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無線WIFI智能家居應用解決方案 2013-4-29 下午3:59:00

隨着科學技術的不斷發展,局域網也正逐漸向無線化,多網合一的方向發展,在這個多網合一快速發展過程中,帶動了多種無線技術的廣泛應用,WIFI便是其中的一種。當前,智能家居產業也正如火如荼的進行,可以預見,未來智能家居的發展,將不再侷限於家電設備、燈光等遙控的控制,嵌入式智能終端、無線WIFI技術,以及Internet的廣泛應用必將使家居控制變得更加自動化、智能化和人性化,必將改變傳統智能家居的模式,把智能家居推上一個快速發展的舞臺。

一、WIFI技術原理及應用

WiFi全稱WirelessFidelity,它的最大優點就是傳輸速度較高,可以達到54Mbps,另外它的有效距離也很長,其主要特性爲:速度快、可靠性高,在開放性區域,通訊距離可達305米;在封閉性區域,通訊距離爲76米到122米,方便與現有的有線以太網絡整合,組網的成本更低,Wi-Fi技術突出的優勢在於: 

其一,無線電波的覆蓋範圍廣,WiFi的半徑則可達100米,辦公室自不用說,就是在整棟大樓中也可使用。

其二,傳輸速度非常快,可以達到11mbps,符合個人和社會信息化的需求。

它與有線網絡相較之下,有許多優點: 

無須佈線

WiFi最主要的優勢在於不需要佈線,可以不受佈線條件的限制,因此非常適合移動辦公用戶的需要,具有廣闊市場前景。目前它已經從傳統的醫療保健、庫存控制和管理服務等特殊行業向更多行業拓展開去,甚至開始進入家庭以及教育機構等領域。

健康安全

無線網絡使用方式並非像手機直接接觸人體,應該是絕對安全的。

簡單的組建方法

一般架設無線網絡的基本配備就是無線網卡及一臺AP,如此便能以無線的模式,配合既有的有線架構來分享網絡資源,架設費用和複雜程序遠遠低於傳統的有線網絡。如果只是幾臺電腦的對等網,也可不要AP,只需要每臺電腦配備無線網卡。AP爲AccessPoint簡稱,一般翻譯爲“無線訪問節點”,或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線局域網絡的橋樑。有了AP,就像一般有線網絡的Hub一般,無線工作站可以快速且輕易地與網絡相連。特別是對於寬帶的使用,WiFi更顯優勢,有線寬帶網絡(ADSL、小區LAN等)到戶後,連接到一箇AP,然後在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一箇AP已經足夠,甚至用戶的鄰里得到授權後,則無需增加端口,也能以共享的方式上網。

長距離工作

別看無線WiFi的工作距離不大,在網絡建設完備的情況下,802.11b的真實工作距離可以達到100米以上,而且解決了高速移動時數據的糾錯問題、誤碼問題,WiFiI設備與設備、設備與基站之間的切換和安全認證都得到了很好的解決。總而言之,家庭和小型辦公網絡用戶對移動連接的需求是無線局域網市場增長的動力。

二、WIFI與3G及藍牙技術的比較 

WIFI與3G的互補

1.語音和WLAN

相對於滿足大話務量、多用戶數的3G技術,基於IP技術的WLAN網絡更適合開展廣播式的語音業務(PTT、多方會議、長途通話、廣告發布等)。

2.廣域覆蓋和區域覆蓋下的數據業務

相對於3G技術覆蓋範圍大、快速移動時仍能保持144kbit的數據速率的特點,WIFI技術在特定區域內滿足用戶高速數據傳輸的需求具有絕對優勢。

3.無線信道資源的利用

3G分配的頻率資源是有限的,而數據業務對信道的佔用率極高,影響其同時接入的語音用戶數量。如果規劃特定區域(比如商業中心人羣密集區)內把數據業務轉移到

WiFi/WiMAX的公共數據通道無疑將大大提高3G無線網絡資源利用率。

4.手持終端和Laptop/PDA結合

傳輸數據速率高、Always0nLine和低使用費的Laptop/PDA可以滿足商業用戶大信息量的需求:攜帶更爲方便、小巧的3G手持終端可以滿足個人用戶對快速消息的需求.HLK-RM04是乐天堂fun88科電子新推出的低成本嵌入式UART-ETH-WIFI(串口-以太網-無線網)模塊。本產品是基於通用串行接口的符合網絡標準的嵌入式模塊,內置TCP/IP協議棧,能夠實現用戶串口、以太網、無線網(WIFI)3個接口之間的任意轉換。通過HLK-RM04模塊,傳統的串口設備在不需要更改任何配置的情況下,即可通過Internet 網絡傳輸自己的數據。爲用戶的串口設備通過以太網傳輸數據提供了快速的解決

 
                                        

 

圖1.功能結構
 技術規格
表2-1 產品技術規格
網絡標準無線標準:IEEE 802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b
有線標準:IEEE 802.3、IEEE 802.3u
無線傳輸速率11n:最高可達150Mbps
11g:最高可達54Mbps
11b:最高可達11Mbps
信道數1-14
頻率範圍2.4-2.4835G
發射功率12-15DBM
接口1個10/100Mbps LAN/WAN複用接口、接口
天線
天線類型板載天線/外接天線
功能參數
WIFI工作模式Client/AP/Router
WDS功能支持WDS無線橋接
無線安全無線MAC地址過濾
無線安全功能開關
64/128/152位WEP加密
WPA-PSK/WPA2-PSK、WPA/WPA2安全機制
網絡管理遠程Web管理
配置文件導入與導出
WEB軟件升級
串口轉網絡
最高傳輸速率 230400bps 
TCP連接最大連接數>20
UDP連接最大連接數>20
串口波特率50~230400bps 
其它參數
狀態指示燈狀態指示
環境標準工作溫度:-20-60℃
工作溼度:10%-90%RH(不凝結)
存儲溫度:-40-80℃
存儲溼度:5%-90%RH(不凝結)
其它性能頻段帶寬可選:20MHz、40MHz,自動
HLK-RM04尺寸如下圖所示:

1.1.1.1       插針接口

本產品提供如上圖所示的引腳,定義如下:
表2-2 模塊插針接口
號碼功 能方 向說 明
1VDD5VPower In5電源輸入
2GNDGND電源地
3WLAN_LEDOWIFI啓動指示燈
43.3VI3.3V電源輸出
5LINK1I/O網口1 LED指示
6USB_PI/OUSB信號
7USB_MI/OUSB信號
8I2S_SDI/OI2C DATA/GPIO
9I2S_CLKI/OI2C CLK/GPIO
10GIOP0I/O通用GPIO,退出透傳,恢復出廠值
11TXOP1I/O網口1 TX-P
12TXON1I/O網口1 TX-N
13RXIP2I/O網口2 RX-P
14RXIN2I/O網口2 RX-N
15RXIN1I/O網口1 RX-P
16RXIP1I/O網口1 RX-P
17TXON2I/O網口2 TX-N
18TXOP2I/O網口2 TX-P
19RTS_NI全功能串口RTS
20UART_RXI簡易串口RX
21UART_TXO簡易串口TX
22RXDI全功能串口RX
23LINK2I/O網口2 LED指示I/O
24CTS_NO全功能串口CTS
25RINIGPIO/WPS功能引腳
26TXDO全功能串口TX
271.8VPower Out網口1.8V輸出
28VDD5VPower In5V輸入


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