Радиомодули большой выходной мощности семейства MBee-868-2.0

Передача данных по радиоканалу – общая мировая тенденция. Все чаще из соображения удобства, экономии и быстроты монтажа, мы отказываемся от проводных каналов связи. Использование для этих целей готовых радиомодулей значительно упрощает и ускоряет запуск системы. Наличие развитого GPIO позволяет отказаться от дополнительных хост контроллеров. А сверхнизкое энергопотребление конечных устройств в спящем режиме позволяет создавать и разворачивать системы телеметрии и управления с автономными узлами.

Радиомодули большой выходной мощности семейства MBee-868-2.0 компании «Системы, Модули и Компоненты» (рис. 1) работают на частоте 868 МГц и предназначены для использования в составе систем беспроводной передачи данных и управления, промышленной телеметрии и системах безопасности. Модули разработаны на основе семейства микросхем CC430 типа SoC (System-on-Chip, Система-на-Кристалле) фирмы Texas Instruments и поддерживают протоколы 6LoWPAN и SimpliciTI. Используемый частотный диапазон и высокая выходная мощность обеспечивают устойчивую связь на расстоянии десятков километров в зоне прямой видимости, позволяя развертывать системы без установки дополнительных ретрансляторов. 

Рис. 1. Радиомодуль семейства MBee-868-2.0

Производитель модулей позиционирует свои изделия как гибкие и настраиваемые под реальное применение решения. Возникающие в процессе создания требуемой системы вопросы, связанные с модулями MBee, могут быть оперативно учтены, а программное обеспечение модулей, при необходимости может быть изменено и оптимизировано под нужды клиента.

Технические характеристики модулей MBee

Радиочастотные характеристики:

• Протокол верхнего уровня 6LoWPAN или SimpliciTI;
• Рабочий диапазон частот 863-873 МГц;
• Программируемая выходная мощность передатчика до 24 дБм;
• Чувствительность приемника до -116 дБм;
• Скорость передачи данных до 500 Кбит/с;
• Тип модуляции 2-FSK, 2-GFSK, 4-FSK, MSK, ASK/ OOP;
• Тип антенны – внешняя, разъем SMA (UFL– опционально).

Электрические характеристики:

• Напряжение питания 1,8 В – 3,6 В;
• Потребляемый ток в режиме передачи до 200 мА;
• Потребляемый ток в режиме приема до 50 мА;
• Потребляемый ток в дежурном режиме 2,2 мкА;
• Потребляемый ток в режиме сна 1,2 мкА;
• Максимальное напряжение низкого уровня на цифровых входах 0,75 В;
• Минимальное напряжение высокого уровня на цифровых входах 2,1 В.

Дальность связи в свободном пространстве

Дальность связи радиомодулей – показатель, наиболее часто интересующий потребителей, зависящий от многих параметров: битовая скорость, мощность передатчика, чувствительность приемника, наличие и тип препятствий на пути распространения сигнала. Возможность, отданная пользователю изменять эфирную битовую скорость и мощность передатчика радиомодулей MBee-868-2.0, позволяет подобрать оптимальное соотношение между энергопотреблением модулей и дальностью связи. В таблице 1 приведена зависимость дальности связи в свободном пространстве от битовой скорости для модулей семейства MBee-868-2.0, при выходной мощности передатчика +14 дБм. В столбце «Чувствительность» указывается порог чувствительности приемника для данной битовой скорости. Именно это и определяет изменение дальности связи при изменении битовой скорости.

Таблица 1. Зависимость дальности связи от битовой скорости

Модификации модулей

Линейка беспроводных модулей MBee-868-2.0 включает в себя 12 модификаций (Таблица 2), которые отличаются:

1. Типом установленного антенного разъема. Возможные варианты:
   • SMA,
   • RP-SMA,
   • UFL,
   • WIRE (без антенного разъема);
2. Способом монтажа модулей на материнскую плату. Возможные варианты:
   • 2x PLS2-10,
   • 2x PLS2-12,
   • SOLDER (монтаж пайкой).

Таблица 2. Модификации беспроводных модулей MBee-868-2.0

Линии ввода/вывода

Радиомодули MBee-868-2.0 имеют 25 линий ввода/вывода с возможностью настройки режимов работы и управления состоянием. Для настройки режимов работы линий используются AT-команды или API-фреймы. Соответствие AT-команды выводу радиомодуля MBee-868, а также назначения «по умолчанию», достаточные для решения 90% типовых задач, приведены на Рис. 2. В Таблице 3 приведены доступные режимы работы линий ввода/ вывода, параметр AT-команды, назначающий данный режим и список выводов радиомодуля MBee-868, поддерживающих данный режим.

Рис. 2. Соответствие AT-команд выводам радиомодуля MBee-868-2.0

Таблица 3. Доступные режимы работы линий ввода/вывода

Использование Arduino-совместимой платы расширения XBeeShield (рис. 3) позволяет подключить радиомодули MBee-868-2.0 к платам Arduino UNO, например, DFRDUINOUNOR3. Доступная для бесплатного скачивания библиотека MBee предназначена для обеспечения взаимодействия двух платформ. Наличие в ней функции «callback» избавляет от необходимости "вручную" в функции «loop()» заниматься проверкой наличия поступивших от радиомодуля данных, а также автоматизируются многие действия, связанные с передачей пакетов.

Рис. 3. Arduino-совместимая плата расширения XBeeShield

Наличие большого количества настраиваемых линий ввода/ вывода, низкое энергопотребление, большая дальность связи и низкая стоимость радиомодулей семейства MBee-868-2.0 позволяют организовывать системы телеметрии и управления большой емкости с покрытием значительных площадей без использования дополнительных контроллеров. С помощью платы Arduino (или Arduino-совместимой), любой желающий может легко организовать Интернет-шлюз для беспроводной сети с практически неограниченным количеством узлов, построенной на радиомодулях MBee-868-2.0, вывести данные с них в облако и получить к ним доступ через Интернет с компьютера или смартфона.

Заключение

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что с помощью современных радиомодулей MBee-868-2.0, являющихся полностью отечественной разработкой, и их программного обеспечения возможно решение практически любой задачи автоматизации и телеметрии, причем без использования дополнительных контроллеров на конечных узлах. Предлагаемый по умолчанию функционал может быть легко расширен под конкретный проект – инженеры компании ООО «СМК» готовы модифицировать ПО модулей по техническому заданию заказчика. Работа с модулями MBee исключает необходимость заниматься разработкой высокочастотных устройств. Надежность модулей и зрелость программного обеспечения подтверждены тысячами установок на различных объектах.

Программное обеспечение SERIALSTAR для диапазона 868 МГЦ

Использование радиомодулей MBEE в системах безопасности

Как с помощью WIFI модуля ESP8266 и радиомодуля MBEE-868 собрать интернет шлюз для беспроводной сети

Производители: СМК

Разделы: Приемо-передатчики

Опубликовано: 20.09.2017