短距离无线通信模块
短距离无线通讯(芯片)技术概述

短距离⽆线通讯(芯⽚)技术概述短距离⽆线通讯(芯⽚)技术概述⼀、各种短距离⽆线通信使⽤范围与特性⽐较⽆线化是控制领域发展的趋势,尤其是⼯作于ISM频段的短距离⽆线通信得到了⼴泛的应⽤,各种短距离⽆线通信都有各⾃合适的使⽤范围,本⽂简介⼏种常见的⽆线通讯技术。
关键字:短距离⽆线通信,红外技术,蓝⽛技术,802.11b,⽆线收发⼯业应⽤中,现阶段基本上都是以有线的⽅式进⾏连接,实现各种控制功能。
各种总线技术,局域⽹技术等有线⽹络的使⽤的确给⼈们的⽣产和⽣活带来了便利,改变了我们的⽣活,对社会的发展起到了极⼤的推动作⽤。
有线⽹络速度快,数据流量⼤,可靠性强,对于基本固定的设备来说⽆疑是⽐较理想的选择,的确在实际应⽤中也达到了⽐较满意的效果。
但随着射频技术、集成电路技术的发展,⽆线通信功能的实现越来越容易,数据传输速度也越来越快,并且逐渐达到可以和有线⽹络相媲美的⽔平。
⽽同时有线⽹络布线⿇烦,线路故障难以检查,设备重新布局就要重新布线,且不能随意移动等缺点越发突出。
在向往⾃由和希望随时随地进⾏通信的今天,⼈们把⽬光转向了⽆线通信⽅式,尤其是⼀些机动性要求较强的设备,或⼈们不⽅便随时到达现场的条件下。
因此出现⼀些典型的⽆线应⽤,如:⽆线智能家居,⽆线抄表,⽆线点菜,⽆线数据采集,⽆线设备管理和监控,汽车仪表数据的⽆线读取等等。
1.⼏种⽆线通信⽅式的简介⽣产和⽣活中的控制应⽤往往是限定到⼀定地域范围内,⽐如:主机设备和周边设备的互联互通,智能家居房间内的电器控制,餐厅或饭店内的⽆线点菜系统,⼚房内⽣产设备的管理和监控等0~200⽶的范围内,本⽂着重探讨短距离⽆线通信实⽤技术,主要有:红外技术,蓝⽛技术,802.11b⽆线局域⽹标准技术,微功率短距离⽆线通信技术,现简介如下:1.1 红外技术红外通信技术采⽤⼈眼看不到的红外光传输信息,是使⽤最⼴泛的⽆线技术,它利⽤红外光的通断表⽰计算机中的0-1逻辑,通常有效作⽤半径2⽶,发射⾓⼀般不超过20度,传统速度可达4 Mbit/s,1995年IrDA(InfraRed Data Association)将通信速率扩展到的⾼达16Mbit/s ,红外技术采⽤点到点的连接⽅式,具有⽅向性,数据传输⼲扰少,速度快,保密性强,价格便宜,因此⼴泛应⽤于各种遥控器,笔记本电脑,PDA,移动电话等移动设备,但红外技术只限于两台设备通讯,⽆法灵活构成⽹络,⽽且红外技术只是⼀种视距传输技术,传输数据时两个设备之间不能有阻挡物,有效距离⼩,且⽆法⽤于边移动边使⽤的设备。
基于无线传输模块PTR2000的短距离无线传输技术

短距 离无线传 输技 术的范 围很广 ,在一股 意义上 ,只要通信 收发 双方通过无 线 电波 传输信 息 ,并
传 输 距 离 限制 在 较 短 的 范 围 内 , 通 常 是 几 十 米 以 内 ,就 可 以称 为 短 距 离 无 线 通 信 。短 距 离 无 线 传 输 技 术
的两个 重要特征和 优势 是低 成本 、低功耗 。常见 的短距离无线 通信有基 于 8 2 1 0 .1 的尢线 局域 网 WL N、 A
引脚相 连 , 单片机 的 T XD引脚和 P R 0 0 的 DI T 20 引脚 相 连 ,实现 串行 数据传输 ;决定 P R 0 0 模块工作 模式的 T 20 T N、CS WR 三 个引脚 分别和单 片机 I XE 、P / O控制 口中
的 P ,、P .、P . 相 连 ,工 作 时 , 由 单 片 机 中运 行 的 20 2 1 22 程 序 实 时 决 定 P R 0 0的 工 作 模 式 。 T 20 3 C 机 和 P R 0 0 接 口 电 路 设 计 、P T 20 P 机 和 P R 0 0 模 块 的接 口 电 路 较 为 简 单 , P C T 20 C 机 串 口支 持 R 一3 S2 2标 准 , 而 P R 0 0模 块 支 持 T L 电 T 20 T _ , 因 此 , 它 们 之 问 的 信 号 需 要 经 过 电 平 转 换 。本 系 统 甲
