На основе исследований в области связи LoRa разработаны терминал передачи данных LoRa и метод обработки данных, основанный на буферизации с использованием кольцевой очереди. Терминал использует кольцевую очередь для буферизации принимаемых данных, а также поочередно проверяет, анализирует и оптимизирует кадр данных. содержимое буфера, а затем отправляет данные на контролирующий хост через сетевой интерфейсный чип W5100. Терминал данных связи LoRa способен буферизовать, проверять и анализировать плотные потоки данных, получаемые от «умных» железнодорожных колес, а затем оптимизировать содержимое буфера, что эффективно повышает стабильность и надёжность передачи данных, что имеет очень важное теоретическое значение и служит гарантией безопасной эксплуатации железных дорог. Практическая ценность.
Терминал передачи данных ZHC0561-LoRa разработан компанией Zongheng Intelligent Control. Это низкочастотный полудуплексный терминал передачи данных LoRa, поддерживающий протокол связи «точка-точка». Он оснащен 2 выходами данных (2DO), 4 входами данных (4DI), а также функциями настройки локальной логики и межустройственной логики, и поддерживает шифрование данных по стандарту AES. Использование последовательного порта для отправки и приёма данных снижает порог входа для беспроводных приложений и позволяет передавать данные из последовательного порта в сеть LoRa. Технология LoRa обладает такими преимуществами, как высокая плотность мощности и высокая помехоустойчивость. Дальность связи данного устройства может достигать 8000 м (при прямой видимости, коэффициенте усиления антенны 3 дБи, высоте установки более 2 м, скорости передачи данных 0,268 кбит/с и использовании канала по умолчанию).
Функции цифрового терминала передачи данных Lora
***Советы: Ниже приводится лишь краткое описание. Если вам нужно узнать больше о функциях этого товара, вы можете ознакомиться с информацией на странице “Описание товара” на этом сайте! ***
◆Прозрачная передача данных от узла к узлу
◆ Поддержка 4 DI входов
◆Поддержка 2 каналов выхода DO
◆ Поддержка локальной логики и логики между устройствами
◆ Поддерживает несколько функциональных кодов: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 0F, 10
◆ Поддержка активного представления данных о настройках
◆ Поддерживает два рабочих режима: режим хоста и режим ведомого. Режим хоста поддерживает каскадирование RS485 нескольких устройств Modbus.
◆ Поддержка аппаратного сторожевого таймера
◆ Множество индикаторных лампочек показывают рабочее состояние
◆ Поддержка пользовательских сердцебиений последовательного порта
◆ Обеспечивают два коммутационных выхода
◆ Реле принимает фотоэлектрическую изоляцию
◆ Реле остается в нормально разомкнутом состоянии
◆Поддержка временного переключения состояния реле
◆ Поддержка настройки состояния запуска реле
◆ Поддержка LoRa связи AES шифрования
Другие объяснения
Технология буферизации — это технология, используемая для координации передачи данных между устройствами с существенно различающейся пропускной способностью, в которой применяются высокопроизводительные микросхемы промышленного класса для обеспечения прозрачной передачи данных и низкого энергопотребления. Когда несколько «умных» железных башмаков передают данные в сеть LoRa в течение короткого промежутка времени, минимальное энергопотребление составляет менее 2 мкА; предусмотрено несколько входов/выходов, которые могут осуществлять цифровой ввод и вывод, а также отправлять данные на конечный терминал, что приводит к взаимодействию терминала данных с сетью LoRa для мониторинга; хост-устройство отправляет цифровые и аналоговые величины для сбора данных о подсчете импульсов и выполнения других функций. Скорости передачи данных не совпадают, что приводит к появлению ошибочных и дублирующихся кадров, а также к потере данных. В настоящее время W5100 представляет собой многофункциональный одночиповой сетевой интерфейсный чип, интегрирующий терминал передачи данных LoRa. Существуют следующие проблемы: скорости приёма и отправки данных не соответствуют скоростям контроллера Ethernet 10/100 Мбит/с, включая полностью аппаратный протокол TCP/IP. Проблема потери пакетов, вызванная стеком; в условиях ограниченных ресурсов коммуникационные терминалы также вынуждены обрабатывать большой объем данных на уровне передачи Ethernet (MAC) и физическом уровне (PHY), и, как показывает