng)中無(wú)線通信模塊,4G模塊和WIFI模塊。
無(wú)線通訊模塊功能介紹
無(wú)線通信模塊廣泛地運(yùn)用在車(chē)輛監(jiān)控、遙控、遙測(cè)、小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線抄表、門(mén)禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線標(biāo)簽、身份識(shí)別、非接觸RF智能卡、小型無(wú)線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無(wú)線遙控系統(tǒng)、生物信號(hào)采集、水文氣象監(jiān)控、機(jī)器人控制、無(wú)線232數(shù)據(jù)通信、無(wú)線485/422數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)阮I(lǐng)域中。
模塊必須用信號(hào)調(diào)制才能正常工作,常見(jiàn)的固定碼編碼器件如PT2262/2272,只要直接連接即可,非常簡(jiǎn)單,因?yàn)槭菍?zhuān)用編碼芯片,所以效果很好傳輸距離很遠(yuǎn)。
模塊還有一種重要的用途就是配合單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊,這時(shí)有一定的技巧:
1、合理的通訊速率
數(shù)據(jù)模塊的傳輸數(shù)據(jù)速率為9.6KBs,一般控制在2.5k左右,過(guò)高的數(shù)據(jù)速率會(huì)降低接收靈敏度及增大誤碼率甚至根本無(wú)法工作。
2、合理的信息碼格式
單片機(jī)和模塊工作時(shí),通常自己定義傳輸協(xié)議,不論用何種調(diào)制方式,所要傳遞的信息碼格式都很重要,它將直接影響到數(shù)據(jù)的可靠收發(fā)。
碼組格式推薦方案
前導(dǎo)碼+同步碼+ 數(shù)據(jù)幀,前導(dǎo)碼長(zhǎng)度應(yīng)大于是10ms,以避開(kāi)背景噪聲,因?yàn)榻邮漳K接收到的數(shù)據(jù)極易被干擾(即零電平干擾)而引起接收到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。所以采用CPU編譯碼可在數(shù)據(jù)識(shí)別位前加一些亂碼以抑制零電平干擾。同步碼主要用于區(qū)別于前導(dǎo)碼及數(shù)據(jù)。有一定的特征,好讓軟件能夠通過(guò)一定的算法鑒別出同步碼,同時(shí)對(duì)接收數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。
數(shù)據(jù)幀不宜采用非歸零碼,更不能長(zhǎng)0和長(zhǎng)1。采用曼徹斯特編碼或POCSAG碼等。
3、單片機(jī)對(duì)接收模塊的干擾
單片機(jī)模擬2262時(shí)一般都很正常,然而單片機(jī)模擬2272解碼時(shí)通常會(huì)發(fā)現(xiàn)遙控距離縮短很多,這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的時(shí)鐘頻率的倍頻都會(huì)對(duì)接收模塊產(chǎn)生干擾,51系列的單片機(jī)電磁干擾比較大,2051稍微小一些,PIC系列的比較小,我們需要采用一些抗干擾措施來(lái)減小干擾。比如單片機(jī)和遙控接收電路分別用兩個(gè)5伏電源供電,將接收板單獨(dú)用一個(gè)78L05供電,單片機(jī)的時(shí)鐘區(qū)遠(yuǎn)離接收模塊,降低單片機(jī)的工作頻率,中間加入屏蔽等。
接收模塊和51系列單片機(jī)接口時(shí)做一個(gè)隔離電路,能較好地遏制單片機(jī)對(duì)接收模塊的電磁干擾。
接收模塊工作時(shí)一般輸出的是高電平脈沖,不是直流電平,所以不能用萬(wàn)用表測(cè)試,調(diào)試時(shí)可用一個(gè)發(fā)光二極管串接一個(gè)3K的電阻來(lái)監(jiān)測(cè)模塊的輸出狀態(tài)。
無(wú)線數(shù)據(jù)模塊和PT2262/PT2272等專(zhuān)用編解碼芯片使用時(shí),連接很簡(jiǎn)單只要直接連接即可,傳輸距離比較理想,一般能達(dá)到600米以上,如果和單片機(jī)或者微機(jī)配合使用時(shí),會(huì)受到單片機(jī)或者微機(jī)的時(shí)鐘干擾,造成傳輸距離明顯下降,一般實(shí)用距離在200米以內(nèi)。
功能
通信功能:支持GPRS和短消息雙通道傳輸數(shù)據(jù);支持多中心數(shù)據(jù)通信。
采用功能:采集串口設(shè)備數(shù)據(jù),如串口儀表、采集器、PLC等。
遠(yuǎn)程管理功能:支持遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、程序升級(jí)。
折疊編輯本段特點(diǎn)
