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无线通讯模块、4g模块与WiFi模块概念与原理——深圳捷迅易联科技

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  • TA的每日心情
    开心
    2019-6-15 13:39
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2019-5-21 15:40:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    无线通讯模块
    无线通信模块广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。
    模块必须用信号调制才能正常工作,常见的固定码编码器件如PT2262/2272,只要直接连接即可,非常简单,因为是专用编码芯片,所以效果很好传输距离很远。
    模块还有一种重要的用途就是配合单片机来实现数据通讯,这时有一定的技巧:
    1、合理的通讯速率
    数据模块的最大传输数据速率为9.6KBs,一般控制在2.5k左右,过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率甚至根本无法工作。
    2、合理的信息码格式
    单片机和模块工作时,通常自己定义传输协议,不论用何种调制方式,所要传递的信息码格式都很重要,它将直接影响到数据的可靠收发。
    码组格式推荐方案
    前导码+同步码+ 数据帧,前导码长度应大于是10ms,以避开背景噪声,因为接收模块接收到的数据第一位极易被干扰(即零电平干扰)而引起接收到的数据错误。所以采用CPU编译码可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰。同步码主要用于区别于前导码及数据。有一定的特征,好让软件能够通过一定的算法鉴别出同步码,同时对接收数据做好准备。
    数据帧不宜采用非归零码,更不能长0和长1。采用曼彻斯特编码或POCSAG码等。
    3、单片机对接收模块的干扰
    单片机模拟2262时一般都很正常,然而单片机模拟2272解码时通常会发现遥控距离缩短很多,这是因为单片机的时钟频率的倍频都会对接收模块产生干扰,51系列的单片机电磁干扰比较大,2051稍微小一些,PIC系列的比较小,我们需要采用一些抗干扰措施来减小干扰。比如单片机和遥控接收电路分别用两个5伏电源供电,将接收板单独用一个78L05供电,单片机的时钟区远离接收模块,降低单片机的工作频率,中间加入屏蔽等。
    接收模块和51系列单片机接口时最好做一个隔离电路,能较好地遏制单片机对接收模块的电磁干扰。
    接收模块工作时一般输出的是高电平脉冲,不是直流电平,所以不能用万用表测试,调试时可用一个发光二极管串接一个3K的电阻来监测模块的输出状态。
    无线数据模块和PT2262/PT2272等专用编解码芯片使用时,连接很简单只要直接连接即可,传输距离比较理想,一般能达到600米以上,如果和单片机或者微机配合使用时,会受到单片机或者微机的时钟干扰,造成传输距离明显下降,一般实用距离在200米以内。
    功能
    通信功能:支持GPRS和短消息双通道传输数据;支持多中心数据通信。
    采用功能:采集串口设备数据,如串口仪表、采集器、PLC等。
    远程管理功能:支持远程参数设置、程序升级。
    折叠编辑本段特点
    工业级设计,适用室外恶劣环境。
    内置软硬件看门狗,不死机,不掉线。
    支持数据透明传输。
    支持域名解析功能。
    支持各家组态软件和用户自行开发软件系统。
    折叠编辑本段优点
    相比较而言,用无线数据传输模块建立专用无线数据传输方式比其它方式具有如下优点,下面介绍一下用DATA-6106无线数传模块建立专用无线数据传输方式相比于有线通讯的优点。
    4g模块
    4G LTE 是TD-LTE和FDD-LTE等 LTE网络制式的统称。具有通信速度快、网络频谱宽、通信灵活等特点。4G模块是指硬件加载到指定频段,软件支持标准的LTE协议,软硬件高度集成模组化的一种产品的统称。硬件将射频、基带集成在一块PCB小板上,完成无线接收、发射、基带信号处理功能,。软件支持语音拨号、短信收发、拨号联网等功能。
    在国内,4G模块除了支持 FDD LTE/TD-LTE两种LTE制式,还要向下兼容2G/3G,支持TD-SCDMA/WCDMA/ EDGE/GPRS/GSM/CDMA1X/EVDO 等模式。 在数据业务下行速率最高可以达到 100Mbps,上行速率最高可以达到 50Mbps,为客户提供高速互联网接入与无线数据连接等功能。除了提供高速数据接入以外,还提供语音(PCM)、短信、通讯簿等功能,可以广泛用于笔记本、平板、触摸屏通信装置、智能手机、视频监控、多媒体手机和车载设备等终端产品以及垂直应用。