写
将 单 片 机 的 待 传 数 据 调 制 成 射 频 信 号 , 发 送 到 P 机 端 C 片机 保持一致 。
Hale Waihona Puke 的 P R 0 0 模块 ,同时接 收 P 机 端 P R 0 0 模块传 T 20 C T 20 送过来 的射 频信 号,并调制成 单片机 能够 识别的 T L 信 T
短距离无线通信技术

短距离无线通信技术短距离无线通信以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术,由于技术不断融合和发展,具体技术的应用范围也会动态变化;短距离无线通信技术对比1.1.1WLAN是WLAN原始标准,WIFI应用标准,可向11g、11n升级;有兴趣的可以比较执行不同标准WIFI 设备的兼容问题;和是未来最有应用潜力的协议标准;=,1999年,物理层补充54Mbit/s,播在5GHz;=,1999年,物理层补充11Mbit/s播在;WIFI标准=,2003年,物理层补充54Mbit/s,播在;=,2004年,无线网络的安全方面的补充;=,更高传输速率的改善,基础速率提升到s,可以使用双倍带宽40MHz,此时速率提升到150Mbit/s;=,该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范;该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求;=,这个通信协定主要用在车用电子的无线通信上;=,的潜在继承者,更高传输速率的改善,当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps,将单信道速率提高到至少500Mbps;1.1.2Zigbee仿生学思想Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时,通过跳ZigZag形舞蹈和扇动翅膀来告知同伴,达到交换信息的目的;借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术;Zigbee实现在数百上千个微小的网络节点Zigbee网络模块之间互相协调通信,以接力的方式通过无线电波从一个节点传到另一个节点,最后接入计算设备或由其它热点如WiMax、WIFI等中继;ZigbeeVsBluetoothVsRFID用途:Zigbee和蓝牙更多用于数据传输,RFID更多用于标识组网:Zigbee组网自由限制小最多可组成65000个节点的大网,蓝牙最多与相邻8个设备组网速率:Zigbee是低速,蓝牙是高速技术在不断融合和发展,低速率是相对的功耗:Zigbee低功耗,两节干电池常能支持模块应用半年之久,蓝牙高耗能激活:Zigbee的响应速度较快,从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能;蓝牙需要3~10s、WiFi需要3s;Zigbee应用=Zigbee广泛用来构建自组网、无线传感网,当前超火的技术;=传感网设备通常由网络模块+传感模块+电池构成,网络模块具有自动识别和配置、动态拓扑和路由,传感模块负责采集环境信息;=Zigbee联盟预言未来每个家庭将拥有50~150个Zigbee器件,应用领域包括:家庭和楼宇网络的空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等;案例智能交通=道路安全报警:高速路上的车辆速度都非常快,一旦前方道路发生意外车辆抛锚、碰撞;道路塌陷等,前方的车辆或故障车辆自动发出道路安全报警信息,及时通知后面的车辆,以避免造成更大的事故;=交通拥塞