工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì),適用室外惡劣環(huán)境。
內(nèi)置軟硬件看門(mén)狗,不死機(jī),不掉線。
支持?jǐn)?shù)據(jù)透明傳輸。
支持域名解析功能。
支持各家組態(tài)軟件和用戶自行開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)。
折疊編輯本段優(yōu)點(diǎn)
相比較而言,用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊建立專(zhuān)用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式比其它方式具有如下優(yōu)點(diǎn),下面介紹一下用DATA-6106無(wú)線數(shù)傳模塊建立專(zhuān)用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式相比于有線通訊的優(yōu)點(diǎn)。
4g模塊功能介紹
4G LTE 是TD-LTE和FDD-LTE等 LTE網(wǎng)絡(luò)制式的統(tǒng)稱(chēng)。具有通信速度快、網(wǎng)絡(luò)頻譜寬、通信靈活等特點(diǎn)。4G模塊是指硬件加載到頻段,軟件支持標(biāo)準(zhǔn)的LTE協(xié)議,軟硬件高度集成模組化的一種產(chǎn)品的統(tǒng)稱(chēng)。硬件將射頻、基帶集成在一塊PCB小板上,完成無(wú)線接收、發(fā)射、基帶信號(hào)處理功能,。軟件支持語(yǔ)音撥號(hào)、短信收發(fā)、撥號(hào)聯(lián)網(wǎng)等功能。
在國(guó)內(nèi),4G模塊除了支持 FDD LTE/TD-LTE兩種LTE制式,還要向下兼容2G/3G,支持TD-SCDMA/WCDMA/ EDGE/GPRS/GSM/CDMA1X/EVDO 等模式。 在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下行速率可以達(dá)到 100Mbps,上行速率可以達(dá)到 50Mbps,為客戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入與無(wú)線數(shù)據(jù)連接等功能。除了提供高速數(shù)據(jù)接入以外,還提供語(yǔ)音(PCM)、短信、通訊簿等功能,可以廣泛用于筆記本、平板、觸摸屏通信裝置、智能手機(jī)、視頻監(jiān)控、多媒體手機(jī)和車(chē)載設(shè)備等終端產(chǎn)品以及垂直應(yīng)用。
WiFi模塊功能介紹
Wi-Fi模塊又名串口Wi-Fi模塊,屬于物聯(lián)網(wǎng)傳輸層,功能是將串口或TTL電平轉(zhuǎn)為符合Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式模塊,內(nèi)置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.11b.g.n協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧。傳統(tǒng)的硬件設(shè)備嵌入Wi-Fi模塊可以直接利用Wi-Fi聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng),是實(shí)現(xiàn)無(wú)線智能家居、M2M等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要組成部分。
Wifi 模塊 包括兩種類(lèi)型的拓?fù)湫问剑夯A(chǔ)網(wǎng)(Infra)和自組網(wǎng)(Adhoc),要說(shuō)明無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫问?,首先要了解兩個(gè)基本概念:1:AP,也就是無(wú)線接入點(diǎn),是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建者,是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)。一般家庭或辦公室使用的無(wú)線路由器就是一個(gè)AP。2:STA站點(diǎn),每一個(gè)連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的終端(如筆記本電腦、PDA及其它可以聯(lián)網(wǎng)的用戶設(shè)備)都可稱(chēng)為一個(gè)站點(diǎn)。
