Analyseur intégré IOT

IOT Integrated Analyzer pour l'enseignement instrumenté iota - 1100

L'analyseur intégré IOT intègre des fonctions d'analyseur de protocole aérien, d'analyseur de consommation de micro - puissance, d'analyseur de spectre, de générateur de signal. De nouveaux effets d'enseignement visuels et instrumentaux seront apportés à l'enseignement du cours et à la formation expérimentale, en voyant l'emballage de données sans fil pour les communications sans fil (ZigBee, wifi, saisie de paquets Bluetooth), en voyant les formes d'onde, en voyant le spectre et les signaux, afin que les étudiants acquièrent une maîtrise complète de l'expertise IOT.

La technologie sans fil utilisée par l'Internet des objets implique des fréquences de communication très élevées et une gamme spectrale relativement large,Par exemple, dans2.4GHzAppareils et technologies sans fil normalisés fonctionnant sur(Comme le Bluetooth4.0、ZigBeePRO、WiFi) ,Cette fréquence peut être facilement utilisée presque partout dans le monde. Cependant, pour améliorer la pénétration du bâtiment et la distance de transmission, réduire les interférences de toutes sortes, réduire la consommation d'énergie dans les communications sans fil,Les ingénieurs de conception et de développement peuvent envisager d'utiliser d'autres bandes de fréquences spécifiées par les pays(Exemple:5.8GHZ、915MHZ、779MHZ、433MHZ、315MHZAttendez un peu!) et- Oui.

En plus d'impliquer des fréquences relativement élevées et une gamme spectrale relativement large, la technologie IOT implique également une variété de piles de protocoles de communication différents (y compris ZigBee ieee802.15.4, Bluetooth, wifi et autres protocoles de communication différents) qui sont implémentés par logiciel selon différentes normes de communication et, finalement, permettent la communication entre différents nœuds de réseau, routeurs et passerelles. Pour les communications sans fil, un grand nombre de données de communication sont transmises en différents paquets de données dans l'air, ce qui nécessite un instrument haute fréquence spécial pour collecter et analyser ces transmissions dans l'air, mais nous ne pouvons pas voir et toucher l'emballage de données pour mettre en œuvre efficacement la vérification du Protocole de communication et la vérification des erreurs, améliorer l'efficacité du développement de la pile de protocoles logiciels.

Il est également que les nœuds de batterie de l'Internet des objets, etc., doivent être sous une très petite batterie, capable de travailler pendant une longue période, la mesure et la surveillance de ces états de consommation de micro - énergie est également un travail important, car pour économiser de l'énergie, ces nœuds sont généralement dans un état de fonctionnement instantané, est de mesurer la longue période de ces nœuds, la consommation d'énergie instantanée et l'analyse automatique de l'enregistrement, devient également un travail complexe, besoin d'avoir des instruments spécialisés à entreprendre.

C'est en fonction de ce besoin pratique de conception de produits et de développement technologique de l'IOT qu'un nouveau type d'instrument RF est apparu, c'est l'analyseur intégré de l'IOT, l'instrument dans un seul instrument, tout en réalisant les besoins des 4 aspects ci - dessus, ci - dessous, nous allons présenter brièvement l'application pratique simple de ce nouveau type d'instrument.

Fonctions de l'analyseur de protocole aérien

Air Protocol Analyzer est un dispositif de détection analytique numérique avancé qui peut acquérir et analyser les paquets de données transmis dans l'air par les protocoles de communication de différents réseaux IOT et de capteurs, dans lequel l'acquisition et l'analyse de réseaux de capteurs IOT conformes à la norme IEEE 802.15.4 est une fonction de configuration de base de l'analyseur de protocole d'air IOT Integrated Analyzer; Pour l'acquisition et l'analyse d'autres normes de communication, différents modules d'extension de Protocole peuvent être utilisés.

La figure 1 est un modèle d'acquisition d'analyse de deux groupes de nœuds de capteurs ZigBee différents, à travers lequel nous examinons comment utiliser les fonctions de base de l'analyseur de protocole aérien;

Tout d'abord, nous avons choisi d'entrer dans la fonction d'analyse de protocole aérien (fonction d'analyseur de protocole ieee802.15.4) sur l'analyseur intégré de l'Internet des objets et de voir cette image Multi - fenêtre apparaître sur l'écran, chaque fenêtre a un affichage d'acquisition de données aériennes, un affichage du flux de temps d'emballage aérien, une résolution du contenu de l'emballage, un affichage de la topologie du réseau et d'autres fonctions:

Démarrez la commande d'acquisition automatique de l'analyseur, l'analyseur utilisera automatiquement le circuit RF et l'antenne d'acquisition multicanaux sans fil 2,4 GHz à l'intérieur de 2,4 GHz, mettra en œuvre le balayage automatique multicanaux, si l'emballage de données conforme à la norme ZigBee est trouvé dans l'air, il complétera automatiquement l'acquisition de L'emballage aérien et stockera et affichera automatiquement ces données;

