Łączność bezprzewodowa w systemach inteligentnego zarządzania energią i mediami

Bezpieczne sieci z modułami bezprzewodowymi

Aby szybko wdrożyć bezpieczną sieć, projektanci mogą skorzystać z modułów bezprzewodowych XBee RR firmy Digi opartych na bezprzewodowym układzie SoC EFR32MG21B020F1024IM32-BR firmy Silicon Labs, który posiada rdzeń ARM Cortex-M33 80MHz oraz zintegrowany podsystem zabezpieczeń. Moduły XBee wykorzystują wiele protokołów bezprzewodowych i pasm częstotliwości, np. Zigbee, 802.15.4 i DigiMesh, a także Bluetooth Low Energy (BLE) na potrzeby obsługi szerokiego zakresu architektur sieciowych. DigiMesh jest protokołem równorzędnej sieci kratowej, który pozwala zredukować złożoność zastosowania protokołu Zigbee w topologiach PMP (jeden punkt centralny i wiele punktów końcowych). Omawiane moduły obsługują technologię BLE i mogą łączyć się z innym urządzeniem BLE.

Połączenie ze smartfonem można wykorzystać do konfiguracji i programowania modułów za pomocą aplikacji mobilnej XBee. Ponadto deweloperzy mogą korzystać z platformy konfiguracyjnej XCTU kompatybilnej z systemami Windows, MacOS i Linux. Platforma XCTU wykorzystuje graficzny widok sieci, aby uprościć konfigurację sieci bezprzewodowej oraz narzędzie rozwojowe API Frame Builder do szybkiego budowania ramek API XBee. Inne funkcje i opcje modułów:

• Dostępne warianty obudów to m.in. urządzenia z mikromocowaniami, o wymiarach 13mm x 19mm, takie jak XBRR-24Z8UM, moduły do montażu powierzchniowego, takie jak XBRR-24Z8PS-J, oraz konfiguracje do montażu przewlekanego, takie jak XBRR-24Z8ST-J (ilustracja 3)
• Wersja PRO posiada certyfikat FCC na potrzeby eksploatacji w Ameryce Północnej, a wersja standardowa spełnia standardy ETSI na potrzeby eksploatacji w Europie
• Konfiguracje modułów małej i dużej mocy
• Zasięg wewnątrz pomieszczeń lub w miastach do 90m (300ft.), w zależności od warunków
• Zasięg na zewnątrz w linii prostej bez przeszkód na drodze do 3200m (2mi), w zależności od warunków
• Zintegrowana aplikacja zabezpieczeń Internetu rzeczy (IoT) upraszcza integrację zabezpieczeń urządzeń, tożsamości urządzeń i prywatności danych

Ilustracja 3: Opcje obudów modułów bezprzewodowych XBee firmy Digi to m.in. wersja z mikromocowaniami (po lewej), do montażu powierzchniowego (w środku) i do montażu przewlekanego (po prawej). (Źródło ilustracji: Digi-Key)

Bramy inteligentne

Moduły Sterling LWB+ firmy Laird Connectivity, takie jak 453-00084R to wysokowydajne moduły łączące w sobie technologię WLAN i Bluetooth 2,4GHz przeznaczone do bezprzewodowych urządzeń Internetu rzeczy (IoT) i bram inteligentnych. Są one oparte na jednoukładowym radiowym układzie scalonym AIROC CYW43439 firmy Infineon i charakteryzują się zakresem temperatur pracy od -40°C do +85°C, co czyni je odpowiednimi dla szeregu zastosowań w obszarze inteligentnej infrastruktury, inteligentnych miast oraz energetyki. Moduły Sterling LWB+ posiadają certyfikaty wymagane w różnych częściach globu, w tym FCC, ISED, EU, MIC oraz AS/NZS.

Moduły Sterling LWB+ są wyposażone w funkcję kontroli dostępu do mediów (MAC), pasmo podstawowe i radio, a także niezależny szybki uniwersalny asynchroniczny nadajniko-odbiornik (UART) do interfejsów Bluetooth. Firmy Laird Connectivity i Infineon zapewniają obsługę najnowszych sterowników dla systemów Android i Linux. Zintegrowana antena chipowa jest odporna na rozstrojenie i upraszcza projektowanie oraz produkcję układu. Sterling LWB+ to system w jednej obudowie (SIP) dostępny z wtykami lokalizującymi, zintegrowaną anteną chipową lub złączem MHF4. Wyposażono je również w funkcję szyfrowania WPA/WPA2/WPA3. Moduły te są dostępne w czterech typach obudów, aby spełnić potrzeby systemów o różnych projektach i wymagania różnych zastosowań (ilustracja 4).

Ilustracja 4: System w jednej obudowie (SiP) Basic Sterling LWB+ (pierwszy po lewej), moduł ze złączem MHF (drugi od lewej), moduł ze zintegrowaną anteną (trzeci od lewej) oraz złącze krawędziowe karty (po prawej). (Źródło ilustracji: Laird Connectivity)

System Sterling-LWB+ zawiera wysokoparametrowe bezpieczne wejście i wyjście cyfrowe (SDIO), które ułatwia integrację z dowolnym systemem opartym na systemie Linux lub Android. Aby przyspieszyć tworzenie bezprzewodowych urządzeń Internetu rzeczy (IoT) i bram inteligentnych, projektanci mogą sięgnąć po zestaw rozwojowy 453-00084-K1 wyposażony w moduł 453-00084R ze zintegrowanym złączem MHF (ilustracja 5).

Ilustracja 5: ta płytka rozwojowa jest wyposażona w moduł 453-00084R Sterling LWB+ firmy Laird ze zintegrowanym złączem MHF (źródło ilustracji: Laird Connectivity)