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什么是无线通讯模块?无线通讯模块解决方案!

发布时间: 2021-12-11 05:44:12浏览次数:

近年来无线模块的价格也呈现上升的趋势,由于市场火热,再加上原材料的要求不断提升,无线模块也跟着上涨,但是仍然很受大众的欢迎。特别是在智能科技领域,无线模块已俨然成为一种高科技产品,将带动科技和电子行业的快速发展。无线模块在遥控、遥测、无线遥控系统、安全防火系统、小型无线网络、工业数据采集系统、无线吊称、无线电子衡器、车辆监控、不停车收费、停车场管理、无线标签、身份识别、生物讯号采集、水文气象监控、机器人控制、数字音频传输等都会涉及。
无线通讯模块方案介绍
无线通讯模块是连接物联网感知层和网络层的关键环节,属于底层硬件环节,具备其不可替代性,无线通讯模块与物联网终端存在一一对应关系。无线模组按功能分为“通讯模组”与“定位模组”。相对而言,通讯模组的应用范围更广,因为并不是所有的物联网终端均需要有定位功能。无线通讯模块使得各类物联网终端设备具备联网讯息传输能力,是各类智能终端得以接入物联网的讯息入口。
它是连接物联网感知层和网络层的关键环节,所有物联网感知层终端产生的设备数据需要通过无线通讯模块汇聚至网络层,进而通过云端管理平台对设备进行远程管控,同时经过数据分析,带来管理效率的提升。
 二、无线通讯模块的优点
相比较而言,用无线数据传输模块建立专用无线数据传输方式比其它方式具有如下优点,下面介绍一下用DATA-6106无线数传模块建立专用无线数据传输方式相比于有线通讯的优点。
 1、成本廉价
有线通讯方式的建立必须架设电缆,或挖掘电缆沟,因此需要大量的人力和物力;而用无线数据传输电台建立专用无线数据传输方式则无需架设电缆或挖掘电缆沟,只需要在每个终端连接无线数传电台和架设适当高度的天线就可以了。相比之下用无线数据传输模块建立专用无线数据传输方式,节省了人力物力,投资是相当节省的。
当然在一些近距离的数据通讯系统中,无线的通讯方式并不比有线的方式成本低,但是有时候实际的现场环境难以布线,客户根据现场环境的需要还是会选用无线的方式来实现通讯。
2、建设工程周期短
当要把相距数公里到数十公里距离的远程站点相互连接通讯的时候,采用有线的方式,必须架设长距离的电缆或者挖掘漫长的电缆沟,这个工程周期可能就需要数个月的时间,而用数传模块建立专用无线数据传输的方式,只需要架设适当高度的天线,工程周期只需要几天或者几周就可以,相比之下,无线的方式可以迅速组建起通讯链路,工程周期大大缩短。
 3、适应性好
有线通讯的局限性太大,在遇到一些特殊的应用环境,比如遇到山地、林区、湖泊等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候,将对有线网络的布线工程有着极强的制约力,而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制,所以说用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性,几乎不受地理环境限制。
 4、扩展性好
在用户组建好一个通讯网络之后,经常因为系统的需要增加新的设备。如果采用有线的方式,需要重新的布线,施工比较麻烦,而且还有可能破坏原来的通讯线路,但是如果采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式,只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了,相比之下有更好的扩展性。
 三、无线通讯模块功能介绍
在物联网时代,若是物与物之间想要进行沟通,就需依靠无线通讯模块帮助他们实现对讯号的发送与接收,使各类物联网终端设备都具备联网讯息传输能力。
1、通讯功能:支持GPRS和短消息双通道传输数据;支持多中心数据通讯。
2、采用功能:采集串口设备数据,如串口仪表、采集器、PLC等。
3、远程管理功能:支持远程参数设置、程序升级。
四、无线通讯模块的特点
在物联网时代,若是物与物之间想要进行沟通,就需依靠无线通讯模块帮助他们实现对讯号的发送与接收,使各类物联网终端设备都具备联网讯息传输能力。在物联网感知层终端产生的设备数据都需要通过无线通讯模块将其汇聚到网络层,从而通过管理平台对网络设备进行远程监控和管理,提高管理效率。
