Cet article décrit les principes des modules de communication sans fil de plusieurs réseaux courants et l'architecture de réseau sur laquelle ils sont basés. Cet article n'inclura pas de paramètres. Si vous souhaitez en savoir plus sur les différents types de réseaux, vous pouvez consulter Baidu !
Principe du module de communication sans fil GPRS
(1) Mise en œuvre de la communication GPRS
Pour réaliser la communication GPRS entre les terminaux d'utilisateurs et les hôtes connectés à l'Internet, ils doivent utiliser le même protocole (c'est-à-dire TCP/IP) et travailler au même niveau de réseau. Compte tenu des caractéristiques des systèmes embarqués, l'auteur adopte le protocole IP UDP à faible surcharge système pour mettre en œuvre la communication GPRS. Le datagramme UDP envoyé par l'hôte est transmis au module de communication GPRS par le canal GPRS. Le module de communication GPRS est chargé d'analyser le datagramme. Les données analysées sont transmises en série au terminal de l'utilisateur selon un certain débit en bauds. Le processus de décomposition des données (DemuItipIy) est illustré à la figure 3.
(2) Structure générale
Le module de communication sans fil GPRS embarqué se compose principalement d'une unité centrale, d'un modem GPRS, d'un support de carte SIM, d'une unité de configuration/diagnostic, d'une interface de communication série TTL, d'une mémoire de données étendue et d'autres éléments. Son schéma fonctionnel structurel est illustré à la figure 4.
Dans le module de communication sans fil GPRS intégré, le modem GPRS utilise le module sans fil GPRS MC35 de la société allemande SIEMENS. Le MC35 est équipé de deux piles de protocoles : PAP (Password Authentication ProtocoI) et CHAP (ChaIIengeHandshake Authentication ProtocoI) pour PPP (Point-to-Point ProtocoI) afin de se connecter au réseau GPRS. Lorsque la connexion PPP est établie, le MC35 peut suivre le réseau GPRS. Le protocole envoie et reçoit des datagrammes de paquets GPRS et analyse et produit des datagrammes IP [1]. Le MC35 dispose d'une interface de commande AT standard et d'une interface RS-232 pour la connexion avec des systèmes d'application externes [2]. En outre, une interface de carte SIM est fournie pour connecter le détenteur de la carte SIM à différents réseaux d'exploitation GPRS.
L'unité centrale du module de communication sans fil GPRS intégré adopte la puce de microcontrôleur W77E58 de la société taïwanaise Winbond [6]. L'auteur a intégré des programmes de pile de protocoles IP et UDP dans la mémoire de programme de 32 Ko du W77E58, qui est utilisée pour l'analyse et le traitement des datagrammes IP et UDP. Pack. Le W77E58 dispose de deux UART full-duplex. UART1 est connecté au MC35 via le circuit de conversion de niveau RS-232 pour envoyer et recevoir des datagrammes IP ; UART2 est utilisé pour se connecter au terminal de l'utilisateur. Un UART prédéfini peut être appliqué entre le terminal utilisateur et le module de communication sans fil GPRS intégré. Régler le débit en bauds pour la communication en série.
En outre, une unité de configuration/diagnostic est également conçue dans le module. L'unité de configuration/diagnostic suit le protocole Xmodem et peut être facilement connectée au port COM de l'ordinateur. Grâce à l'unité de configuration/diagnostic, les utilisateurs peuvent facilement définir l'adresse de la passerelle GGSN, le socket SOCKS du réseau hôte (adresse IP et numéro de port), le numéro de port local (les adresses IP statiques ne sont pas prises en charge dans le service GPRS fourni par China Mobile Communications, l'adresse IP de l'appareil de communication GPRS est fournie de manière dynamique), le débit en bauds de la communication entre le module et le terminal de l'utilisateur, ainsi que d'autres informations.