信息通知和实时路况感知:在城市道路路况实时采集的基础上,通过路口网络设施将信息及时传递给车辆,并且在车辆之间分发共享;=协作式的车辆碰撞避免:每个车辆感知周围的车辆的位置、速度、是否踩刹车等信息,通过智能装置分析,及时感知危险状况并提醒驾驶员,从而避免驾驶员判断不足造成的车祸;这在驾驶员视线受限的情况下非常有用;=无信号灯路口的车辆防碰撞系统:无信号灯的路口由于车流量小,司机经常因为麻痹大意而造成车祸;可以在路口设置车辆传感器和智能防碰撞检测器,在两个交叉方向出现车辆时,通过特殊信号及时提醒司机避险;=自适应巡航控制:高级轿车的自适应巡航控制依赖于自组网的支持;而自适应巡航控制又为“巡航车队”多个速度一致的车排成一个队伍,车与车之间距离比较短,可以提高高速道路的吞吐率的运行提供了可能;=信息服务:包括道路信息服务、天气信息服务、加油站位置价格信息、餐馆位置信息、Internet及交互式信息服务等;其它如一些传统的服务方式,比如交通诱导或停车诱导,采用自组网作为补充,对驾驶员会更加方便;无线抄表=用带自组网模块的智能电表替代传统电表,居民楼中的智能电表构成自组网,自动将电表计数传至小区物业管理平台,取代传统人工阅读抄表记录的消耗;森林防火=冬季干燥容易燃烧森林大火,如何在广袤的林区第一时间捕获燃火信息对扑救至关重要;通过飞播大量传感网模块,实时动态采集林区湿度、温度、风力、火焰等并由各个结点自组织建网将信息传回中继站点或控制中心;战场物化采集=向难以获得情报的战地空投大量传感网模块,采集战场物理声音、震动、地形等、化学爆炸物残留气体、化学武器信息,供作战分析和决策;未来战争会更多将传感网获取的战场信息与单兵作战平台集成,成为战场数据链的重要组成部分;无线监控=电影机械师中杰森·斯坦森监视对象总是随手在隐蔽处粘一个摄像头,这个小东西肯定包含一个自组网模块,杰森找个僻静角落监控就好了;1.1.3WMAN1.1.4RFIDRFID组成和特点标签Tag:由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;Tag之间是不能通信的,NFC芯片之间可以通信;阅读器Reader:读取也可写入标签信息的设备,可设计为手持或固定读写器;RFID系统最重要的优点是非接触识别,它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢等条形码无法使用的恶劣环境阅读标签,并且阅读速度极快,大多数情况下不到100毫秒;案例:1.1.5近场通讯NFCNFCVsRFIDVs蓝牙NFC芯片具有相互通信功能,并具有计算能力,还可含有加密逻辑电路或加密/解密模块;NFC通常用于私密领域的超短距离非接触式通信;RFID通常仅用于标识;NFC传输速度不如蓝牙,不能满足需要较高带宽的应用需求;应用案例:1.1.6二维条码被用来作为身份识别车票、身份证;=支付宝有个基于二维条码的转账和红包派发应用,可以由用户制作二维条码将账户和转账金额等信息封装在二维码中,通过短信、邮件收到二维条码的其他用户读取条码信息后即可实现资金转账;1.1.7红外通信=小型移动设备短距低速数据交换,手机、PDA、遥控器,由于红外的直射特性,连接受工作距离、工作角度视角等限制;=蓝牙通信无角度限制,通信距离也较红外更远,但蓝牙技术应用成本较高;1.1.8无绳电话=俗称子母机,母机相当于子机的接入网关,子机可移动使用,受限于信号强度,只能在距母机有限的范围内使用;=回忆小灵通的工作方式,小灵通是接入到基站再并入固网;1.1.9无线个域网WPAN蓝牙=近距离、低成本,设计用来连接不同设备,实现有线连接无线化;如手机免提,游戏手柄,鼠标键盘耳机等;=办公室因各种电线电缆纠缠不清而非常混乱;从为设备供电的电线到连接计算机至键盘、打印机、鼠标和手机的电缆,无不造成了一个杂乱无序的工作环境;在某些情况下,这会增加办公室危险,如员工可能