Nesnelerin İnterneti Entegre Analizörü

Nesnelerin İnterneti Entegre Analizörü Enstrümantasyon Öğretimi IOTA-1100

IoT entegre analizörü, hava protokolü analizörü, mikro güç analizörü, spektrum analizörü ve sinyal jeneratörü özelliklerini entegre eder. Derslerin öğretimi ve deneysel eğitimi için tamamen yeni görselleştirme ve enstrümanlı öğretim etkileri getirecek, kablosuz iletişimin kablosuz veri paketlerini (Zigbee, WIFI, Bluetooth paket yakalama) görmek, dalga şekillerini görmek, spektrum ve sinyalleri görmek, öğrencilerin nesnelerin İnterneti uzmanlığını tam olarak öğrenmelerine olanak sağlayacaktır.

Nesnelerin İnterneti tarafından kullanılan kablosuz teknolojiler çok yüksek iletişim frekansları ve daha geniş bir spektrum aralığını içerir.,Örneğin2.4GHzStandartlaştırılmış kablosuz cihazlar ve teknolojiler üzerinde çalışır(Bluetooth gibi4.0、ZigBeePRO、WiFi) ,Bu frekans dünyanın neredeyse her yerinde kullanılabilir. Bununla birlikte, binanın penetrasyonunu ve iletim mesafesini iyileştirmek, çeşitli müdahaleleri azaltmak ve kablosuz iletişimde güç tüketimini azaltmak için,Tasarım ve geliştirme mühendisleri, ülkelerin belirttiği diğer frekans bantlarını kullanmayı düşünebilirler.(Örnek:5.8GHZ、915MHZ、779MHZ、433MHZ、315MHZBekle bir dakika.)- Hayır.

Nesnelerin İnterneti teknolojisinde, daha yüksek frekans ve daha geniş spektrum aralığını içeren bir yanı sıra, farklı protokol yığınları da içerir (ZIGBEE IEEE802.15.4, Bluetooth, WIFI ve diğer farklı iletişim protokolleri dahil), bu protokol yığınları farklı iletişim standartlarına göre yazılım tarafından gerçekleştirilir ve sonunda farklı ağ düğümleri, yönlendiriciler ve geçitler arasındaki iletişimi gerçekleştirir. Kablosuz iletişim için, büyük miktarda iletişim verileri farklı paketlerde, havada aktarılır, bu havada bu iletişimi toplamak ve analiz etmek için özel bir yüksek frekanslı alet gerektirir, ancak görünmez, dokunamaz veri paketleri, iletişim protokolü doğrulama ve hata tespit etmeyi etkili bir şekilde gerçekleştirmek ve yazılım protokolü yığını geliştirme verimliliğini artırmak için.

Ayrıca, nesnelerin İnterneti'nin pil düğümleri gibi, çok küçük bir pil altında, uzun süre çalışmak için, bu mikro güç tüketimi durumlarını ölçmek ve izlemek de önemli bir iştir, çünkü enerji tasarrufu için, bu düğümler genellikle an çalışma durumunda, bu nedenle bu düğümlerin uzun döngülerini ölçmek, an güç tüketimi ve otomatik kayıt analizi, ayrıca karmaşık bir iş haline gelir, özel aletler gerekir.

Nesnelerin İnterneti ürün tasarımı ve teknoloji geliştirilmesinin bu gerçek ihtiyacına göre, yeni bir tür radyo frekans aleti ortaya çıktı, yani bir alette, yukarıda belirtilen 4 yönün ihtiyaçlarını gerçekleştiren bir alet, bu yeni aletin basit pratik uygulamasını kısaca tanıtacağız.

Hava Protokolü Analizörü

Hava Protokolü Analizörü, IEEE 802.15.4 standartına uygun Internet of Things ve sensör ağlarının iletişim protokollerinin havada gönderilen veri paketlerini toplamak ve analiz etmek için gelişmiş bir dijital analitik tespit cihazıdır. Diğer iletişim standartlarının toplanması ve analizi için farklı protokol genişletme modülleri kullanılabilir.

Şekil 1, iki farklı ZIGBEE sensör düğümünün analiz toplanması için bir şablondur ve bu şablon ile hava protokolü analizörünün temel işlevlerini nasıl kullanacağımıza bakıyoruz;

İlk olarak, IoT entegre analizöründeki hava protokolü analizi fonksiyonuna (IEEE802.15.4 protokolü analizörü fonksiyonu) girmeyi seçtik ve ekranda görünen bu çok pencereli ekranı gördük, her pencerede ayrı ayrı hava veri paketleme toplama görüntüsü, hava paketleme zaman akışı görüntüsü, paketleme içeriği çözümü, ağ topolojisi görüntüsü ve diğer çeşitli fonksiyonlar vardır:

Analizör otomatik toplama komutunu başlatın, analizör otomatik olarak iç 2.4GHZ kablosuz çok kanallı 2.4GHZ aracılığıyla RF devrelerini ve antenleri toplar, çok kanallı otomatik tarama uygular, havada ZIGBEE standartlarına uygun veri ambalajı bulunursa, hava ambalajı toplamasını otomatik olarak tamamlar ve bu verileri otomatik olarak depolar ve görüntüler;

Şekil 1'de iki ZIGBEE ağı gösterilmiştir, biri, geçit, yönlendirici ve düğüm (mavi) dahil olmak üzere 4 modüllerden oluşan, bir diğeri, 5 enerji toplama modülünden oluşan ZIGBEE mikro sensör ağı (yeşil), analizörün içi yüksek hızlı gömülü bilgisayarların otomatik toplanması ve paketlemesi ve analizi gibi karmaşık algoritmalar aracılığıyla, ağ topolojisi penceresinde, bu iki bağımsız ağ çalışmasını ve topolojisini gerçek zamanlı olarak gözlemleyebiliriz, mavi ağ bir koordinatör, 2 yönlendirici, bir terminal düğümü ile ağ oluşturur; Diğer bir enerji toplama ağı (yeşil), bir koordinatör, 2 yönlendirici ve 2 terminal noktasından oluşan bağımsız bir pilsiz kablosuz sensör ağı;

