Интерфейсы передачи данных, используемые на космических аппаратах
Современные беспроводные интерфейсы передачи данных
ZigBee
Проблемы, возникающие при беспроводной передаче информации в экранированном корпусе устройства и пути их решения
Проведение эксперимента с использованием модулей интерфейса ZigBee
Навигация
ZigBee
Основные проблемы использования проводных интерфейсов передачи данных
37318
знаков
4
таблицы
33
изображения
3.3 ZigBee
ZigBee работает (ISM-диапазон) радиодиапазонах 868 МГц, 915 МГц, 2.4 ГГц. Шестнадцать каналов имеется в диапазоне 2450 МГц, 10 - в диапазоне 915 МГц, и 1 в диапазоне 868 МГц. Время активации (то есть переход от спящего режима к активному) за 15 миллисекунд или меньше, следовательно, длительная работа от батарей.
Основная особенность заключается в том, что спецификация поддерживает сложные беспроводные сети с ячеистой топологией и с ретрансляцией и маршрутизацией сообщений. Существуют три различных типа устройств ZigBee:
· координатор, формирует пути дерева сети и может связываться с другими сетями
· маршрутизатор, в качестве промежуточного маршрутизатора
· конечное устройство
Рис.7 Возможный вариант топологии сети ZigBee.
Модуль MRF24J40MA:
• Размер: 17.8 mm x 27.9 mm
• Рабочее напряжение: 2.4-3.6V (3,3 типичное)
• Диапазон температур: от -40 ° C до + 85 °
• Низкий потребляемый ток:
Режим приема: 19 мА
Режим передачи: 23 мА
Сна: 2 мкА
• Скорость передачи данных: 250 кбит
• Чувствительность приемника: -94 дБм
• Мощность передатчика: 0 дБм(регулируемая)
3.4 NFC
Технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия, которая дает возможность обмена данными между устройствами, находящимися на расстоянии около 10 сантиметров.
Основные спецификации:
• Связь поддерживается посредством индукции магнитного поля (ближнего поля)
• ISM диапазон —около 13,56 МГц, с шириной полосы пропускания почти 2 МГц;
• Рабочее расстояние с компактными стандартными антеннами: до 20 см;
• Поддерживаемая скорость передачи данных до 424 Кб/с на 4 см.
• NFC поддерживает топологию точка-тока.
• Существуют 3 режима:
· Пассивный режим связи.
· Активный режим связи: и Инициатор, и Целевое устройство взаимодействуют путем поочередного создания своих собственных полей.
· Передача между равноправными устройствами. Производится обмен между двумя устройствами. При этом за счет собственного источника питания у прослушивающего устройства можно использовать NFC даже при выключенном питании опрашивающего устройства
|
Параметр |
Значение |
|
Частота |
13.56MHz |
|
Ток в режиме молчания |
10uA |
|
Рабочее расстояние |
До 50 мм |
|
Рабочая Температура |
-25 ~ +70°C |
|
Потребление |
45 мА |
|
напряжение питания |
2.5 ~3.6 В |
|
Pазмер |
38 × 38 × 3 мм |
Таблица 1 Значения параметров модуля
NFC Reader/Writer Module SL060
Проанализировав все представленные выше технологии беспроводной передачи данных можно сделать выбор, опираясь на таблицу 2.
|
ZigBee |
Bluetooth |
Wi-Fi |
NFC |
|
|
Частотный диапазон, ГГц |
2,4 |
2,4 |
2,4/5 |
13,56 МГц |
|
Скорость передачи данных, кбит/с |
250 |
250(4.0) 650(4.2) |
11-600 Мбит/с |
до 425Кбит/с (при10 см) |
|
Дальность связи, м |
10-75 |
класс 1 — 100; |
Менее 100 |
До 0,2 |
|
Потребление тока, active /sleep |
15мкА/2мкА |
13мкА/1,9мкА |
130мА/35мкА |
при записи – 0.4 мА, при чтении – 0.2 мА. |
|
Габариты, мм |
17.8 x 27.9 х2 |
12x22x2.4 |
32х23,5х2,9 |
38 × 38 × 3 |
|
Топология системы |
«точка–точка», |
«точка–точка», |
«точка–точка», звезда |
«точка–точка» |
|
Мощность |
-25-0 дБм |
от -23 до 0 дБм |
8 ± 1 дБм |
-18 дБм-0дБм |
Таблица2 Сравнение беспроводных интерфейсов.
В качестве основы для разработки был выбран интерфейс ZigBee так как он удовлетворяет основные требования, предъявляемые к разрабатываемому интерфейсу: низкое энергопотребление, различные варианты топологии и самовосстановление сети(mesh-сеть), частота, на которой ведется передача данных 2.4 ГГц.
Bluetooth не был выбран так как вместимость сети составляет всего 8 активных устройств и топологии сети не вариативны. NFC интерфейс не подошел по частотному параметру, центральная частота на которой ведется передача информации 13,56 МГц, а частоты на которых работает электроника модулей не превышает 20 МГц, этот факт дает возможность предположить что возможны проблемы с электромагнитной совместимостью. Также данный интерфейс не является подходящим из-за габаритных показателей антенны(катушки). WI-FI не был выбран высокого энергопотребления по сравнению с остальными интерфейсами, рассматриваемыми при анализе.
Похожие работы
... части локальной сети не позволяют останавливаться на известных достигнутых результатах и побуждают на дальнейшее исследование в дипломной работе в направлении разработки локальной сети с беспроводным доступом к ее информационным ресурсам, используя перспективные технологии защиты информации. 2. Выбор оборудования, для перспективных технологий СПД 2.1 Выбор передающей среды Зачастую перед ...
... 20 до 30% от суммы на электронные платежи. Следовательно общая сумма затрат на телекоммуникации РКЦ - ГРКЦ составляет порядка 100 000 Долларов США в год. Пути решения проблемы телекоммуникаций Для решения указанных проблем в соответствии с концепцией развития ЕТКБС ЦБ РФ предполагается: · помимо наземных каналов использовать в сети спутниковые каналы; · построить магистральную сеть по ...
... с применением полиграфических компьютерных технологий? 10. Охарактеризуйте преступные деяния, предусмотренные главой 28 УК РФ «Преступления в сфере компьютерной информации». РАЗДЕЛ 2. БОРЬБА С ПРЕСТУПЛЕНИЯМИ В СФЕРЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ ГЛАВА 5. КОНТРОЛЬ НАД ПРЕСТУПНОСТЬЮВ СФЕРЕ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ 5.1 Контроль над компьютерной преступностью в России Меры контроля над ...
... технологии широкополосного доступа - по электросетям. Было разработано оборудование PLC первого и второго поколений. Достигнутая предельная скорость передачи данных не превышала 10-14 Мб/с. Реальная же скорость передачи данных в тестовых сетях PLC с применением этого оборудования отличалась на порядок и составляла 1-2 Мб/с. Кроме этого, абонентское оборудование PLC имело сравнительно высокую ...
0 комментариев