会被电线绊倒或被电缆缠绕;现在,蓝牙无线技术,办公室里再也看不到凌乱的电线,整个办公室也像一台机器一样有条不紊地高效运作;=启用蓝牙的设备能够创建自己的即时网络,用户之间能够共享演示稿或其它文件,不受兼容性或电子邮件访问的限制=蓝牙技术在日常生活中应用最广的就是在支持蓝牙的手机通话设备上,如手机蓝牙耳机,车载免提蓝牙,蓝牙使驾驶更安全,很多车主都感到开车时接听电话不方便:一只手扶着方向盘,另一只手举着电话接听,不但妨碍换挡、影响安全,两只眼睛盯着前车还得四下踅摸警察,12分实在不禁罚;车载免提系统接听电话比较方便,将双手空出来,让手做它该做的事;超宽带UWB=曾被认为是WPAN未来的主流技术,商业化进程已终止,蓝牙技术联盟将继承和融合其部分智能家居智能XX。
单片机蓝牙模块原理

单片机蓝牙模块原理
蓝牙模块是一种无线通信模块,可以实现设备之间的短距离无线通信。
单片机蓝牙模块的原理是通过蓝牙技术将单片机与其他设备(如手机、电脑等)进行无线连接。
单片机蓝牙模块由蓝牙芯片和单片机组成。
蓝牙芯片是实现蓝牙通信的核心部件,它集成了蓝牙协议栈和蓝牙通信的硬件电路。
蓝牙协议栈是一组软件协议,负责处理蓝牙设备的连接、通信和数据传输等功能。
单片机通过串口通信与蓝牙芯片进行数据交互。
在单片机程序中,可以通过串口向蓝牙模块发送指令,如搜索其他蓝牙设备、建立连接等。
蓝牙芯片接收到指令后,会执行相应的操作,并将结果通过串口返回给单片机。
在通信过程中,单片机可以通过蓝牙模块与其他蓝牙设备进行数据传输。
例如,可以通过蓝牙模块将单片机采集到的数据发送给手机进行显示或处理。
同时,也可以通过蓝牙模块接收其他设备发送的数据,然后交给单片机进行处理。
单片机蓝牙模块还支持蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy,BLE)技术,可以在低功耗模式下实现长时间的无线通信。
这对于一些低功耗应用场景非常有用,如物联网设备、传感器网络等。
总的来说,单片机蓝牙模块通过蓝牙技术实现了单片机与其他
设备之间的无线通信。
它可以广泛应用于各种领域,如智能家居、健康医疗、工业控制等。
物联网建设中的短距离无线通信技术

物联网建设中的短距离无线通信技术物联网建设中,短距离无线通信技术是至关重要的一环。
短距离无线通信技术不仅能够实现物联网中设备的互联互通,还可以提高物联网设备的安全性和可靠性。
本文将介绍短距离无线通信技术的种类,以及其在物联网建设中的重要性。
短距离无线通信技术包括红外技术、无线射频技术、蓝牙技术、ZigBee技术、NFC(近场通信)技术等。
这些技术之间有着不同的特点和应用场景。
以下是各种短距离无线通信技术的简介:1.红外技术:红外技术是通过红外线通信实现数据传输的一种短距离无线通信技术。
它的特点是在短距离内,具有高速传输的能力。
由于其传输距离较短,所以应用场景主要是在人机交互设备上,如遥控器、红外口袋等。
3.蓝牙技术:蓝牙技术是一种无线通信技术,通过蓝牙模块实现设备之间的数据传输。
它的特点是传输速度较快,传输距离较远,同时还能耗更低。
蓝牙技术广泛应用于智能手环、耳机、智能家居等场景上。
5.NFC技术:NFC技术是一种近距离无线通信技术,具有快速简便的特点。
它主要用于设备与设备之间的近距离通信,例如移动支付和物联网设备的配置。
在物联网建设中,短距离无线通信技术的应用非常重要。
它们可以通过连接物联网中的设备,实现设备之间的智能化互联互通。
在物联网中,每一个设备都需要有一个唯一的标识码,短距离无线通信技术可以实现设备之间的识别和连接。
此外,短距离无线通信技术可以提高物联网设备的安全性和可靠性。
通过采用加密和身份验证等安全技术,可以保证物联网设备之间的数据传输是受保护的。
而且,由于短距离无线通信技术的传输距离相对较短,可以减少干扰和误传的可能。
基于MSP430F133和RFW模块的短距离无线数据通信