многолетний опыт работы на рынке, в них встречаются дубликаты или даже ошибочные и бесполезные данные. Здесь нет ошибок или дублирования данных. W5100 предоставляет 3 интерфейса: прямую параллельную шину, непрямую параллельную шину и SPI для целенаправленной проверки и оптимизации. Шина терминала данных связи LoRa, основанная на буферизации с помощью кольцевой очереди, имеет простой интерфейс с микроконтроллером (MCU). При его использовании нет необходимости учитывать управление Ethernet. Это исключительно терминальное устройство. Оно сочетает в себе характеристики технологии «Интернета вещей» и встроенных систем для реализации простой обработки данных, необходимых терминалу. Программирование портов осуществляется так же, как и доступ к внешней памяти. Буферизация, проверка и оптимизация данных делают передачу данных более надёжной и эффективной. 1. Структура системы аппаратного проектирования показана на рисунке 1. Модуль связи LoRa в терминале данных связи LoRa и модуль связи LoRa в каждом «умном» подковы осуществляют беспроводную связь на основе протокола LoRa. «Умная» подкова может отправлять информацию о состоянии и сигналы тревоги на терминал данных. и т. д., а терминал данных может отправлять информацию для удаленной настройки в «умные» железные башмаки; выводы последовательного порта TXD и RXD микроконтроллера подключены соответственно к выводам последовательного порта RXD и TXD модуля связи LoRa для осуществления последовательной связи на основе протокола UART; контакты последовательного порта микроконтроллера SCLK, MOSI, MISO и SS соответственно подключены к контактам последовательного порта SCLK, MOSI, MISO и SS микросхемы сетевого интерфейса W5100 для осуществления последовательной связи на основе протокола SPI. Микросхема сетевого интерфейса W5100 показана на рисунке 1. Блок-схема системы. Внутренне встроен контроллер Ethernet с пропускной способностью 10/100, который подключен к интеллектуальному хосту мониторинга противоскольжения через интерфейс Ethernet. На основе данной статьи для связи предлагается терминал данных связи LoRa, работающий по протоколу TCP/IP на основе буферизации в кольцевой очереди. Данные отправляются на интеллектуальный хост мониторинга противоскольжения. Терминал данных обеспечивает буферизацию и доступ к данным интенсивной беспроводной передачи, поступающим от «умных» железных башмаков. В качестве микроконтроллера используется высокопроизводительный микроконтроллер STM32F103RBT6, выпущенный компанией ST, что делает передачу данных более надёжной и эффективной. Микроконтроллер основан на ядре ARM Cortex-M3TM 32-разрядного RISC, рабочая частота которого составляет 72 МГц. Он включает в себя следующие три основных этапа: 32-разрядное ядро RISC ARM Cortex-M3TM, рабочая частота 1) Прием данных: модуль связи LoRa в терминале данных связи LoRa принимает данные, отправленные «умными» 72 МГц, две высокоскоростные встроенные памяти: SRAM объемом 20 кБ и SRAM объемом 128 кБ. Флэш-память для кадров; процессор последовательно сохраняет кадры данных в кольцевой очереди; два интерфейса I2C и два интерфейса SPI, три интерфейса USART, один 2) Проверка и оптимизация данных: процессор последовательно извлекает кадры данных из кольцевой очереди, интерфейс USB и интерфейс CAN.Модуль беспроводной связи использует проверку и оптимизацию данных на основе обнаружения ошибок в кадрах и повторной передачи кадров; модуль беспроводной передачи данных F8L10D, работающий по технологии расширенного спектра LoRa. 3) Отправка данных: процессор отправляет оптимизированные данные на сетевой интерфейс W5100, используя сеть LoRa. Предоставление пользователям функций беспроводной передачи данных с использованием
Чип: в зависимости от различных режимов работы сетевой интерфейсный чип W5100 отправляет данные на хост-компьютер, осуществляющий мониторинг. 3 Проектирование программного обеспечения 3.1 Прием данных Когда «умные» подковы отправляют данные на терминал связи LoRa, терминал должен немедленно буферизовать эти данные. Конкретное содержание принимаемых данных показано на рисунке 2, которое включает следующее: ЦП выделяет область памяти в ОЗУ в качестве буфера. Создается новая кольцевая очередь, где длина очереди — QS, указатель начала очереди — f, указатель конца очереди — r, а количество элементов — C.
Ключевые слова: терминал цифровой передачи данных Lora