    硬件
    射频部分
    >射频收发机
    >功率放大器
    >双工器
    基带部分
    >电源管理单元PMU
    >数字信号处理单元(内置在BBIC中)
    >存储器,包含 NAND FLASH 和 DDR SDRAM
    软件
    编辑
    语音拨号
    >GWL 模块作为主叫
    >GWL 模块作为被叫
    >CDMA 模块作为主叫
    >CDMA 模块作为被叫
    短信收发
    >发送 PDU 格式短信
    >发送 TXT 格式短信
    >接收短消息
    拨号联网
    >GWL PPP 拨号
    >CDMA PPP拨号
    WiFi模块
    Wi-Fi模块又名串口Wi-Fi模块,属于物联网传输层,功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块,内置无线网络协议IEEE802.11b.g.n协议栈以及TCP/IP协议栈。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网,是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分。
    Wifi 模块 包括两种类型的拓扑形式:基础网(Infra)和自组网(Adhoc),要说明无线网络的拓扑形式,首先要了解两个基本概念:1:AP,也就是无线接入点,是一个无线网络的创建者,是网络的中心节点。一般家庭或办公室使用的无线路由器就是一个AP。2:STA站点,每一个连接到无线网络中的终端(如笔记本电脑、PDA及其它可以联网的用户设备)都可称为一个站点。
    基于AP组建的基础无线网络(Infra):Infra:也称为基础网,是由AP创建,众多STA加入所组成的无线网络,这种类型的网络的特点是AP是整个网络的中心,网络中所有的通信都通过AP来转发完成。
    2.基于自组网的无线网络(Adhoc):Adhoc:也称为自组网,是仅由两个及以上STA自己组成,网络中不存在AP,这种类型的网络是一种松散的结构,网络中所有的STA都可以直接通信。
    3. 安全机制:本模块支持多种无线网络加密方式,能充分保证用户数据的安全传输,包括:WEP64/WEP128/ TKIP/CCMP(AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK。
    4.快速联网:本模块支持通过指定信道号的方式来进行快速联网。在通常的无线联网过程中,会首先对当前的所有信道自动进行一次扫描,来搜索准备连接的目的AP创建的(或Adhoc)网络。本模块提供了设置工作信道的参数,在已知目的网络所在信道的条件下,可以直接指定模块的工作信道,从而达到加快联网速度的目的。
    5.地址绑定:本模块支持在联网过程中绑定目的网络BSSID地址的功能。根据802.11协议规定,不同的无线网络可以具有相同的网络名称(也就是SSID/ESSID),但是必须对应一个唯一的BSSID 地址。非法入侵者可以通过建立具有相同的SSID/ESSID的无线网络的方法,使得网络中的STA联接到非法的AP上,从而造成网络的泄密。通过BSSID地址绑定的方式,可以防止STA 接入到非法的网络,从而提高无线网络的安全性。
    6.无线漫游:本模块支持基于802.11协议的无线漫游功能。无线漫游指的是为了扩大一个无线网络的覆盖范围,由多个AP共同创建一个具有相同的SSID/ESSID的无线网络,每个AP用来覆盖不同的区域,接入到网络的STA可以根据所处位置的选择信号最强的AP接入,而且随着STA的移动自动在不同的AP之间切换。
    7. 灵活的参数配置:1. 基于串口连接,使用配置管理程序2. 基于串口连接,使用Windows下的超级终端程序 3.基于网络连接,使用IE浏览器程序4. 基于无线连接,使用配置管理程序。
    8.作为一体化智能硬件解决方案核心模块,帮助传统厂商以更快的迭代速度完成传统硬件的改造,同时降低整体开发成本,快速转型。氦氪认为:这个智能家居极速开发方案覆盖了一套完整智能家居产品的五个方面:硬件、嵌入式系统、云服务、数据分析和APP应用。他们的目标用户主要包括大小家电、LED厂商、厨卫电器等。

                                   
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