Zintegrowany analizator Internetu Rzeczy

Zintegrowany analizator IoT realizuje nauczanie instrumentów chemicznych IOTA-1100

Zintegrowany analizator IoT zintegruje funkcje analizatora protokołu powietrznego, analizatora mikroenergii, analizatora widma i generatora sygnału. Przyniesie nowe wizualizacje i efekty nauczania instrumentalnego do nauczania kursów i eksperymentów, zobaczy bezprzewodowe opakowanie danych komunikacji bezprzewodowej (Zigbee, WIFI, przechwytywanie pakietów Bluetooth), zobaczy kształty fal, zobaczy widmo i sygnały, aby uczniowie mogli w pełni opanować specjalistyczną technologię Internetu Rzeczy.

Technologia bezprzewodowa wykorzystywana przez Internet rzeczy wiąże się z bardzo wysokimi częstotliwościami komunikacji i szerokim zakresem widma.,Na przykład w2.4GHzStandardyzowane urządzenia i technologie bezprzewodowe działające na(Jak Bluetooth4.0、ZigBeePRO、WiFi) ,Ta częstotliwość może być używana praktycznie w dowolnym miejscu na świecie. Jednak w celu poprawy przenikalności budynku i odległości transmisji, zmniejszenia zakłóceń i zmniejszenia zużycia energii w komunikacji bezprzewodowej,Inżynierowie projektowi mogą rozważyć użycie innych pasm częstotliwości określonych w poszczególnych krajach.(Przykłady:5.8GHZ、915MHZ、779MHZ、433MHZ、315MHZCzekaj!)- Nie. Nie.

Technologia IoT, oprócz związanych z stosunkowo wysokimi częstotliwościami i stosunkowo szerokim zakresem widma, obejmuje również różne stosy protokołów komunikacyjnych (w tym różnych protokołów komunikacyjnych, takich jak ZIGBEE IEEE802.15.4, Bluetooth, WIFI itp.) stosy protokołów te są realizowane przez oprogramowanie w zależności od różnych standardów komunikacyjnych, a ostatecznie realizują komunikację między różnymi węzłami sieciowymi, routerami i bramami. W przypadku komunikacji bezprzewodowej duża ilość danych komunikacyjnych jest przesyłana w różnych pakietach danych w powietrzu, co wymaga specjalnego urządzenia wysokiej częstotliwości do zbierania i analizy tych transmisji w powietrzu, ale nie widzimy, nie dotykamy opakowania danych, aby skutecznie realizować weryfikację protokołu komunikacyjnego i wykrywanie błędów, poprawę wydajności rozwoju stosu protokołu oprogramowania.

Istnieje również jako węzeł baterii Internetu rzeczy, potrzebuje bardzo małej baterii, aby móc pracować przez długi czas, pomiar i monitorowanie tych stanów mikro-zużycia energii jest również ważną pracą, ponieważ w celu zaoszczędzenia energii, węzły te są zazwyczaj w stanie pracy natychmiastowej, więc długi okres pomiaru tych węzłów, natychmiastowe zużycie energii i zautomatyzacja analizy rejestru staje się skomplikowaną pracą, która wymaga specjalnego instrumentu.

Właśnie zgodnie z tym praktycznym zapotrzebowaniem na projektowanie produktów i rozwój technologii Internetu rzeczy pojawił się nowy rodzaj urządzenia częstotliwości radiowej, czyli zintegrowany analizator Internetu rzeczy, który jest w jednym urządzeniu i jednocześnie spełnia powyższe 4 wymagania.

Funkcje analizatora protokołu powietrznego

Analizator protokołu powietrznego to zaawansowane cyfrowe urządzenie do badań analitycznych, które może zbierać i analizować pakiety danych przesyłane w powietrzu przez różne protokoły komunikacyjne Internetu rzeczy i sieci czujników, w których zbieranie i analiza sieci czujników Internetu rzeczy zgodnie z normą IEEE 802.15.4 jest podstawową funkcją konfiguracji analizatora protokołu powietrznego zintegrowanego analizatora Internetu rzeczy; W przypadku pozyskiwania i analizy innych standardów komunikacyjnych można zastosować różne moduły rozszerzenia protokołu.

