Передача данных по радиоканалу – общая мировая тенденция. Все чаще из соображения удобства, экономии и быстроты монтажа, мы отказываемся от проводных каналов связи. Использование для этих целей готовых радиомодулей значительно упрощает и ускоряет запуск системы. Наличие развитого GPIO позволяет отказаться от дополнительных хост контроллеров. А сверхнизкое энергопотребление конечных устройств в спящем режиме позволяет создавать и разворачивать системы телеметрии и управления с автономными узлами.
Радиомодули большой выходной мощности семейства MBee-868-2.0 компании «Системы, Модули и Компоненты» (Рис. 1) работают на частоте 868 МГц и предназначены для использования в составе систем беспроводной передачи данных и управления, промышленной телеметрии и системах безопасности. Модули разработаны на основе семейства микросхем CC430 типа SoC (System-on-Chip, Система-на-Кристалле) фирмы Texas Instruments и поддерживают протоколы 6LoWPAN и SimpliciTI. Используемый частотный диапазон и высокая выходная мощность обеспечивают устойчивую связь на расстоянии десятков километров в зоне прямой видимости, позволяя развертывать системы без установки дополнительных ретрансляторов.
 |
|
| Рис. 1. | Радиомодуль семейства MBee-868-2.0. |
Производитель модулей позиционирует свои изделия как гибкие и настраиваемые под реальное применение решения. Возникающие в процессе создания требуемой системы вопросы, связанные с модулями MBee, могут быть оперативно учтены, а программное обеспечение модулей, при необходимости может быть изменено и оптимизировано под нужды клиента.
Технические характеристики модулей MBee
Радиочастотные характеристики:
- Протокол верхнего уровня 6LoWPAN или SimpliciTI;
- Рабочий диапазон частот 863-873 МГц;
- Программируемая выходная мощность передатчика до 24 дБм;
- Чувствительность приемника до –116 дБм;
- Скорость передачи данных до 500 Кбит/с;
- Тип модуляции 2-FSK, 2-GFSK, 4-FSK, MSK, ASK/ OOP;
- Тип антенны – внешняя, разъем SMA (UFL– опционально).
Электрические характеристики:
- Напряжение питания 1.8 В – 3.6 В;
- Потребляемый ток в режиме передачи до 200 мА;
- Потребляемый ток в режиме приема до 50 мА;
- Потребляемый ток в дежурном режиме 2.2 мкА;
- Потребляемый ток в режиме сна 1.2 мкА;
- Максимальное напряжение низкого уровня на цифровых входах 0.75 В;
- Минимальное напряжение высокого уровня на цифровых входах 2.1 В.
Дальность связи в свободном пространстве
Дальность связи радиомодулей – показатель, наиболее часто интересующий потребителей, зависящий от многих параметров: битовая скорость, мощность передатчика, чувствительность приемника, наличие и тип препятствий на пути распространения сигнала. Возможность, отданная пользователю изменять эфирную битовую скорость и мощность передатчика радиомодулей MBee-868-2.0, позволяет подобрать оптимальное соотношение между энергопотреблением модулей и дальностью связи. В Таблице 1 приведена зависимость дальности связи в свободном пространстве от битовой скорости для модулей семейства MBee-868-2.0, при выходной мощности передатчика +14 дБм. В столбце «Чувствительность» указывается порог чувствительности приемника для данной битовой скорости. Именно это и определяет изменение дальности связи при изменении битовой скорости.
| Таблица 1. Зависимость дальности связи от битовой скорости | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Модификации модулей
Линейка беспроводных модулей MBee-868-2.0 включает в себя 12 модификаций (Таблица 2), которые отличаются:
- Типом установленного антенного разъема. Возможные варианты:
- SMA,
- RP-SMA,
- UFL,
- WIRE (без антенного разъема);
- Способом монтажа модулей на материнскую плату. Возможные варианты:
- 2× PLS2-10,
- 2× PLS2-12,
- SOLDER (монтаж пайкой).
| Таблица 2. Модификации беспроводных модулей MBee-868-2.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Линии ввода/вывода
Радиомодули MBee-868-2.0 имеют 25 линий ввода/вывода с возможностью настройки режимов работы и управления состоянием. Для настройки режимов работы линий используются AT-команды или API-фреймы. Соответствие AT-команды выводу радиомодуля MBee-868, а также назначения «по умолчанию», достаточные для решения 90% типовых задач, приведены на Рис. 2. В Таблице 3 приведены доступные режимы работы линий ввода/ вывода, параметр AT-команды, назначающий данный режим и список выводов радиомодуля MBee-868, поддерживающих данный режим.
 |
|
| Рис. 2. | Соответствие AT-команд выводам радиомодуля MBee-868-2.0. |
| Таблица 3. Доступные режимы работы линий ввода/вывода | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
MBee + Arduino
Использование Arduino-совместимой платы расширения XBeeShield (Рис. 3) позволяет подключить радиомодули MBee-868-2.0 к платам Arduino UNO, например, DFRDUINOUNOR3. Доступная для бесплатного скачивания библиотека MBee предназначена для обеспечения взаимодействия двух платформ. Наличие в ней функции «callback» избавляет от необходимости "вручную" в функции «loop()» заниматься проверкой наличия поступивших от радиомодуля данных, а также автоматизируются многие действия, связанные с передачей пакетов.
 |
|
| Рис. 3. | Arduino-совместимая плата расширения XBeeShield. |
Наличие большого количества настраиваемых линий ввода/ вывода, низкое энергопотребление, большая дальность связи и низкая стоимость радиомодулей семейства MBee-868-2.0 позволяют организовывать системы телеметрии и управления большой емкости с покрытием значительных площадей без использования дополнительных контроллеров. С помощью платы Arduino (или Arduino-совместимой), любой желающий может легко организовать Интернет-шлюз для беспроводной сети с практически неограниченным количеством узлов, построенной на радиомодулях MBee-868-2.0, вывести данные с них в облако и получить к ним доступ через Интернет с компьютера или смартфона.
Заключение
Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что с помощью современных радиомодулей MBee-868-2.0, являющихся полностью отечественной разработкой, и их программного обеспечения возможно решение практически любой задачи автоматизации и телеметрии, причем без использования дополнительных контроллеров на конечных узлах. Предлагаемый по умолчанию функционал может быть легко расширен под конкретный проект – инженеры компании ООО «СМК» готовы модифицировать ПО модулей по техническому заданию заказчика. Работа с модулями MBee исключает необходимость заниматься разработкой высокочастотных устройств. Надежность модулей и зрелость программного обеспечения подтверждены тысячами установок на различных объектах.
Купить MBee-868-2.0 на РадиоЛоцман.Цены