1、具备抗干扰能力:抗干扰能力强,可满足不同无线通讯环境,特别是干扰环境下;
2、拥有高带宽:实现接入高带宽和传输高带宽,支持各种业务的传输速率需求;
3、覆盖广:通过大范围无线接入和分布式多跳传输实现网络的广覆盖;
4、移动性强:移动性强,满足机动部署需求;
5、可自动修复:增强网络的抗毁自修复能力;
6、部署快:实现节点即插即用,网络部署无需人工干预;
7、传输安全:通过定制的加解密算法和认证鉴权机制,保证传输的安全性;
 五、无线通讯模块工作原理
物联网中涉及到的模块大多数是无线通讯模块,简称无线模块。无线通讯模块的原理是将电磁波讯号发送或者接收且转换成我们能理解的讯息。无线通讯模块的作用是将物于物之间联系起来,让各类物联网终端设备实现讯息传输能力,也让各种智能设备有一个物联网的讯息接口。
无线通讯原理就是通过电磁波(无需电缆)在自由空间中把声音、文字、数据、图像等讯息进行传输。主要通过地波传播、天波传播和直线传播三种类型进行讯息传输。
由于物联网通讯系统工作在 VHF 和 UHF 两个频段(30—3000MHz),电磁波以直射方式在低层大气中传播。由于低层大气并下是均匀介质,会产生折射和吸收现象,而且在传输路径上遇到各种障碍物还可能产生反射(R)、衍射(D)、绕射和散射(S)等。
1、当电磁波遇到比波长大得多的物体时,就会发生反射,反射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面等光滑界面处。
2、当接收机和发射机之间的传播路径被尖利的边缘阻挡时,电磁波就会发生绕射。由于绕射,电磁波可越过障碍物到达接收天线。即使收发天线间不存在视线路径,接收天线仍然可以接收到电磁讯号。
3、当波穿行的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内阻挡体的个数非常巨大时,就会发生散射。散射波产生于粗糙表面、小物体或其他不规则物体。在实际的通讯系统中,树叶、街道标志和灯柱等都会引发散射。
由于电磁波是连续的模拟讯号,无线通讯中数字数据需要调制成模拟讯号,常见的方法有:ASK(幅移键控)、飞速(FS)K(频移键控)和PSK(相移键控)。
注:在通讯系统中存在模拟讯号和数字讯号两种讯号,模拟讯号是一个连续变化的电磁波,而数字讯号是一个电压脉冲序列。电话通讯属于模拟数据(声波)通过模拟讯号传输;家庭宽带拔号上网属于数字数据通过模拟讯号(由“猫”完成调制)传输,同时模拟讯号也可以转换成数字讯号(由“猫”完成解调);计算机局域共享属于数字数据通过数字讯号传输。
六、无线通讯模块的种类
市面上的无线通讯模块种类有如此之多,我们又当如何去区分呢?基于不同的应用场景和用户需求开发出了不同无线通讯技术,下面君诺达技术小编为大家详细解析一下。
 1、蓝牙
蓝牙是我们日常接触较多一款无线通讯模块,这门技术在1994年由当时的电讯巨头爱立讯公司发明,它是一种无线技术的标准,可以实现固定终端设备、移动终端设备和个人域网之间短距离的数据交换,使用2.4~2.485GHZ的I波段的UHF无线电波。
蓝牙无线技术的复杂性较高;设备联网速度快,10秒即可;集成度和可靠性非常高;传输速率一般为1Mbps;成本低廉,安装较为简单,是一款适合短距离无线通讯技术。
2、Wi-Fi
Wi-Fi无线技术大家都非常属性,是我们日常接触最多一项无线通讯技术了。它是创建与IEEE 802.11标准的无线局域网技术。这项技术是将所有的有线网络讯号传换成无线电波讯号,其他终端设备通过无线通讯模块连接上wifi,实现无线网络通讯。
Wi-Fi技术覆盖范围一般在100米之内,技术较为复杂,传输速率可达54Mbps,工作频段为2.4GHZ,发射功率低于100mw,相比较蓝牙无线通讯,数据安全性能较差。但是wifi的发明非常符合现代化个人和社会需要,发展前景是非常巨大的。
3、传统数传电台
数传电台是指借助DSP数字讯号处理技术和软件无线点技术实现的高性能专业数据传输电台。数传电台可以理解为一种通讯媒介,与光纤、微波一样,有一定的使用范围。数传电台的传输距离非常的远,适用与各种复杂的环境,传输速率为19.2Kbps,但终端设备费用较为昂贵,使用成本也高,安装起来较为复杂。
 七、无线通讯模块的应用
