Moduły do tworzenia sieci M2M

Urządzenie z wbudowanym modułem Wi-Fi może zostać dołączone do istniejącej już sieci lokalnej lub też w miejscach, gdzie taka sieć nie pracuje, stworzyć własną. W obu przypadkach można uniknąć niewygodnej oraz kosztownej budowy sieci przewodowej. Urządzenia mogą także swobodnie zmieniać położenie, co jest wygodne, a często wręcz niezbędne. Zaawansowane mechanizmy szyfrowania zapewniają bezpieczeństwo transmisji danych. Warto też wspomnieć o poborze energii. W przypadku, gdy nie jest wymagana duża przepustowość, a pobór energii jest bardzo istotny, ciekawym rozwiązaniem jest Bluetooth 4.0.

Zastosowanie modułu GSM czy gotowego terminalu umożliwia przesył danych niemalże z dowolnego miejsca. Operatorzy działający na polskim rynku chwalą się pokryciem terenu niewiele odstającym od 100%. Ponieważ standardy sieci komórkowych są globalne, producenci zapewniają o działaniu swoich urządzeń także poza granicami naszego kraju. Telemetria to tylko jeden z wybranych obszarów, gdzie zastosowanie znajdują moduły/terminale M2M. Dzięki zwiększającą się możliwą przepustowością, pełnią także funkcję kanału transmisji zdalnego dostępu do urządzeń/obiektów. Bardzo duża niezawodność tych sieci pozwala na zastosowanie tych urządzeń także w aplikacjach powiadamiających o wystąpieniu sytuacji alarmowych.

Na całym świecie wyznaczone zostały nielicencjonowane pasma do komunikacji bezprzewodowej. Tym obowiązującym "globalnie" jest 2,4 GHz. Dodatkowo wybrane kraje mają dostępne kanały w paśmie sub-GHz. Mogą w nich pracować - oczywiście z pewnymi ograniczeniami - moduły do komunikacji bezprzewodowej. Najczęściej są to sieci niewymagające wysokich przepustowości (do 2 Mb/s), a ich główną cechą jest niski pobór energii. Z tych powodów znajdują one zastosowanie w sieciach czujnikowych, szczególnie typu mesh, oraz różnych urządzeniach zasilanych bateryjnie.

KOMPLEKSOWA OFERTA MODUŁÓW M2M FIRMY GEMALTO

Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom naszych klientów stale poszerzamy i uzupełniamy naszą ofertę. W obszarze komunikacji M2M oferujemy produkty firmy Gemalto M2M (dawniej Cinterion oraz Siemens). Przez ponad 15 lat oferta produktów tej marki zwiększyła się z 3 do ponad 40 modułów, które są obecnie wiodącymi rozwiązaniami na rynku. Moduły bezprzewodowe wykorzystują takie technologie transmisji danych jak GPRS, EDGE, UMTS, HSPA+, CDMA oraz LTE. Daje to użytkownikom bardzo szerokie możliwości, a ich rozwiązaniom praktycznie nieograniczoną mobilność. Należy zaznaczyć, że producent dokłada wszelkich starań, aby oferowane przez niego urządzenia posiadały wymagane certyfikaty i uregulowane kwestie licencyjne, dzięki czemu możliwe jest stosowanie produktów Gemalto bez ograniczeń i na całym świecie.

W ramach portfolio firmy Gemalto możliwa jest łatwa migracja 2G/3G. Ścieżkę taką zapewniają moduły BGS2 oraz EHS5 mające taki sam rozkład padów montażowych oraz będące kompatybilne elektrycznie. Oprócz elementów do montażu powierzchniowego z wykorzystaniem złączy (w tym miniPCIe), oferowane są także terminale zbudowane w oparciu na modułach. Część modułów producenta można programować w Java.

Wybierając omawiane produkty możecie Państwo liczyć na bardzo szerokie wsparcie techniczne na każdym etapie projektu:

• Wybór rozwiązania do aplikacji - w tej fazie oferujemy pomoc w wyborze optymalnego rozwiązania dla aplikacji klienta. Analizowane są wymagania, możliwe ścieżki migracji na przyszłość oraz cena.
• Praca nad urządzeniem - na tym etapie liczyć można na wsparcie wykwalifikowanej kadry inżynierskiej. Producent zapewnia analizę poprawności schematów, głównie pod kątem poprawności toru RF, audio i zasilania. Posiada także własne laboratorium identyczne z tymi akredytowanymi do certyfikacji.
• Etap posprzedażowy - tutaj również liczyć można na bezpośrednią pomoc inżynierów producenta dostępną niemal na całym świecie jak również pomoc zdalną przez e-mail i telefon.

MODUŁY WI-FI

W przypadku urządzeń Wi-Fi należy zwrócić uwagę na amerykańską firmę Redpine Signals. W jej ofercie znajdują się moduły oparte na układach własnych producenta. Warto wiedzieć, że możliwa jest budowa modułu zwierającego, w różnych konfiguracjach, interfejsy Wi-Fi, Bluetooth oraz ZigBee. Dostępne są rozwiązania zarówno z pełnymi stosami TCP/IP, WLAN, jak i takie gdzie obsługą protokołów zajmuje się system operacyjny w mikroprocesorze aplikacji użytkownika. Od kilku lat oferujemy moduły zbudowane w oparciu na chipie RS9110, z kolei niedawno w ofercie pojawiły się moduły zbudowane w oparciu na chipie RS9113,w którym zaimplementowano zarówno Wi-Fi, jak i Bluetooth 4.0 oraz ZigBee.