(3) Conception de logiciels
La réception des données du MC35 et la réception des données du terminal de l'utilisateur sont mises en œuvre par des interruptions. Deux FIFO sont conçus dans la mémoire étendue pour stocker temporairement les données du terminal utilisateur. Les données envoyées par le terminal de l'utilisateur au module de communication ne seront pas envoyées immédiatement car les protocoles de transmission de réseau tels que IP et UDP ajouteront une quantité considérable d'informations de datagramme au début et à la fin des données de l'utilisateur [4]. Sur la base de considérations relatives à l'efficacité de la communication, le délai est utilisé. La méthode Factor est utilisée pour décider de l'envoi des données, c'est-à-dire qu'après avoir reçu les données d'un terminal utilisateur, si les données suivantes ne sont pas reçues dans un certain délai, les données seront envoyées immédiatement ; sinon, elles seront envoyées après la réception d'une certaine quantité de données. Le développement de ce logiciel (y compris la pile de protocoles IP/UDP [5]) est conçu et mis en œuvre à l'aide du kit de développement logiciel KeiI C51 v6.22 de la société allemande KeiI. Une partie du schéma fonctionnel du programme est présentée à la figure 5.
Les deux modules de communication suivants sont présentés simplement.
Fonctionnement du module 4G
Le module 4G est un terme général désignant un produit dont le matériel est chargé dans une bande de fréquence désignée, dont le logiciel prend en charge le protocole LTE normalisé et dont le logiciel et le matériel sont hautement intégrés et modulaires. Il présente les caractéristiques suivantes : vitesse de communication élevée, large spectre de réseau et communication sensible. Le matériel intègre la radiofréquence et la bande de base sur une petite carte de circuit imprimé afin d'assurer les fonctions de réception et de transmission sans fil, ainsi que le traitement du signal en bande de base. Le logiciel prend en charge la composition vocale, l'envoi et la réception de messages texte, la mise en réseau par ligne commutée et d'autres fonctions. Le module 4G transmet toutes les données commerciales du terminal et l'état de fonctionnement normal de l'équipement au centre d'affaires en temps réel par le biais d'un réseau à grande vitesse. Grâce à la plateforme de gestion et de contrôle, l'état de fonctionnement de l'équipement terminal est contrôlé en temps réel et les défauts de l'équipement peuvent être vérifiés en temps utile. L'efficacité a été grandement améliorée dans de nombreux aspects tels que les coûts d'exploitation, la planification des opérations et la rapidité des services.
Fonctionnement du module WiFi
Le module Wi-Fi est également appelé module Wi-Fi série. Il appartient à la couche de transmission de l'IdO. Sa fonction est de convertir le port série ou le niveau TTL en un module intégré conforme à la norme de communication du réseau sans fil Wi-Fi. Il dispose d'un protocole de réseau sans fil intégré IEEE802.11b.gn et d'une pile de protocoles TCP/IP. Les appareils matériels traditionnels intégrant des modules Wi-Fi peuvent utiliser directement le Wi-Fi pour se connecter à l'internet, ce qui constitue un élément important pour compléter l'utilisation des maisons intelligentes sans fil, du M2M et d'autres éléments de l'internet des objets.
Le module WiFi permet une mise en réseau rapide en spécifiant des numéros de canaux. Dans le processus normal de mise en réseau sans fil, tous les canaux actuels seront automatiquement parcourus pour trouver le réseau (ou Adhoc) établi par l'AP prévu pour être connecté. Le module wifi série fournit des paramètres pour définir le canal de travail. En partant du principe que le canal de l'adresse réseau prévue est connu, le canal de travail du module peut être directement spécifié, ce qui permet d'accélérer la vitesse de mise en réseau.
Perspectives d'application des modules de communication sans fil
Le module de communication sans fil GPRS intégré s'appuie sur le réseau de communication sans fil des opérateurs de téléphonie mobile pour former un réseau de données virtuel dédié afin de transmettre les données de l'utilisateur. Il présente une large couverture réseau, une transmission fiable, une bonne évolutivité, une mise en réseau flexible, un cycle de construction rapide, un coût d'exploitation faible et d'autres avantages. Le coût de construction du système est également extrêmement faible. La station centrale n'a besoin que d'ajouter un serveur d'interface et une ligne de données de communication, et la station terminale n'a besoin que d'ajouter un module de communication sans fil GPRS intégré pour former un système complet de collecte et de contrôle des données. En outre, le module de communication sans fil GPRS intégré adopte une transmission de données et une conversion de protocole transparentes, ce qui permet aux utilisateurs d'effectuer un développement secondaire et de l'appliquer à différents systèmes.
Mots-clés dans cet article : DTU, module analogique
