Integrerad analysator för Internet of Things

IoT integrerad analysator för instrumentell undervisning IOTA-1100

Den integrerade IoT-analysatorn integrerar funktioner för luftprotokollanalysatorer, mikroströmanalysatorer, spektralanalysatorer och signalgeneratorer. Det kommer att ge en helt ny visualisering och instrumentkemisk undervisning för kursundervisning och experimentell utbildning, se trådlösa dataförpackningar för trådlös kommunikation (Zigbee, WIFI, Bluetooth-paketskanning), se vågformer, se spektrum och signaler, så att eleverna kan behärska IoT-tekniken.

Den trådlösa teknik som Internet of Things använder innebär mycket höga kommunikationsfrekvenser och ett relativt brett spektrumområde,Till exempel i2.4GHzStandardiserad trådlös utrustning och teknik som körs på(Som Bluetooth4.0、ZigBeePRO、WiFi) ,Denna frekvens kan användas praktiskt taget överallt i världen. Men för att förbättra byggnadens penetration och överföringsavstånd, minska störningar och minska strömförbrukningen i trådlös kommunikation,Ingenjörer som utformar och utvecklar kan överväga att använda andra frekvensband som föreskrivs av varje land(Exempel:5.8GHZ、915MHZ、779MHZ、433MHZ、315MHZVänta lite.)- Det är.

IoT-teknik, förutom att involvera relativt höga frekvenser och ett relativt brett spektrumområde, involverar också en mängd olika kommunikationsprotokollstackar (inklusive ZIGBEE IEEE802.15.4, Bluetooth, WIFI och andra olika kommunikationsprotokoll), dessa protokollstackar implementeras av programvaran enligt olika kommunikationsstandarder och i slutändan implementerar kommunikation mellan olika nätverksnoder, router, gateways. För trådlös kommunikation är en stor mängd kommunikationsdata i olika datapaket, som överförs i luften, vilket kräver att det finns en speciell högfrekvent instrument för att samla in och analysera dessa överföringar i luften, men vi kan inte se, beröra dataförpackningen för att effektivt uppnå verifiering av kommunikationsprotokoll och felsökning för att förbättra effektiviteten i utvecklingen av programvaruprotokollstack.

Det finns också som IoT-batteriet noder, måste vara i mycket litet batteri, kan arbeta under långa timmar, mäta och övervaka dessa mikroströmförbrukning tillstånd är också ett viktigt arbete, eftersom för att spara strömförbrukning, dessa noder är vanligtvis i ett ögonblickligt arbetstillstånd, så mäta dessa noder lång cykel, ögonblicklig strömförbrukning och automatisering av inspelningsanalys, blir också ett komplext arbete som kräver speciella instrument att ta på sig.

Det är i enlighet med detta praktiska behov av IoT-produktdesign och teknisk utveckling som en ny typ av radiofrekvensinstrument dyker upp, det är IoT-integrerad analysator, instrumentet i ett instrument, samtidigt som de ovannämnda fyra aspekterna uppfyller kraven, nedan kommer vi att kortfattat introducera den enkla praktiska applikationen av denna nya typ av instrument.

Flygprotokollanalysatorfunktioner

Luftprotokollanalysatorn är en avancerad digital analytisk detektionsutrustning som kan samla in och analysera dataförpackningar som överförs i luften av olika kommunikationsprotokoll för IoT och sensornätverk, där insamling och analys av IoT-sensornätverk i enlighet med IEEE 802.15.4-standarden är en grundläggande konfigurationsfunktion för IoT-integrerad analysator luftprotokollanalysator. För insamling och analys av andra kommunikationsstandarder kan olika protokollutbyggnadsmoduler implementeras.