基于AP組建的基礎(chǔ)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(Infra):Infra:也稱(chēng)為基礎(chǔ)網(wǎng),是由AP創(chuàng)建,眾多STA加入所組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),這種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是AP是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心,網(wǎng)絡(luò)中所有的通信都通過(guò)AP來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)完成。
2.基于自組網(wǎng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(Adhoc):Adhoc:也稱(chēng)為自組網(wǎng),是僅由兩個(gè)及以上STA自己組成,網(wǎng)絡(luò)中不存在AP,這種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)是一種松散的結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)中所有的STA都可以直接通信。
3. 安全機(jī)制:本模塊支持多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)加密方式,能充分保證用戶數(shù)據(jù)的安全傳輸,包括:WEP64/WEP128/ TKIP/CCMP(AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK。
4.快速聯(lián)網(wǎng):本模塊支持通過(guò)信道號(hào)的方式來(lái)進(jìn)行快速聯(lián)網(wǎng)。在通常的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中,會(huì)首先對(duì)當(dāng)前的所有信道自動(dòng)進(jìn)行一次掃描,來(lái)搜索準(zhǔn)備連接的目的AP創(chuàng)建的(或Adhoc)網(wǎng)絡(luò)。本模塊提供了設(shè)置工作信道的參數(shù),在已知目的網(wǎng)絡(luò)所在信道的條件下,可以直接模塊的工作信道,從而達(dá)到加快聯(lián)網(wǎng)速度的目的。
5.地址綁定:本模塊支持在聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中綁定目的網(wǎng)絡(luò)BSSID地址的功能。根據(jù)802.11協(xié)議規(guī)定,不同的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以具有相同的網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)(也就是SSID/ESSID),但是必須對(duì)應(yīng)一個(gè)的BSSID 地址。非法入侵者可以通過(guò)建立具有相同的SSID/ESSID的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方法,使得網(wǎng)絡(luò)中的STA聯(lián)接到非法的AP上,從而造成網(wǎng)絡(luò)的。通過(guò)BSSID地址綁定的方式,可以防止STA 接入到非法的網(wǎng)絡(luò),從而提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性。
6.無(wú)線漫游:本模塊支持基于802.11協(xié)議的無(wú)線漫游功能。無(wú)線漫游指的是為了擴(kuò)大一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,由多個(gè)AP共同創(chuàng)建一個(gè)具有相同的SSID/ESSID的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),每個(gè)AP用來(lái)覆蓋不同的區(qū)域,接入到網(wǎng)絡(luò)的STA可以根據(jù)所處位置的選擇信號(hào)的AP接入,而且隨著STA的移動(dòng)自動(dòng)在不同的AP之間切換。
7. 靈活的參數(shù)配置:1. 基于串口連接,使用配置管理程序2. 基于串口連接,使用Windows下的超級(jí)終端程序 3.基于網(wǎng)絡(luò)連接,使用IE瀏覽器程序4. 基于無(wú)線連接,使用配置管理程序。
8.作為一體化智能硬件解決方案核心模塊,幫助傳統(tǒng)廠商以更快的迭代速度完成傳統(tǒng)硬件的改造,同時(shí)降低整體開(kāi)發(fā)成本,快速轉(zhuǎn)型。氦氪認(rèn)為:這個(gè)智能家居極速開(kāi)發(fā)方案覆蓋了一套完整智能家居產(chǎn)品的五個(gè)方面:硬件、嵌入式系統(tǒng)、云服務(wù)、數(shù)據(jù)分析和APP應(yīng)用。他們的目標(biāo)用戶主要包括大小家電、LED廠商、廚衛(wèi)電器等。