Kako krmariti po številnih brezžičnih možnostih na trgu in izbrati najboljšo rešitev za vsako aplikacijo.
Kadar je treba okoli vašega doma opraviti neko delo, na primer obesiti sliko ali zategniti nogo stola, potrebujete za to ustrezno orodje. Konec koncev boste imeli slab rezultat, če boste s kladivom popravili ohlapno nogo stola. Na brezžične tehnologije lahko gledamo na enak način. Vsaka tehnologija ima posebne prednosti, ki se dobro ujemajo z določenimi nalogami, redko pa eno orodje deluje v vseh okoliščinah. Odprimo torej škatlo z orodji in preučimo najboljšo uporabo vsakega od teh brezžičnih orodij: Bluetooth® Low Energy, Wi-Fi ™, LoRa® in IEEE 802.15.4 ™.
Microchip Technology Inc
Avtor: Jason Tollefson, Sr. Product Marketing Manager
2021-301-24
Odprite vašo škatlo z orodjem
Bluetooth Low Energy
Z uporabo naših pametnih telefonov smo se bolje spoznali s tehnologijo Bluetooth. Uporabljamo aplikacije za povezavo z zvočniki, ključavnicami za vrata, opremo za vadbo in številnimi drugimi izdelki. Standard Bluetooth Low Energy (BLE) ponuja interoperabilnost, nizko porabo energije, ima uporabniški vmesnik, ki je enostaven za uporabo in ima doseg od 30 do 100 metrov. Zato je to napredna tehnologija za številne izdelke, ki vključujejo človeka – uporabnika in njegov telefon.
Wi-Fi
Če bi obstajala ena univerzalna brezžična tehnologija, bi to bil Wi-Fi. Brezplačen brezžični internet najdemo v hotelih, letališčih, kavarnah in zdaj v avtomobilih, ki jih kupujemo. Wi-Fi je priljubljen, ker je hiter, varen in odličen za pošiljanje in sprejemanje podatkov po omrežjih. Home Telecom ugotavlja, da je hitrost 802.11n za eno napravo z anteno približno 25-50 Mbps v okoljih v resničnem svetu. Primerjajte to z manj kot 2 Mbps za Bluetooth LE5.
Čeprav ima dober doseg, bi večina od nas rekla, da ni dovolj velik. Za Wi-Fi je to ena največjih priložnosti za izboljšanje. Lifewire navaja, da je za omrežje 802.11n 2,4 GHz tipičen doseg približno 46 metrov v zaprtih prostorih. Ni slabo, toda ko preklopite na 5 GHz omrežje, se bo ta doseg zmanjšal na le 15 metrov.
LoRa
LoRa je ob vstopu na brezžični trg prejela veliko zanimanja. Izraz je okrajšava za “Long Range” in vsekakor ustreza svojemu imenu. Omrežja LoRa lahko komunicirajo do 10 kilometrov, zaradi česar je kralj komunikacije na daljavo za IoT. Drug močan atribut LoRa je njegova nizka poraba energije, zaradi česar je primeren za daljinske senzorje, ki se napajajo iz baterij.
Za razliko od Wi-Fi in BLE, LoRa zahteva namensko omrežno infrastrukturo, podobno kot naši mobilni telefoni. Nastavite lahko lastne omrežne prehode ali najamete pasovno širino pri ponudniku omrežja. Drug kontrast je njegova prepustnost. Pretočnost LoRa omrežja se meri v kilobitih na sekundo, kar je precej manj kot pri Wi-Fi ali Bluetooth, vendar je primerna za senzorje, preproste ukaze in enostaven nadzor.
IEEE 802.15.4
IEEE 802.15.4 je osnova za protokole Zigbee® in MiWi ™. Podpira frekvence 2,4 GHz ali Sub-GHz, vsaka ima rahle prednosti pred drugo. Ta brezžična tehnologija tvori “mesh omrežja” in je bila zasnovana za reševanje ključnih težav v omrežjih, ki se napajajo iz baterij, kot so poraba energije, zanesljivost, obstojnost in doseg.
Brezžična omrežja lahko motijo številni dejavniki, kot so gibanje ljudi, spremembe v okolju, prazne baterije in začasne motnje. Ko pride do teh motenj, se lahko mesh omrežja, ki temeljijo na 802.15.4, samodejno popravijo. Ta funkcija dramatično izboljša robustnost omrežja in s tem zanesljivost komunikacije.
Vozlišča v mesh omrežjih, ki temeljijo na standardu 802.15.4, ponujajo tudi večjo obstojnost. Imajo sposobnost spanja in za daljši čas prenehajo prenašati. Za razliko od omrežnih tehnologij, kot sta Ethernet ali Wi-Fi, ki “starajo” nekomunikativna vozlišča v omrežju, imajo 802.15.4 omrežja stalno članstvo.
Pretočnost za IEEE 802.15.4 omrežja se giblje od 100 kbps do 1 Mbps, odvisno od izbrane konfiguracije in protokola. Ta omrežja so lastniška in imajo malo ali nič interoperabilnosti z obstoječo infrastrukturo. Povzetek lastnosti je prikazan v tabeli 1.
Vzemite svoje orodje in se lotite dela
Zdaj, ko smo ugotovili prednosti vsakega brezžičnega orodja, je naslednji korak določiti najboljši način vmesnika s temi izdelki za optimalno delovanje. Podjetje Microchip Technology ponuja štiri vrste brezžičnih vmesnikov za izdelke; UART, SPI, SDIO in samostojnega. Prvi trije se uporabljajo z gostiteljem, kot je MCU, mikroprocesor ali FPGA. Samostojna naprava je naprava “vse v enem”, ki združuje MCU in radio v enem ohišju ali modulu. Microchip je celo ustvaril gonilnike in ASCII interpreterje za vmesnike, da bi poenostavil uporabo gostujočih naprav. S samostojno napravo se lahko brezžični protokol združi z vašo lastno kodo za kompaktno, prilagojeno rešitev. Tabela 2 prikazuje vrste razpoložljivih vmesnikov za brezžična orodja.
Dobro opravljeno delo
Ne glede na to, ali uporabljate eleganten uporabniški vmesnik mobilnega telefona Bluetooth z nizko porabo energije ali dosežete visoko prepustnost podatkov z omrežjem Wi-Fi in gostiteljem SDIO/MPU, je izbira najboljšega orodja za vašo aplikacijo ključna. Uporaba ustreznega orodja za nalogo pomaga prihraniti dragocen čas razvoja, pospeši čas trženja in poveča prihodek. Za več informacij obiščite:
www.microchip.com/wireless?utm_source=elektroniknet&utm_medium=newsletternativead&utm_campaign=wireless_EU&utm_content=wsg
Opomba: Ime in logotip Microchip sta registrirani blagovni znamki podjetja Microchip Technology Incorporated v ZDA in drugih državah. Vse druge blagovne znamke, ki so morda tu omenjene, so last njihovih podjetij.
