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低功耗無(wú)線模塊超遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)中繼的方法

發(fā)布時(shí)間:2022-09-20 作者:奈圖爾 來(lái)源:奈圖爾原創(chuàng) 瀏覽量(2986)
摘要:近年來(lái),隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們開始進(jìn)入數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的智能社會(huì),各種各樣的智能設(shè)備改變著我們的生活,而無(wú)線傳輸在這些智能化發(fā)展中占有不可或缺的地位。在...

奈圖爾科技(www.ntooler.com)整理消息

一、無(wú)線中繼發(fā)展背景 

近年來(lái),隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們開始進(jìn)入數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的智能社會(huì),各種各樣的智能設(shè)備改變著我們的生活,而無(wú)線傳輸在這些智能化發(fā)展中占有不可或缺的地位。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)終端間的數(shù)據(jù)傳輸媒體主要有無(wú)線電波,但由于無(wú)線電波存在衰減,并且頻率越高,無(wú)線電波隨距離衰減越快,因此高工作頻率將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中基站的覆蓋范圍十分有限,針對(duì)這一點(diǎn),在現(xiàn)有的無(wú)線電波的傳輸基礎(chǔ)上,采用中繼的方法,可以讓覆蓋范圍變得更加廣泛,提高了無(wú)線傳輸?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域。

二、無(wú)線中繼簡(jiǎn)介 

所謂的無(wú)線中繼,就是能夠?qū)o(wú)線發(fā)送方發(fā)來(lái)的無(wú)線信息轉(zhuǎn)發(fā)出去,讓無(wú)線目標(biāo)終端能夠接收到發(fā)送端的信息。

在一條鏈路中,無(wú)線中繼可以有多個(gè),并不是只允許一個(gè)無(wú)線中繼的存在。無(wú)線中繼越多,傳輸?shù)臅r(shí)間越長(zhǎng),但傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)。在一條無(wú)線中繼鏈路中,無(wú)線終端是可以實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)的,只要無(wú)線模塊既能收,又能發(fā)。傳統(tǒng)的能多無(wú)線模塊,很多都是要么只能收,要么只能發(fā)送的;還有的雖然收發(fā)功能都具有,但是收發(fā)轉(zhuǎn)換需要用戶轉(zhuǎn)換,使用起來(lái)很不方便。筆者使用過(guò)成都億佰特公司的無(wú)線模塊,該公司模塊都是收發(fā)一體的,使用起來(lái)很方便,模塊不發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候,就是接收狀態(tài),就可以接收同頻段的無(wú)線信號(hào);在模塊收到用戶設(shè)備通過(guò)串口發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)的時(shí)候,我們就自動(dòng)切換到發(fā)射模式,將收到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去,完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換收發(fā)。使用這類無(wú)線收發(fā)模塊,就能夠組成一個(gè)雙向傳輸?shù)臒o(wú)線中繼鏈路,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的傳輸。

 


 

三、無(wú)線中繼的實(shí)現(xiàn)

無(wú)線中繼的實(shí)現(xiàn)也是很簡(jiǎn)單的,成本也相對(duì)比較低,下面以成都億佰特?zé)o線模塊為例進(jìn)行闡述。

成都億佰特的無(wú)線收發(fā)模塊是轉(zhuǎn)串口的,通過(guò)串口就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā),用戶無(wú)線編寫驅(qū)動(dòng)程序,往模塊串口發(fā)送數(shù)據(jù),模塊就能啟動(dòng)發(fā)射,接收端收到數(shù)據(jù)后,通過(guò)串口把數(shù)據(jù)打印出來(lái),對(duì)用戶來(lái)說(shuō),使用起來(lái)是很方便的,用于實(shí)現(xiàn)中繼,也是很簡(jiǎn)單方面的。

如圖,如果無(wú)線終端A需要發(fā)送數(shù)據(jù)給無(wú)線終端B,由于傳輸距離太遠(yuǎn),A直接發(fā)送給B,B無(wú)法收到,這種情況下就可以依靠中繼實(shí)現(xiàn)A傳輸給B。實(shí)現(xiàn)中繼主要有兩種,一種是中繼采用呆MCU的方法,另一種是中繼不帶MCU的方法。兩種方法各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。 

1.中繼帶MCU的無(wú)線中繼方法 

中繼帶MCU的可以使用透?jìng)骰蛘叨c(diǎn)傳輸。

透?jìng)骶褪峭ㄟ^(guò)串口給電臺(tái)發(fā)送什么數(shù)據(jù),接收端收到后就輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。如A終端要講數(shù)據(jù)傳輸?shù)紹終端,中間在有多路中繼N1N2N3N4N5...Nn的情況下,由于中繼帶MCU,一個(gè)中繼收到A終端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)后,就需要改變自己地址和N2一致,將數(shù)據(jù)傳遞給N2,N2收到數(shù)據(jù)后,改變地址傳遞給N3,直到Nn改變自己的地址傳給B終端,才算單向傳輸鏈路完成。

定點(diǎn)模式實(shí)現(xiàn)中繼傳輸相對(duì)而言受包長(zhǎng)限制,但是節(jié)約了地址等設(shè)置的時(shí)間,理論上傳輸相同的中繼個(gè)數(shù),時(shí)間短很多,但是受分包影響,每次傳輸字節(jié)不能超過(guò)包長(zhǎng)。每次傳輸?shù)臅r(shí)候,需要發(fā)送端加上下一目標(biāo)端的地址和信道,下一個(gè)目標(biāo)端才能收到。

 

 

2.中繼不帶MCU的無(wú)線中繼方法 

不帶MCU的中繼方法只能采用定點(diǎn)模式,不能使用透?jìng)髂J?。由于中繼沒(méi)有MCU,是將中繼的RX TX短接實(shí)現(xiàn)中繼,因此只能使用定點(diǎn)。并且,中繼個(gè)數(shù)越多,單包攜帶的有用數(shù)據(jù)越少,這種傳輸方法速度快,成本低,但是傳輸數(shù)據(jù)量少,發(fā)送端所帶的協(xié)議字節(jié)隨中繼個(gè)數(shù)增多而增多。

 

 

總的來(lái)說(shuō),不同的中繼方法,優(yōu)缺點(diǎn)都不同。中繼帶MCU的適合多級(jí)中繼,但是成本相對(duì)高些,傳輸距離也要遠(yuǎn)些;不帶MCU的中繼方法成本要低些,但中繼數(shù)量受限,傳輸距離相對(duì)也受限。用戶在選擇上可以更具實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇中繼方案。

以上所描述的中繼方法都是基于成都億佰特?zé)o線數(shù)傳模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行闡述的,需要使用無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)中繼方法的各位用戶可以去億佰特官網(wǎng)及淘寶店鋪選擇。

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