RF mo ue S F — 0 n F l 2 c a a t r t s a d a pia in r ls a a c mmu ia in b s d o MA p o W d l R W D1 0 a d R W 0 h r c e i i n p l t sWi e s d t o sc c o e nc t a e n CS r . o t c 1 n tr aie i fmw r r g a o o . d i e l n i a e p o r m. a z r K y r s MS 4 0 R W — 0 。 W l 2 C MA e wo d : P 3 . F D1 0RF 0 . S
围 1 系统 硬 件 实 现 的 主 要 连 接 围
括 R W2 . F 8 C 和 R W4 8 三 个 芯 片 。R W2 F 4 R W4 8 F 8R F 4完 成 所
硬 件 设 计 中 对 MC 提 供 双 晶 振 系 统 ,低 频 晶 振 3 . 8 U 27 K 6 为 R 2 2接 L提 供 频 率 支 持 , 频 晶振 8 为 系 统 运 行 的 主 时 S3 I 高 M 钟 , 1口 的 8位 为 R W — 0 P F D1 0的 8根 数 据 线 , 40 P . 为 P . ̄ 44
是 在 固件 编 程 时 有所 不 同 。 设 计 中采用 的处 理 器 为 MS 4 0 1 3,它 是 一 种 超低 功 耗 P 3 F3
读一 个字节 , 每一个 中断 MCU可 以读 1 6个字 节 , 这就减 少 了 MCU处理数据的开销。
无 线 数 据 通 信 的收 发 硬 件 设 计 是 一 样 的 。基 于 电 路 的 复 杂
刘 佳 周 广 荣 夏 志 忠 ( 大连海事大学信息工程 学院, 宁 大连 16 2 ) 辽 06 1
ZigBee简介

【简介】:现实生活中,系统传输的通常为小量的突发信号。
虽然能满足传输,但其成本高、体积大和能源消耗大等问题不得不让我们考虑,在这种情况下,体积小、成本低、能量消耗小和传输速率低的短距离无线通信Zigbee技术诞生了。
简单的说,Zigbee是一种高可靠的【无线数据传输网络】,类似于CDMA 和GSM网络。
Zigbee数传模块类似于移动网络基站。
通讯距离从标准的75m 到几百米、几公里,并且支持无限扩展。
Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。
与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,Zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。
而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个Zigbee“基站”却不到1000元人民币。
每个Zigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。
除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
【发展史】:1999年针对自动化应用需求的增加,低功耗、低成本以及多节点的无线网路技术概念ZigBee 因应而生。
2000年12月IEEE成立IEEE 802.15.4工作组,致力于开发一种可应用在固定、可携或移动设备上的低成本、低功耗以及多节点的低速率无线连接技术。
2001年8月美国Honeywell等公司发起成立ZigBee Alliance,他们提出的ZigBee技术被确认纳入为IEEE 802.15.4标准。
2002年10月TI、Motorola、Philips和日本三菱等重量级企业加盟ZigBee Alliance。
短报文通信模块