Rysunek 1 to wzór zbierany z dwóch różnych zestawów węzłów czujników ZIGBEE, dzięki któremu zobaczymy, jak używać podstawowych funkcji analizatora protokołu powietrznego;

Najpierw zdecydowaliśmy się przejść do funkcji analizy protokołu powietrznego na zintegrowanym analizatorze Internetu Rzeczy (funkcja analizatora protokołu IEEE802.15.4), aby zobaczyć ten wielooknowy ekran pojawiający się na ekranie, każde okno ma wyświetlacz zbierania danych o opakowaniu powietrznym, wyświetlacz czasu opakowania powietrznego, analiza zawartości opakowania, wyświetlacz topologii sieciowej i inne funkcje:

Rozpocznij polecenie automatycznego zbierania analizatora, analizator automatycznie zbiera obwody częstotliwości radiowej i anteny za pośrednictwem wewnętrznego bezprzewodowego wielokanałowego 2.4GHZ 2.4GHZ, realizuje wielokanałowe automatyczne skanowanie, jeśli opakowanie danych zgodne ze standardem ZIGBEE zostanie znalezione w powietrzu, automatycznie zakończy zbieranie opakowania powietrznego i automatycznie przechowuje i wyświetla te dane;

Na rysunku I przedstawiono dwie sieci ZIGBEE, jedna jest siecią ZIGBEE składającą się z mikromodułów zasilanych baterią, składającą się z 4 modułów, w tym bramy, routerów i węzłów (niebieski), druga jest siecią mikroczujników ZIGBEE składającą się z 5 modułów zbierania energii (zielony), dzięki skomplikowanym algorytmom, takich jak automatyczne pozyskiwanie i pakowanie i analiza wysokiej prędkości komputera wbudowanego wewnątrz analizatora, w oknie topologii sieci możemy obserwować w czasie rzeczywistym funkcjonowanie i topologię tych dwóch niezależnych sieci, niebieska sieć składa się z jednego koordynatora, 2 routerów, jeden węzeł końcowy składający się z sieci sieciowej; Kolejna sieć zbierania energii (zielona) składa się z jednego koordynatora, dwóch routerów i dwóch węzłów końcowych, niezależnej bezprzewodowej sieci czujników bez baterii;

W oknie zbierania opakowania możemy uzyskać szczegółowe informacje o formacie wewnętrznym każdego opakowania danych, dowiedzieć się o różnych informacjach o samoorganizacji sieci, takich jak sieci i trasy sieciowe, dowiedzieć się o ruchu sieciowym i ruchu, niezawodności sieci i stanie zdrowia, umożliwić przejrzysty monitoring i analizę w czasie rzeczywistym sieci czujników bezprzewodowych z wieloma niezależnymi od siebie kanałami częstotliwości radiowej.

Demonstracja 2 niezależnych protokołów przechwytywania i analizy powietrznej sieci czujników ZIGBEE

Projektowanie, testowanie i analiza obwodów wzmacniaczy częstotliwości radiowej

Aby zwiększyć zasięg warstwy czujników IoT, często musimy dodać różne wzmacniacze częstotliwości radiowej do bezprzewodowych systemów czujników na chipie (SoC) w projekcie, ponieważ te wzmacniacze pracują w pasmie częstotliwości radiowej mikrofalowej od 315 MHZ do 2,4 GHZ, testowanie i analiza wymagają drogich analizatorów widma radiowego, aby ułatwić inżynierom korzystanie z tanich narzędzi do rozwoju testów, analizator IoT jest wyposażony w różne moduły analizatora widma dla inżynierów. Ponieważ te dodatkowe funkcje współpracują z wbudowanym komputerem wewnątrz analizatora IoT oraz kolorowym wyświetlaczem LCD i ekranem dotykowym, dodatkowy koszt ogólnego instrumentu nie jest zbyt wysoki;