Paket toplama penceresinde, her veri paketinin biçim içi bilgileri hakkında ayrıntılı bilgi alabiliriz, ağ ve ağ yönlendirmesi gibi ağların kendi kendini örgütlenmesi hakkında çeşitli bilgiler ekleyebiliriz, ağ trafiği ve meşgullüğü, ağ güvenilirliği ve sağlıklı durumu hakkında bilgi alabiliriz, birbirinden bağımsız olan birden fazla RF kanalı olan kablosuz sensör ağının şeffaf izlenmesini ve gerçek zamanlı analizini sağlayabiliriz.

Şekil 1, 2 bağımsız ZIGBEE sensör ağı hava protokolü toplama ve analizi gösterimi

RF amplifikatör devre tasarımı, test ve analizi

IoT sensör katmanının kapsamını artırmak için, tasarımımızda genellikle kablosuz sensör çip üzerindeki sistemler (SoC) için çeşitli RF güçlendiricileri eklememiz gerekir. Bu güçlendiriciler 315 MHZ'den 2.4 GHZ'e kadar mikrodalga RF bantında çalıştığından, test ve analiz için pahalı RF spektrum analizörleri gerekir ve mühendislerin ucuz test geliştirme araçları kullanmasını kolaylaştırmak için, IoT analizörleri mühendislerin kullanması için farklı spektrum analizörü modülleri ile donatılmıştır. Bu ek özellikler, IoT analizörünün içindeki gömülü bilgisayarları ve renkli LCD ekranları ve dokunmatik ekranları ortak olarak kullandığından, genel aletlerin artan maliyeti çok yüksek değildir;

IoT analizörü, ön panelde 2 standart 50 ohm RF fişine sahiptir ve RF sinyallerinin çıkışını ve girişini sağlayabilir, yerleşik yazılım 2,45 GHZ'e kadar RF spektrometri ve RF sinyal jeneratörü fonksiyonunu sağlayabilir (seçenekli fonksiyon modülü kullanarak 5,8 GHZ'e kadar olabilir).

Şekil 2, alıcı ve yayım amplifikatörlerinin test gösterimi.

Şekil II. Radyo frekans amplifikatörü test geliştirme yapılandırma şeması

Şekil II'de iki sensör ağ kablosuz modülü devre kartı (yeşil ve mavi) vardır, gerçek test edildiğinde, yalnızca kurullardan birine bağlantı ve gerçek test ve hata arıtma seçebilirsiniz;

İlk olarak, yayın amplifikatörünü (Şekil II yeşil devre panosu) test ediyoruz, bu genellikle bir güç amplifikatörüdür, analizörün RF çıkış kablosunu yeşil devre panosunun giriş ucuna bağlıyoruz (kablosuz alıcı-verici çıkışını kesiyoruz), çıkış sinyalini ihtiyacımız olan frekanslara (300MHZ, 433MHZ, 900MHZ, 2.45GHZ vb.) ayarlayoruz, çıkış ucunu (antenin ucunu) analizörün alım kablosuna bağlıyoruz, analizörü spektrum alım durumuna ayarlayoruz, analizörde RF spektrum sinyalini gözlemleyebiliriz, dalga şekli görüntüleme veya aynı zamanda yoğunluk görüntüleme kullanabiliriz, ayrıca maksimum spektrum izleri, ortalama spektrum izleri ve diğer gelişmiş sayısal işlevler gözlemleyebiliriz; Radyo frekans sinyal jeneratörü ve spektrometri ile, güç jeneratörünün çeşitli radyo frekans parametrelerini test edebilir, amplifikatörle ilgili çıkış impedansı, güç, gürültü vb. ayarlayabilir ve yüksek kaliteli bir güç amplifikatörü hata açma ve test sürecini tamamlayabiliriz;

Düşük gürültü güçlendirici test hatalaması (Şekil II mavi devre panosu) için test ve hatalama, sadece farklı RF bağlantısı için analizörü giriş çıkışına ayrı ayrı eklemek gerekir, aynı zamanda düşük gürültü güçlendirici gibi yüksek zorluklu RF sensör modüllerinin test hatalamasını kolaylaştırabilir.

Diğer fonksiyonlar ve genişletilmiş modüller

IOTA-1100Nesnelerin İnterneti analizörü ayrıca mikro güç analizörü fonksiyonuna sahiptir ve standart yapılandırma olarak, çeşitli sensör düğümleri ve diğer parametrelerde, an gücünün farklı durumlarında sürekli test, otomatik kayıt ve güç tüketimi, ortalama akım, maksimum akım ve diğer otomatik test fonksiyonları gerçekleştirebilir;

Aynı zamanda, yeni özellikler serisinin seçim modülü, cihazın seçim yapılandırmasına eklenecek, seçim yapılandırması HF ve UHF RFID analiz fonksiyonu modülü, 5.8GHZ spektrometer fonksiyonu modülü ve sinyal yayım fonksiyonu modülü, 2.7GHZ radyo frekans ağ analizörü fonksiyonu modülü içerecektir. RF4CE， Bluetooth 4.0 ve Bluetooth mikro güç tüketimi, 3G / 4G radyo frekans telekomünikasyon ağları gibi test analiz fonksiyonu modülleri vb.