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
Для реализации GPRS-связи между пользовательскими терминалами и хостами, подключенными к Интернету, они должны использовать один и тот же протокол (т.е. TCP/IP) и работать на одном сетевом уровне. Учитывая особенности встраиваемых систем, для реализации GPRS-связи автор использует протокол IP UDP с низкими системными накладными расходами. Датаграмма UDP, отправленная хостом, передается на модуль связи GPRS по каналу GPRS. Модуль связи GPRS отвечает за разбор датаграммы. Разобранные данные последовательно передаются на пользовательский терминал в соответствии с определенной скоростью передачи. Процесс декомпозиции данных (DemuItipIy) показан на рисунке 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.
В качестве центрального процессора встраиваемого модуля беспроводной связи GPRS используется микроконтроллерная микросхема W77E58 тайваньской компании Winbond [6]. Автор встроил программы стека протоколов IP и UDP в 32К программной памяти W77E58, которая используется для анализа и обработки IP и UDP дейтаграмм. Пакет. W77E58 имеет два полнодуплексных UART. UART1 подключается к MC35 через схему преобразования уровня RS-232 для отправки и приема IP-датаграмм; UART2 используется для подключения к пользовательскому терминалу. Предварительно настроенный UART может применяться между пользовательским терминалом и встроенным модулем беспроводной связи GPRS. Установите скорость передачи данных для последовательной связи.
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 прием 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, а также своевременно проверяются неисправности оборудования. Эффективность работы значительно повысилась по многим аспектам, 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.
Ключевые слова в этой статье: ДТУ, аналоговый модуль