无线模块广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物讯号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通讯、无线485/422数据通讯、数字音频、数字图像传输等领域中。
超外差接收模块技术指标超外差接收模块的体积:28x11x4.5毫米主要技术指标:1、通讯方式:调幅AM2、工作频率:315MHZ3、接收灵敏度:-102DBM4、静态电流:0.1MA5、工作电流:2.5MA6、工作电压:DC 2.1-5.5V7、输出方式:TTL电平。
 八、无线通讯模块的使用注意事项
无线通讯模块,声表稳频,功能稳定,合适电池供电的小体积、低电压、微功率的模块。无线通讯模块的运用很简单,只需求留意以下3个注意事项就可以了:
1、合理的通讯速率
数据模块的最大传输数据速率为9.6KBs,一般控制在2.5k左右,过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率甚至根本无法工作。
2、合理的讯息码格式
单片机和模块工作时,通常自己定义传输协议,不论用何种调制方式,所要传递的讯息码格式都很重要,它将直接影响到数据的可靠收发。
码组格式推荐方案
前导码+同步码+ 数据帧,前导码长度应大于是10ms,以避开背景噪声,因为接收模块接收到的数据第一位极易干扰(即零电平干扰)而引起接收到的数据错误。所以采用CPU编译码可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰。同步码主要用于区别于前导码及数据。有一定的特征,好让软件能够通过一定的算法鉴别出同步码,同时对接收数据做好准备。
数据帧不宜采用非归零码,更不能长0和长1。采用曼彻斯特编码或POCSAG码等。
3、单片机对接收模块的干扰
单片机模拟2262时一般都很正常,然而单片机模拟2272解码时通常会发现遥控距离缩短很多,这是因为单片机的时钟频率的倍频都会对接收模块产生干扰,51系列的单片机电磁干扰比较大,2051稍微小一些,PIC系列的比较小,我们需要采用一些抗干扰措施来减小干扰。比如单片机和遥控接收电路分别用两个5伏电源供电,将接收板单独用一个78L05供电,单片机的时钟区远离接收模块,降低单片机的工作频率,中间加入屏蔽等。
接收模块和51系列单片机接口时最好做一个隔离电路,能较好地遏制单片机对接收模块的电磁干扰。接收模块工作时一般输出的是高电平脉冲,不是直流电平,所以不能用万用表测试,调试时可用一个发光二极管串接一个3K的电阻来监测模块的输出状态。
九、无线通讯模块发展前景
身处讯息化时代,可以发现通讯技术尤为重要,它对人们的工作和生活等各个方面都产生了巨大的影响,同时越来越多的领域离不开通讯技术的支持,尤其是物联网领域。通讯技术又分为有线通讯技术和无线通讯技术,其中无线通讯技术可使人与人之间的讯息传输和交流更加便捷。我国无线通讯技术正在飞速(FS)发展,在国家及科学技术的支撑下,相讯在未来也会保持很好的发展趋势,推广应用到所有领域,成为未来人们工作生活密不可分的部分,可以打破时间和空间上的壁垒,实现全球范围内讯息交流的高速化和高效化,使通讯技术发挥出更大的作用。
深圳市君诺达科技有限公司专业从事高精度GNSS模块和无线通讯产品的技术开发和应用推广服务商,依靠在无线通讯技术领域的研发推广经验,君诺达建立了一支具有丰富的软硬件开发经验的技术团队,旨在向国内外OEM/ODM客户以及系统集成商提供高品质、高性能的无线模块和应用方案,致力为客户创造长期的价值!
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在无线通讯产品领域,公司紧跟国际通讯技术的最新发展,引进和代理了符合市场需求的无线通讯模块,产品从2G、3G、4G布局全面,广泛应用在金融电子支付、车载远程控制、远程广告信息、直放站监控、移动互联网终端、智能家居、远程医疗、网络测试、企业信息管理、防盗报警、远程视频传输、智能抄表、移动计算、网络导航、语音话机、无线网关等领域。专注的领域包括视频监控,网络优化,路由器,POS等M2M行业应用。
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