wordpress 谷歌广告插件,免费网站建设seo,各省住房和城乡建设厅网站,wordpress文件结构详解本文博客链接:jdh99-CSDN博客,作者:jdh,转载请注明.
1. 概述
物联网小无线通信技术众多#xff0c;其中大多是小范围小规模的无线通信技术#xff0c;而行业难点是如何做到广覆盖、大容量、低功耗。
针对以上难点#xff0c;宏讯物联研发了Swift雨燕蜂窝无线通信技术其中大多是小范围小规模的无线通信技术而行业难点是如何做到广覆盖、大容量、低功耗。
针对以上难点宏讯物联研发了Swift雨燕蜂窝无线通信技术是运营商移动通信网络的小型化。通过将大型的运营商基站小型化为微基站用户可以在现场部署大量微基站从而拥有属于用户的私有“运营商网络”。这套网络有大容量、高实时性、广覆盖、低功耗等特点可以接入用户的海量节点。
2. 信道复用技术介绍
在信道设计上我们采用时分多址TDMA和频分多址FDMA混合架构如下图所示。 系统整个大周期为64秒小周期为1秒。
小周期可容纳800个时隙大周期可容纳51199个时隙。每个通信节点可在单个时隙内工作并可选择不同的通信周期。所以单频道的系统容量为800~51200个节点不同通信周期可容纳节点数不一样。 系统可分为28个独立频率的信道其中有2个信道是公共信道26个信道是业务信道。所以系统最大容量为26倍的单信道容量。所以整个系统容量为20800~1331200个节点不同通信周期可容纳节点数不一样。
3. 基站实施部署
每个基站可覆盖100-300米即1-3公顷。通过部署多个基站形成蜂窝网络从而实现全面覆盖提供一套通信网络。如下图所示。 在基站信道覆盖范围内光伏组件可通过此基站将电压电流等信息上传通信。并且系统还带有基于RSSI的定位功能可以定位组件的大概位置。 单个基站会包含2个公共信道2个业务信道提供服务。根据终端的不同的通信周期单个基站的接入容量为1600~102400个节点。
4. 系统通信架构
整体系统结构如下图所示 终端就近选择基站入网入网后即可上传信息。信息通过集中器中转会转发给用户自己的服务器。
5. 低功耗
终端模块只需要在自己的时隙工作绝大部分时间处于休眠状态所以可以做到极低功耗。
终端模块的工作周期是1~64秒周期为1秒时休眠时间占比是99.875%。周期为64秒时休眠时间占比是99.998%所以终端模块能做到极高的续航时间。
6. 系统指标
10万个节点的系统容量单个基站1600个节点/秒的并发通信单个基站10万个节点的总通信容量
7. 产品列表
7.1. 简介
产品分为硬件产品和软件产品。 序号 产品 属性 1 通信模组 硬件 2 基站 硬件 3 集中器 软件
通信模组型号SW-N01
基站型号SW-S01
7.2. 通信模组 SW-N01
7.2.1. 概述
SW-N01模组采用了雨燕蜂窝通信协议可以提供1Mbps的物理层速率最大发射功率4dBm。模组支持串口指令和SDK二次开发两种使用方式。
7.2.2. 产品特性
支持雨燕蜂窝无线网络支持低功耗支持OTA升级支持透传用户数据
7.2.3. 规格参数
7.2.3.1. 极限参数
超过以下参数范围时极有可能损坏模块。 参数 范围 单位 电源电压 -0.3~3.9 V I/O电压 -0.3~3.9V V 射频接收最大功率 10 dBm 工作温度范围 -40~85 ℃ 存储温度范围 -40125 ℃
7.2.3.2. 静态参数
正常工作状态下模块电器参数25℃) 参数 标号 最小值 典型值 最大值 单位 备注 电源值 Vcc 1.8 3.3 3.6 V 接收电流 IRX - 13 - mA 发送电流 ITX - 18 - mA 发射功率4dBm 休眠电流 ISleep - 2 - uA 输入逻辑1电平 VIH 0.7*Vcc - Vcc0.3 V 输入逻辑0电平 VIL -0.3 - 0.3*Vcc V 输出逻辑1电平 VOH Vcc-0.4 - V 输出逻辑0电平 VOL - 0.4 V
