В этой статье будут описаны принципы работы модуля беспроводной связи в нескольких распространенных сетях и то, на какой сетевой архитектуре они основаны. В этой статье не будут приведены параметры. Если вам нужно узнать больше о различных типах сетей, вы можете проверить это на Baidu!
Принцип работы модуля беспроводной связи GPRS
(1) Внедрение GPRS-связи
To realize GPRS communication between user terminals and hosts connected to the Internet, they need to use the same protocol (i.e., TCP/IP) and work at the same network level. Considering the characteristics of embedded systems, the author adopts IP UDP protocol with low system overhead is used to implement GPRS communication. The UDP datagram sent by the host is transmitted to the GPRS communication module through the GPRS channel. The GPRS communication module is responsible for parsing the datagram. The parsed data is serially transmitted to the user terminal according to a certain baud rate. The data decomposition process (DemuItipIy) is shown in Figure 3.
(2) Общая структура
Встроенный модуль беспроводной связи GPRS в основном состоит из центрального процессора, GPRS-модема, держателя SIM-карты, блока конфигурации/диагностики, последовательного интерфейса TTL, расширенной памяти данных и других частей. Его структурная блок-схема показана на рисунке 4.
В качестве встроенного модуля беспроводной связи GPRS-модем использует беспроводной модуль MC35 GPRS немецкой компании SIEMENS. В MC35 встроены два стека протоколов: PAP (Password Authentication ProtocoI) и CHAP (ChaIIengeHandshake Authentication ProtocoI) для PPP (Point-to-Point ProtocoI) для подключения к GPRS-сети. Когда PPP-соединение установлено, MC35 может следить за сетью GPRS. Протокол отправляет и получает дейтаграммы пакетов GPRS, а также анализирует и выводит дейтаграммы IP [1]. MC35 предоставляет стандартный интерфейс AT-команд и интерфейс RS-232 для связи с внешними прикладными системами [2]. Кроме того, предусмотрен интерфейс SIM-карты для подключения держателя SIM-карты к различным операционным сетям GPRS.
The CPU of the embedded GPRS wireless communication module adopts the W77E58 microcontroller chip of Taiwan Winbond Company [6]. The author has embedded IP and UDP protocol stack programs in the 32K program memory inside W77E58, which is used for the analysis and processing of IP and UDP datagrams. Pack. W77E58 provides two full-duplex UARTs. UART1 is connected to MC35 through the RS-232 level conversion circuit to send and receive IP datagrams; UART2 is used to connect to the user terminal. Pre-set UART can be applied between the user terminal and the embedded GPRS wireless communication module. Set the baud rate for serial communication.
Кроме того, в модуле предусмотрен блок конфигурации/диагностики. Блок конфигурации/диагностики работает по протоколу Xmodem и может быть легко подключен к COM-порту компьютера. С помощью блока конфигурации/диагностики пользователи могут легко установить адрес шлюза GGSN, SOCKS-сокет хост-сети (IP-адрес и номер порта), номер локального порта (статические IP-адреса не поддерживаются в услуге GPRS, предоставляемой China Mobile Communications, все IP-адреса устройств связи GPRS предоставляются динамически), скорость передачи данных между модулем и пользовательским терминалом и другую информацию.
(3) Разработка программного обеспечения
Прием данных MC35 и прием данных пользовательского терминала реализуются с помощью прерываний. Для временного хранения данных пользовательского терминала в расширенной памяти предусмотрены два FIFO. Данные, отправленные пользовательским терминалом в коммуникационный модуль, не будут отправлены немедленно, поскольку сетевые протоколы передачи, такие как IP и UDP, добавляют значительное количество дейтаграммной информации к началу и концу пользовательских данных [4]. Исходя из соображений эффективности связи, для принятия решения об отправке данных используется метод фактора задержки, то есть после получения данных пользовательского терминала, если следующие данные не будут получены в течение определенного периода времени, данные будут отправлены немедленно; в противном случае они будут отправлены после получения определенного количества данных. Данное программное обеспечение (включая стек протоколов IP/UDP [5]) разработано и реализовано с использованием набора средств разработки программного обеспечения KeiI C51 v6.22 немецкой компании KeiI. Часть блок-схемы программы показана на рисунке 5.
Следующие 2 коммуникационных модуля представлены просто.
Как работает модуль 4G
Модуль 4G - это общий термин для обозначения продукта, аппаратное обеспечение которого загружено в определенный частотный диапазон, программное обеспечение поддерживает стандартизированный протокол LTE, а программное и аппаратное обеспечение имеет высокую степень интеграции и модульность. Он обладает такими характеристиками, как высокая скорость связи, широкий сетевой спектр и чувствительная связь. Аппаратное обеспечение объединяет радиочастоту и базовую полосу на небольшой печатной плате для выполнения функций беспроводного приема, передачи и обработки сигнала базовой полосы. Программное обеспечение поддерживает голосовой набор, отправку и получение текстовых сообщений, коммутируемую сеть и другие функции. Модуль 4G передает все бизнес-данные терминала и нормальное рабочее состояние оборудования в бизнес-центр в режиме реального времени через высокоскоростную сеть. С помощью платформы управления и мониторинга в режиме реального времени отслеживается рабочее состояние терминального оборудования и своевременно проверяются неисправности оборудования. Эффективность работы значительно повысилась по многим параметрам, таким как эксплуатационные расходы, планирование работы и своевременность обслуживания.
Как работает модуль WiFi
Модуль Wi-Fi также называют последовательным модулем Wi-Fi. Он относится к уровню передачи данных IoT. Его функция заключается в преобразовании последовательного порта или TTL-уровня во встроенный модуль, соответствующий стандарту связи беспроводной сети Wi-Fi. Он имеет встроенный протокол беспроводной сети IEEE802.11b.gn и стек протоколов TCP/IP. Традиционные аппаратные устройства, встроенные в модули Wi-Fi, могут напрямую использовать Wi-Fi для подключения к Интернету, что является важной частью завершения использования беспроводных умных домов, M2M и других устройств Интернета вещей.
Модуль WiFi обеспечивает быстрое подключение к сети путем указания номеров каналов. При обычном процессе создания беспроводной сети все текущие каналы будут автоматически просканированы для поиска сети (или Adhoc), созданной предполагаемой точкой доступа для подключения. Последовательный модуль wifi предоставляет параметры для установки рабочего канала. При условии, что предполагаемый канал сетевого адреса известен, рабочий канал модуля может быть задан напрямую, тем самым достигается цель ускорения скорости работы сети.
Перспективы применения модуля беспроводной связи
Встроенный модуль беспроводной связи GPRS опирается на беспроводную сеть связи операторов мобильной связи для формирования виртуальной выделенной сети передачи данных для передачи пользовательских данных. Он имеет широкое покрытие сети, надежную передачу, хорошую масштабируемость, гибкую сетевую структуру, быстрый цикл построения, низкую стоимость эксплуатации и другие преимущества. Стоимость строительства системы также чрезвычайно низка. Центральной станции достаточно добавить интерфейсный сервер и линию передачи данных, а терминальной станции - встроенный модуль беспроводной связи GPRS, чтобы сформировать полную систему сбора данных и управления. Кроме того, встроенный модуль беспроводной связи GPRS обеспечивает прозрачную передачу данных и преобразование протоколов, что позволяет пользователям осуществлять вторичную разработку и применять ее в различных системах.
Keywords in this article: DTU, analog module