La figure I montre deux réseaux ZigBee, un réseau ZigBee avec micro - modules alimentés par batterie, composé de 4 modules, y compris des passerelles, des routeurs et des nœuds (en bleu), et un réseau ZigBee de micro - capteurs composé de 5 modules de collecte d'énergie (en vert), via des algorithmes complexes tels que l'acquisition automatique et l'emballage et l'analyse d'un ordinateur embarqué à grande vitesse à l'intérieur de l'analyseur, dans la fenêtre de topologie du réseau, nous pouvons observer en temps réel le fonctionnement et la topologie de ces deux réseaux indépendants, le réseau en bleu étant composé d'un coordinateur, de 2 routeurs et d'un nœud terminal formant un réseau maillé; Un autre réseau de collecte d'énergie (vert) composé d'un coordinateur, de 2 routeurs et de 2 points de terminaison formant un réseau indépendant de capteurs sans fil sans batterie;

À l'intérieur de la fenêtre d'acquisition de l'emballage, nous pouvons connaître en détail les informations internes au format de chaque emballage de données, rejoindre le réseau et le routage du Réseau pour diverses informations auto - organisées, comprendre le trafic réseau et la situation occupée, l'état fiable et sain du réseau, réaliser la surveillance transparente et l'analyse en temps réel du réseau de capteurs sans fil indépendants les uns des autres par plusieurs canaux RF.

Figure I. démonstration de l'acquisition et de l'analyse du Protocole aérien par 2 réseaux de capteurs ZigBee indépendants

Conception, test et analyse de circuits amplificateurs RF

Afin d'améliorer la couverture de la couche de détection IOT, nous avons souvent besoin d'ajouter divers amplificateurs RF aux systèmes sur puce (SOC) de capteurs sans fil dans la conception, et comme ces amplificateurs fonctionnent dans la bande RF micro - ondes de 315 MHz à 2,4 GHz, les tests et les analyses doivent être utilisés dans des analyseurs de spectre RF coûteux, afin de faciliter l'utilisation par les ingénieurs d'outils de développement de test à faible coût, les Analyseurs IOT sont équipés de différents modules d'analyseur de spectre pour les ingénieurs. Étant donné que ces fonctions supplémentaires utilisent conjointement un ordinateur intégré et un écran LCD couleur et un écran tactile à l'intérieur de l'analyseur IOT, l'augmentation globale du coût de l'instrument n'est pas très élevée;

L'analyseur IOT a 2 prises RF standard de 50 ohms sur le panneau avant, qui peuvent réaliser la sortie et l'entrée du Signal RF, et le logiciel intégré peut réaliser des fonctions de spectromètre RF et de générateur de Signal RF jusqu'à 2,45 GHz, (jusqu'à 5,8 GHz avec le module de fonction de sélection).

La figure II est une démonstration de test d'un amplificateur de réception et d'un amplificateur d'émission

Figure II, schéma de configuration de développement de test d'amplificateur RF

La figure II a deux cartes de circuit du module sans fil du réseau de capteurs (vert et bleu), lors de l'essai réel, vous ne pouvez choisir que l'une des cartes pour la connexion et l'essai réel et la mise en service;

Tout d'abord, Nous testons l'amplificateur d'émission (carte verte de la figure II), qui est généralement un amplificateur de puissance, nous connectons le câble de sortie RF de l'analyseur à l'entrée de la carte verte (déconnecter la sortie de l'émetteur - récepteur sans fil), ajustons le signal de sortie à la fréquence dont nous avons besoin (300 MHz, 433 MHz, 900 MHz, 2,45 GHz, etc.), connectons la sortie (extrémité de l'antenne) au câble de réception de l'analyseur, définissez l'analyseur dans l'état de réception spectrale, nous pouvons observer le signal du spectre RF sur l'analyseur, peut prendre l'affichage de la forme d'onde ou en même temps adopter l'affichage de la densité, mais également observer la trajectoire spectrale maximale, la trajectoire spectrale moyenne et d' Grâce au générateur de signaux RF et au spectromètre, nous pouvons tester divers paramètres RF du générateur de puissance, effectuer des ajustements sur l'impédance de sortie liée à l'amplificateur, la puissance, le bruit, etc., et terminer un processus de débogage et de test d'amplificateur de puissance de haute qualité;

Le test et la mise en service de la mise à l'essai de l'amplificateur à faible bruit (figure II Carte bleue), il suffit de connecter l'entrée et la sortie de l'analyseur séparément pour différentes fréquences radio, il peut également être facile de mettre en œuvre le travail de test et de mise en service d'un Module de capteur RF de haute difficulté tel que l'amplificateur à faible bruit.

Autres fonctions et modules de fonctions étendues

IOTA-1100L'analyseur IOT dispose également de la fonction d'analyseur de consommation de micro - puissance et, en tant que configuration standard, peut réaliser divers nœuds de capteurs et autres tests en continu dans différents états de puissance instantanée, enregistrement automatique et consommation d'énergie, courant moyen, courant maximal et autres paramètres fonction de test automatique;

Dans le même temps, le module de sélection de la nouvelle fonction de la série se joindra successivement à la configuration de sélection de cet instrument, la configuration de sélection comprendra le module de fonction d'analyse RFID HF et UHF, le module de fonction de spectromètre 5,8 GHz et le module de fonction d'émission de signal, le module de fonction d'analyseur de réseau RF 2,7 GHz, RF4CE， Bluetooth 4.0 et Bluetooth micro consommation d'énergie, 3G / 4G RF réseau de télécommunications et d'autres modules de fonction d'analyse de test, etc.