W ofercie mamy też produkty do aplikacji, gdzie kluczowym kryterium jest cena. Przykładem są moduły firmy Wieson, wyposażone w interfejs USB 2.0. W naszej ofercie znajduje się wersja z anteną typu chip, ale możliwe jest także zamówienie wersji ze złączem I-pex. Zasilanie to 3,3 V oraz opcjonalnie 5 V. Producent dostarcza sterowniki pod systemy Windows, Android oraz Linux. Moduł wspiera WEP, TKIP, AES, WPA oraz WPA2.

KOMUNIKACJA BEZPRZEWODOWA W PASMACH ISM

Tego typu komunikacja rozwija się najdynamiczniej, dlatego oferta w tym obszarze jest najszersza. Atmel, doskonale znany z produkcji mikrokontrolerów, przywiązuje dużą wagę także do rozwiązań komunikacji bezprzewodowej. Prezentowane produkty to lata doświadczeń i ciągłych prac nad ich udoskonalaniem. Rozwiązania tego producenta są zgodne z wymaganiami IEEE802.15.4 przez co możliwe jest ich stosowanie niemalże na całym świecie. Możliwa jest przy tym praca w standardach takich jak m.in. ZigBee PRO, ZigBee RF4CE, ZigBee Light Link, IPv6/6LoWPAN i innych bazujących na IEEE802.15.4.

Tym, co wyróżnia tego producenta spośród konkurencji, jest fakt bezpłatnego udostępniania stosów komunikacji bezprzewodowej. Dostępne są pełne źródła, co pozwala na dostosowywanie ich do wymagań konkretnej aplikacji. Producent dostarcza także wiele narzędzi, zestawów ewaluacyjnych oraz oprogramowania ułatwiającego pracę z układami. Najciekawsze to WSNMonitor (pozwala na wizualizację sieci), Wireshark Sniffer (umożliwia podgląd ruchu ramek w sieci). Te i wiele innych umożliwiają inżynierowi - nawet niemającemu wielkiego doświadczenia - pracę z technologiami bezprzewodowymi.

W ofercie firmy Atmel nie mogło zabraknąć także dodatkowych układów. Przykładem jest transceiver AT86RF233, który oprócz standardowej pracy realizować może także funkcję pomiaru odległości pomiędzy węzłami sieci. Pomiar realizowany jest w oparciu na przesunięciu fazowym sygnału, co umożliwia np. budowę systemu lokalizacji obiektów.

Połączenie oszczędności energii, bardzo dobrych parametrów transmisji radiowej, wysokiej jakości produktów, niewielkich rozmiarów oraz maksymalne ułatwienie aspektów związanych z certyfikatami to zestaw cech opisujących moduły firmy Dresden elektronik. Firma z Drezna ma ponaddwudziestoletnie doświadczenie w branży i, co warte uwagi, 100% produktów ma oznaczenie "Made in Germany". Wszystkie jej produkty bazują na mikrokontrolerach oraz transceiverach firmy Atmel, dlatego można uruchomić na nich stosy takie jak na Atmel.

MODUŁY TRANSCEIVERÓW

Firma HopeRF na rynku polskim znana jest głównie z bardzo popularnych modułów RFM01, RFM02 czy RFM12B, RFM22B. Stanowią one bardzo ciekawą ofertę dla klientów pragnących niewielkim nakładem sił i środków wprowadzić do swojego portfolio rozwiązania bazujące na komunikacji bezprzewodowej.

Postęp w technologii transceiverów pozwala producentowi na oferowanie nowych, lepszych produktów. Wśród modułów polecanych do nowych projektów można wymienić:

• RFM69W - podstawowy transceiver nowej serii, wersja,
• RFM69CW - jako pin-kompatybilny zamiennik dla RFM12B,
• RFM63W - transceiver do aplikacji zasilanych bateryjnie z długim czasem przebywania w trybie nasłuchu transmisji (pobór prądu w trybie Rx na poziomie 3mA),
• RFM68W - nadajnik,
• RFM65W - odbiornik.

Dwa ostatnie są optymalnym ekonomicznie rozwiązaniem wszędzie tam, gdzie realizowana jest transmisja jednokierunkowa.

AKCESORIA I ANTENY

Aby oferta nasza była kompletna, nie może zabraknąć w niej akcesoriów oraz anten. W obszarze anten wybór jest ogromny:

• magnetyczne z przewodem: GSM, UMTS,
• typu stick: kątowe, proste, GSM, UMTS, Wi-Fi, pasma ISM,
• flexi: GSM, Wi-Fi,
• combo: GSM+GPS,
• wersje SMD.

Oferowane anteny zakończone są różnymi złączami (SMA, U.FL, FME), do tego oferujemy odpowiednie gniazda. W ofercie mamy także kable zakończone dowolnymi złączami (U.FL, SMA, FME), o dowolnej długości. Unikatowymi pozycjami w ofercie są przełączniki torów radiowych. W momencie dokręcania anteny zewnętrznej do złącza tor wewnętrzny zostaje rozpięty i urządzenie działa z anteną zewnętrzną. Gdy nie ma takiej potrzeby, urządzenie może pracować z antena wewnętrzną.

Mariusz Rudnicki
JM elektronik
www.jm.pl