Penganalisis Integrasi IoT

Penganalisis Integrasi IoT Melaksanakan Pengajaran Kimia Instrumen IOTA-1100

Penganalisis bersepadu IoT mengintegrasikan analisis protokol udara, analisis mikro kuasa, analisis spektrum dan fungsi penjana isyarat. Pengajaran kursus dan latihan eksperimental akan membawa kesan pengajaran visualisasi dan instrumentasi baru, melihat pembungkusan data tanpa wayar komunikasi tanpa wayar (Zigbee, WIFI, pengambilan paket data Bluetooth), melihat bentuk gelombang, melihat spektrum dan isyarat, membolehkan pelajar menguasai teknologi pakar IoT sepenuhnya.

Teknologi tanpa wayar yang digunakan oleh IoT melibatkan frekuensi komunikasi yang sangat tinggi dan spektrum yang lebih luas,Contohnya di2.4GHzJalan pada peranti tanpa wayar standard dan teknologi(Seperti Bluetooth4.0、ZigBeePRO、WiFi) ,Frekuensi ini boleh digunakan di mana-mana sahaja di dunia. Walau bagaimanapun, untuk meningkatkan penembusan bangunan dan jarak penghantaran, mengurangkan pelbagai gangguan dan mengurangkan penggunaan kuasa dalam komunikasi tanpa wayar,Jurutera reka bentuk dan pembangunan boleh mempertimbangkan untuk menggunakan pita frekuensi lain yang ditetapkan oleh negara(Contoh:5.8GHZ、915MHZ、779MHZ、433MHZ、315MHZTunggu.).

Dalam teknologi IoT, selain melibatkan frekuensi yang lebih tinggi dan julat spektrum yang lebih luas, ia juga melibatkan pelbagai tumpukan protokol komunikasi yang berbeza, (termasuk protokol komunikasi yang berbeza seperti ZIGBEE IEEE802.15.4, Bluetooth, WIFI dan lain-lain) tumpukan protokol ini dilaksanakan oleh perisian mengikut piawaian komunikasi yang berbeza, dan akhirnya melaksanakan komunikasi antara nod rangkaian yang berbeza, penghala, pintu gerbang. Bagi komunikasi tanpa wayar, sejumlah besar data komunikasi adalah dalam pakej data yang berbeza, penghantaran di udara, yang memerlukan satu instrumen frekuensi tinggi khas untuk mengumpul dan menganalisis penghantaran ini di udara, tetapi kita tidak dapat melihat dan tidak dapat menyentuh pembungkusan data, untuk dengan berkesan mencapai pengesahan protokol komunikasi dan penyelidikan kesilapan, meningkatkan kecekapan pembangunan tumpukan protokol perisian.

Terdapat juga sebagai nod bateri Internet perkara-perkara dan lain-lain, semua memerlukan di bawah bateri yang sangat kecil, dapat bekerja untuk masa yang lama, mengukur dan memantau keadaan penggunaan kuasa mikro ini juga merupakan kerja yang penting, kerana untuk menjimatkan penggunaan kuasa, nod-nod ini biasanya berada dalam keadaan kerja segera, jadi mengukur kitaran panjang nod-nod ini, penggunaan kuasa segera dan analisis rekod automatik, juga menjadi kerja yang rumit, memerlukan peralatan khusus untuk menanggung.

Ia adalah mengikut keperluan praktikal reka bentuk produk dan pembangunan teknologi IoT ini, jenis peralatan frekuensi radio baru muncul, iaitu penganalisis komprehensif IoT, peralatan ini dalam satu peralatan, pada masa yang sama mencapai keperluan 4 aspek di atas, di bawah ini kita akan memperkenalkan secara ringkas aplikasi praktikal mudah peralatan jenis baru ini.

Fungsi Penganalisis Protokol Udara

Penganalisis protokol udara adalah peranti pengesanan analisis digital canggih yang boleh mengumpul dan menganalisis pembungkusan data yang dihantar di udara oleh protokol komunikasi rangkaian IoT dan sensor yang berbeza, di mana pengumpulan dan analisis rangkaian rangkaian sensor IoT yang mematuhi piawaian IEEE 802.15.4 adalah fungsi konfigurasi asas Penganalisis protokol udara penganalisis bersepadu IoT; Untuk pengumpulan dan analisis standard komunikasi lain, modul lanjutan protokol yang berbeza boleh dilaksanakan.

Rajah 1 adalah kumpulan templat analisis nod sensor ZIGBEE yang berbeza, dengan templat ini kita melihat bagaimana untuk menggunakan fungsi asas penganalisis protokol udara;

Pertama-tama, kami memilih untuk memasuki fungsi analisis protokol udara pada penganalisis komprehensif Internet of Things (fungsi penganalisis protokol IEEE802.15.4), melihat skrin yang muncul di skrin ini, setiap tetingkap masing-masing mempunyai paparan pengumpulan data pembungkusan udara, paparan aliran masa pembungkusan udara, analisis kandungan pembungkusan, paparan topologi rangkaian dan banyak fungsi lain:

Memulakan perintah pengumpulan automatik penganalisis, penganalisis akan secara automatik mengumpul litar frekuensi radio dan antena melalui dalaman 2.4GHZ tanpa wayar pelbagai saluran 2.4GHZ, melaksanakan imbasan automatik pelbagai saluran, jika dibungkus data yang mematuhi piawaian ZIGBEE ditemui di udara, ia akan secara automatik melengkapkan pengumpulan pembungkusan udara dan menyimpan dan memaparkan data ini secara automatik;