7.2.3.3. 射频参数 参数 最小值 典型值 最大值 单位 发送频率 2360 - 2500 MHz 最大发送功率 - - 4 dBm 传输速率 - 1 - Mbps 接收灵敏度 - -96dBm1Mbps - dBm
7.2.3.4. 其他参数 主要参数 描述 备注 通信距离 100米 晴朗空旷天线增益5dBi高度2.5米速率1Mbps 外形尺寸 17.5*28.7mm
7.3. 基站 SW-S01
7.3.1. 概述
SW-S01是采用了雨燕蜂窝通信协议的微型基站可以提供提供区域信号覆盖。 7.3.2. 产品特性
支持雨燕蜂窝无线网络提供基站信号覆盖支持POE供电支持OTA升级单基站最远覆盖半径300米支持透传用户数据
7.3.3. 设备参数
7.3.3.1. 电气参数 参数 典型值 供电 POE供电48V 功耗 1W
7.3.3.2. 以太网通信参数 参数 典型值 网络接口 RJ45 通信速率 100Mbps
7.3.3.3. 射频通信参数 参数 典型值 工作频率 2.4GHz 通信速率 1Mbps 发送功率 22dBm 通信距离 视距300米
7.3.3.4. 环境参数 参数 典型值 工作温度 -20℃ ~ 60℃ 工作湿度 10% ~ 90% 相对湿度无冷凝
8. 技术对比
8.1. 光伏组件场景技术对比
目前雨燕蜂窝技术已应用于光伏组件场景这是此场景下各种通信技术对比。 技术方案 特点描述 有线 RS-485 需要额外增加通信电缆电站布线困难需要挖槽、埋管等不适合组件级的数据通信一般用于汇流箱、逆变器的通信。 PLC电力线载波 不需要额外增加线缆使用组件本身的电力线传输数据。 微逆产品使用交流电PLC进行通信组件优化器产品使用直流电PLC进行通信。 通信系统和电力系统没有解耦数据通信容易受到电力传输干扰。 PLC网络带宽有限系统灵活性不足不利于容量扩展。 PLC的调制解调芯片价格较为昂贵增加了系统实现成本。 无线 WIFI 芯片价格较低信号覆盖范围有限不适合组网无法实现大规模节点接入。 LoRa 典型物联网协议不能组网。为实现大规模节点接入需增强无线信号收发能力使用高品质通信模块及天线或者加大网关部署容量这都会增加系统实现成本。 NB-IoT 典型物联网协议芯片成本高且属于运营商网络需要耗费流量资费。 Zigbee 实际的组网能力有限现有应用中网络容纳的节点数量一般不超过100个。为了优化性能需要专业人士参与规划、人工配置网络结构。 Skylark 针对大规模组网推出的无线自组网容量大扩展灵活、更少配置、部署简单。 Swift 针对大规模组网推出的蜂窝无线传感器网络容量大实时性高部署简单。
8.2. Swift与Skylark对比
Swift是基于TDMA和FDMA的蜂窝无线技术Skylark是无线自组网技术。两个技术各有优势具体对比如下 技术 优势 劣势 Swift 实时性高组件可做到最快1秒1次的上报周期单基站容量没有限制1秒1次的通信周期可容纳1600个节点10秒可容纳16000个节点以此类推采用TDMA机制为每个节点分配时隙通信稳定丢包更少单跳组网网络结构简单出现通信问题时容易排查节点对RAM和FLASH的需求更少节点可采用更低成本的MCU 单跳组网需要部署更多的基站 Skylark 多跳自组网部署少量基站即可部署更简单 大规模组网时上报周期需要定为分钟级比如3分钟单基站可容纳最大400个节点通信采用CSMA机制节点之间竞争上报数据存在大量丢包需要重发才能保证可靠通信。丢包较多自组网通信结构复杂出现问题时需要资深运维工程师来调试自组网协议栈复杂需要较大的RAM和FLASH才能运行协议栈MCU的价格较贵
9. 数据传输
9.1. 传输链路
传输链路如下图所示 数据采集板采集到数据后通过串口将数据发送给终端模块终端模块通过蜂窝无线网络将数据发送给基站基站汇总数据发送给核心网核心网再发送给用户服务器。 对用户通信来说传输链路可简化为 数据采集板采集到数据后通过蜂窝通信网络实现了数据透传数据发送给了用户服务器。
9.2. 数据内容
蜂窝通信并不限制用户所传数据的格式和内容实现的是数据透传。