短报文通信模块1. 介绍短报文通信模块是一种用于在设备之间进行短距离通信的技术。
它能够实现快速、可靠的数据传输,广泛应用于物联网、智能家居、工业控制等领域。
本文将介绍短报文通信模块的原理、应用场景和未来发展趋势。
2. 原理短报文通信模块采用无线电频率进行数据传输,通过调制和解调技术将数字信息转换成无线电信号,并在接收端将无线电信号还原为数字信息。
常见的短报文通信模块包括蓝牙、Zigbee、LoRa等。
2.1 蓝牙蓝牙是一种短距离无线通信技术,工作在2.4GHz频段。
蓝牙具有低功耗、低成本和广泛兼容性的特点,适用于连接手机、耳机、键盘鼠标等设备。
蓝牙采用频分复用技术,将可用频率划分为多个窄带信道,并使用跳频技术避免干扰。
蓝牙的通信距离一般在10米左右,最高可达100米。
2.2 ZigbeeZigbee是一种低功耗、短距离无线通信技术,工作在2.4GHz或900MHz频段。
Zigbee具有自组网、低功耗和高可靠性的特点,适用于物联网设备之间的通信。
Zigbee采用星型拓扑结构,由一个协调器和多个终端设备组成。
协调器负责网络管理和数据转发,终端设备通过协调器进行通信。
Zigbee的通信距离一般在10-100米左右。
2.3 LoRaLoRa(Long Range)是一种远程低功耗无线通信技术,工作在433MHz或868MHz频段。
LoRa具有超长传输距离、低功耗和强抗干扰能力的特点,适用于物联网中远程传感器节点的通信。
LoRa采用扩频技术和自适应速率调制技术,能够实现数十公里范围内的数据传输。
LoRa的网络拓扑结构灵活多样,可以支持星型、网状等多种结构。
3. 应用场景短报文通信模块广泛应用于物联网、智能家居、工业控制等领域。
以下是几个典型的应用场景:3.1 物联网设备通信短报文通信模块可以用于物联网设备之间的通信。
例如,通过蓝牙模块将智能手机与智能灯泡连接,用户可以通过手机控制灯泡的开关、亮度等参数。
3.2 智能家居控制短报文通信模块可以实现智能家居中各个设备之间的通信。
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图 A7 短距离无线通信模块 3.通信模块弱电接口管脚定义 通信模块弱电接口采用 2×6 双排插针作为连接件, 采集器弱电接口采用 2×6 双排插座作为连接件。 图 A8 为通信模块弱电接口管脚定义示意图;采集器与通信模块弱电接口管脚定义见表 A-2。
图 A8 通信模块弱电接口示意图
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表 A-2 采集器与通信模块弱电接口管脚定义说明
采集器接口管 脚编 号 20 19 18 17 16 模块对应 管脚编号 9 10 11 12 13 信号类别 预留 预留 预留 信号 信号 信号名称 RESERVE RESERVE RESERVE /RST RXD I O I I 信号方向 (针对模块) 说 预留 预留 预留 复位输入(低电平有效) 通信模块接收采集器 CPU 信号引脚( 5V TTL 电平) MAC 地址设置使能;低电平时,方可设置 载波模块 MAC 地址。 通信模块数字部分电源,由采集器提供。电 压:直流 5V± 5%,电流:50mA。 O 通信模块给采集器 CPU 发送信号引脚(5V TTL 电平) 通信地 通信模块模拟电源,由采集器提供,电压范 10、9 19、20 电源 VCC 围:+12V~+15V,输出功率:1.5W。滤波 电容放电时间常数不小于 10 倍工频周期,总 容量不小于 2200 明
15
14
信号
/SET
I
14
15
电源
VDD
13 12、11
16 17、18
信号 电源
TXD VSS
F) 。
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