Analizator IoT posiada 2 standardowe wtyczki częstotliwości radiowej 50 ohmów na panelu przednim, które umożliwiają wyjście i wejście sygnału częstotliwości radiowej, wbudowane oprogramowanie umożliwia funkcje spektrometru częstotliwości radiowej i generatora sygnału częstotliwości radiowej do 2,45 GHz (do 5,8 GHz przy użyciu modułu funkcjonalnego wyboru).

Rysunek II pokazuje próbę wzmacniacza odbiorczego i wzmacniacza emitującego

Rysunek II. Szkic konfiguracji rozwoju wzmacniacza częstotliwości radiowej

Na rysunku II znajdują się dwa moduły bezprzewodowe sieci czujników (zielony i niebieski), podczas rzeczywistego testowania można wybrać tylko podłączenie do jednej z płyt i rzeczywiste testowanie i debugowanie;

Po pierwsze, testowaliśmy wzmacniacz emitujący (zielona płyta na rysunku II), który jest zazwyczaj wzmacniaczem mocy, podłączyliśmy kabel wyjściowy częstotliwości radiowej analizatora na wejściu zielonej płyty (odłączyć wyjście nadajnika bezprzewodowego), dostosowaliśmy sygnał wyjściowy do potrzebnej nam częstotliwości (300 MHZ, 433 MHZ, 900 MHZ, 2,45 GHZ itp.), podłączyliśmy wyjście (końcówkę anteny) do kabla odbiorczego analizatora, ustawiliśmy analizator na stan odbioru widma, możemy obserwować sygnał widma radiowego na analizatorze, możemy przyjąć wyświetlacz w kształcie fali lub jednocześnie wyświetlacz gęstości, a także obserwować maksymalną ścieżkę widma, średnią ścieżkę widma i inne zaawansowane funkcje liczbowe; Za pomocą generatora sygnału częstotliwości radiowej i spektrometru możemy przetestować różne parametry częstotliwości radiowej generatora mocy, dostosować impedancję wyjściową, moc, hałas itp. związaną z wzmacniaczem, aby zakończyć proces debugowania i testowania wzmacniacza mocy wysokiej jakości;

Testowanie i debugowanie wzmacniacza o niskim poziomie hałasu (niebieska płyta na rysunku II), wystarczy oddzielnie podłączyć analizator do wyjścia do różnych połączeń częstotliwości radiowej, co może również ułatwić wdrożenie badań debugowania modułów czujników częstotliwości radiowej o wysokiej trudności, takich jak wzmacniacz o niskim poziomie hałasu.

Inne funkcje i rozszerzone moduły funkcjonalne

IOTA-1100Analizator Internetu Rzeczy posiada również funkcję analizatora mikroenergii i jako konfiguracja standardowa może osiągnąć ciągłe testowanie różnych węzłów czujników w różnych stanach natychmiastowej mocy, automatyczne rejestrowanie i zużycie energii, średni prąd, maksymalny prąd itp.

W tym samym czasie moduł wyboru nowych funkcji serii zostanie kolejnie dodany do konfiguracji wyboru instrumentu, konfiguracja wyboru obejmie moduł funkcjonalny analizy HF i UHF RFID, moduł funkcjonalny spektrometru 5,8 GHZ i moduł funkcjonalny nadawania sygnału, moduł funkcjonalny analizatora sieci częstotliwości radiowej 2,7 GHZ, RF4CE， Moduły analizy testowej Bluetooth 4.0 i Bluetooth Micropower, sieci telekomunikacyjne częstotliwości radiowej 3G / 4G itp.