Gambar 1 menunjukkan dua rangkaian ZIGBEE, satu adalah rangkaian ZIGBEE yang terdiri daripada modul mikro yang dikuasakan bateri, terdiri daripada 4 modul termasuk pintu gerbang, penghala dan nod (biru), yang lain terdiri daripada rangkaian sensor mikro ZIGBEE yang terdiri daripada 5 modul pengumpulan tenaga (hijau), melalui algoritma kompleks seperti pengambilan automatik dan pembungkusan dan analisis komputer tertanam berkelajuan tinggi dalaman penganalisis, dalam tetingkap topologi rangkaian, kita boleh memerhatikan kedua-dua rangkaian bebas dan topologi dalam masa nyata, rangkaian biru terdiri daripada penyelaras, 2 penghala, satu terminal terdiri daripada rangkaian mesh; Rangkaian pengumpulan tenaga lain (hijau) terdiri daripada rangkaian sensor tanpa wayar bebas tanpa bateri yang terdiri daripada penyelaras, 2 penghala dan 2 nod terminal;

Dalam tetingkap pengumpulan pembungkusan, kita boleh mengetahui secara terperinci maklumat dalaman format setiap pembungkusan data, menyertai rangkaian dan pelbagai maklumat tentang rangkaian lain yang mengatur diri, memahami trafik rangkaian dan sibuk, kebolehpercayaan rangkaian dan keadaan kesihatan, mewujudkan pemantauan telus dan analisis masa nyata rangkaian sensor tanpa wayar yang berasingan dengan beberapa saluran RF.

Demonstrasi pengambilan dan analisis protokol udara rangkaian sensor ZIGBEE yang berasingan

Reka bentuk, ujian dan analisis litar penguat frekuensi radio

Untuk meningkatkan liputan lapisan sensor IoT, kami sering memerlukan penambahan pelbagai penguat frekuensi radio untuk sistem pada chip sensor tanpa wayar (SoC) dalam reka bentuk, kerana penguat ini bekerja pada pita frekuensi radio gelombang mikro 315MHZ hingga 2.4GHZ, pengujian dan analisis memerlukan penggunaan penganalisis spektrum frekuensi radio yang mahal, untuk memudahkan jurutera menggunakan alat pembangunan ujian kos rendah, penganalisis IoT dilengkapi dengan modul penganalisis spektrum yang berbeza untuk digunakan oleh jurutera. Oleh kerana ciri-ciri tambahan ini digunakan bersama dengan komputer tertanam dan paparan LCD berwarna dan skrin sentuh di dalam penganalisis IoT, kos peningkatan instrumen secara keseluruhan tidak terlalu tinggi;

Penganalisis IoT mempunyai 2 piagam RF 50ohm standard pada panel depan yang boleh mencapai output dan input isyarat RF, perisian terbina dalam boleh mencapai fungsi spektrometer RF dan penjana isyarat RF sehingga 2.45GHZ, (menggunakan modul fungsi pilihan boleh mencapai sehingga 5.8GHZ).

Rajah II adalah demonstrasi ujian penguat penerimaan dan penguat pelancaran

Rajah 2. Skema konfigurasi pembangunan ujian penguat frekuensi radio

Gambar 2 mempunyai dua modul rangkaian tanpa wayar sensor pada papan litar (hijau dan biru), apabila ujian sebenar, hanya boleh memilih untuk menyambung kepada salah satu daripada papan dan ujian sebenar dan debug;

Pertama, kami menguji penguat pelepasan (papan litar hijau Gambar II), ini biasanya penguat kuasa, kami menyambungkan kabel output frekuensi radio penganalisis di hujung input papan litar hijau (putuskan output transceiver tanpa wayar), menyesuaikan isyarat output ke frekuensi yang kita perlukan (300MHZ, 433MHZ, 900MHZ, 2.45GHZ dan lain-lain), menyambungkan hujung output (hujung antena) ke kabel penerimaan penganalisis, menetapkan penganalisis untuk keadaan penerimaan spektrum, kita boleh memerhatikan isyarat spektrum frekuensi radio pada penganalisis, boleh menggunakan paparan bentuk gelombang atau pada masa yang sama menggunakan paparan kepadatan, dan juga memerhatikan jejak spektrum maksimum, jejak spektrum purata dan ciri-ciri nilai lanjutan lain; Dengan penjana isyarat frekuensi radio dan spektrometer, kita boleh menguji pelbagai parameter frekuensi radio penjana kuasa, menyesuaikan impedan output yang berkaitan dengan penguat, kuasa, bunyi, dan lain-lain, untuk menyelesaikan proses debug dan ujian penguat kuasa berkualiti tinggi;

Pengujian dan debug penguat bunyi rendah (gambar dua papan litar biru), hanya perlu memasukkan penganalisis ke hujung input dan output untuk sambungan frekuensi radio yang berbeza, juga boleh dengan mudah mencapai modul sensor frekuensi radio yang sukar seperti penguat bunyi rendah.

Ciri-ciri tambahan dan modul lanjutan

IOTA-1100Penganalisis IoT juga mempunyai fungsi penganalisis kuasa mikro, dan sebagai konfigurasi standard, ia boleh mencapai pelbagai nod sensor dan lain-lain ujian berterusan dalam keadaan yang berbeza kuasa segera, rekod automatik dan penggunaan kuasa, purata semasa, semasa maksimum dan fungsi ujian automatik parameter lain;

Pada masa yang sama, modul pilihan siri ciri baru akan terus ditambah kepada konfigurasi pilihan instrumen ini, konfigurasi pilihan akan termasuk modul fungsi analisis HF dan UHF RFID, modul fungsi spektrometer 5.8GHZ dan modul fungsi pemancaran isyarat, modul fungsi analisis rangkaian frekuensi radio 2.7GHZ, RF4CE， Modul fungsi analisis ujian seperti Bluetooth 4.0 dan Bluetooth Micropower, rangkaian telekomunikasi frekuensi radio 3G / 4G dan lain-lain.