Figur 1 är en mall som samlats in av två olika uppsättningar av ZIGBEE-sensornoder för analys, som vi använder för att se hur man använder de grundläggande funktionerna i en luftprotokollanalysator;

Först väljer vi att gå in i funktionen för luftprotokollanalys på IoT Integrated Analyzer (IEEE802.15.4 protokollanalysfunktion), se denna flerfönsterskärm som visas på skärmen, varje fönster har en luftförpackningsinsamlingsvisning, en luftförpackningstidsflödesvisning, förpackningsinnehållsoplysning, nätverkstopologisk visning och många andra funktioner:

Starta analysatorns automatiska insamlingskommando, analysatorn kommer automatiskt att samla in radiofrekvenskretsar och antenner via den interna 2,4 GHZ trådlösa flerkanals 2,4 GHZ, genomföra flerkanals automatisk skanning, om du hittar en dataförpackning i överensstämmelse med ZIGBEE-standarden i luften, kommer den automatiskt att slutföra luftförpackningsinsamlingen och automatiskt lagra och visa dessa data;

Figur 1 visar två ZIGBEE-nätverk, ett är ett ZIGBEE-nätverk bestående av batteridrivna mikromoduler, bestående av fyra moduler, inklusive gateway, router och noder (blå), den andra består av fem energiinsamlingsmoduler ZIGBEE-mikrosensornätverk (grön), genom automatisk insamling och förpackning och analys av höghastighetsinbyggda datorer inom analysatorn och andra komplexa algoritmer, i nätverkets topologiska fönster kan vi observera dessa två oberoende nätverksdrift och topologiska situationer i realtid, det blå nätverket består av en samordnare, 2 router, en terminalkode bestående av ett nätverk av nät; Ett annat nätverk för energiinsamling (grönt) består av ett oberoende nätverk av batterilösa trådlösa sensorer med en samordnare, 2 routrar och 2 terminalkonor;

Inom fönstret för förpackningsinsamling kan vi få en detaljerad förståelse av den interna informationen i formatet för varje dataförpackning, lägga till olika typer av information om nätverkssjälvorganisering, såsom nätverk och nätverksruttering, förstå nätverkstrafik och upptagenhet, nätverkstillförlitlighet och hälsotillstånd, möjliggöra transparent övervakning och realtidsanalys av trådlösa sensornätverk med flera radiokanaler oberoende av varandra.

Demonstration av luftprotokoll för insamling och analys av två oberoende ZIGBEE-sensornätverk

Konstruktion, test och analys av RF-förstärkarkretsar

För att förbättra täckningen av IoT-sensorskiktet behöver vi ofta lägga till olika radiofrekvensförstärkare för trådlösa sensor-on-chip-system (SoC) i vår design, eftersom dessa förstärkare fungerar i mikrovågsradiofrekvensbandet 315 MHZ till 2,4 GHZ, kräver test och analys dyra radiofrekvensspektralysatorer, för att underlätta ingenjörernas användning av lågkostnadsutvecklingsverktyg, är IoT-analysatorn utrustad med olika spektralysatormoduler för ingenjörer att använda. Eftersom dessa ytterligare funktioner är gemensamma för att använda den inbäddade datorn och färgade LCD-skärmen och pekskärmen inom IoT-analysatorn är den övergripande ökade kostnaden för instrumentet inte mycket hög;

IoT-analysatorn har 2 standard 50 ohm radiofrekvenskontakter på frontpanelen för utgång och ingång av radiofrekvenssignaler, inbyggd programvara för upp till 2,45 GHZ radiofrekvensspektrometer och radiofrekvenssignalgeneratorfunktioner, (upp till 5,8 GHZ kan användas med en valfri funktionsmodul).

Figur 2 är en testdemonstration för att testa mottagningsförstärkare och utsändningsförstärkare

Figur 2. Utvecklingsdiagram för testning av radiofrekvensförstärkare

I figur 2 finns det två sensornätverkstrådlösa moduler i kretskortet (grönt och blått), när det faktiskt testas, kan du bara välja en anslutning till en av korten och faktiskt testa och felsökning;

För det första testar vi utsändningsförstärkaren (figur 2 gröna kretskorten), som i allmänhet är en kraftförstärkare, ansluter vi analyserens radiofrekvensutgångskabel vid ingången av gröna kretskorten (koppla av trådlös transceiver-utgång), justerar utgångssignalen till den frekvens vi behöver (300MHZ, 433MHZ, 900MHZ, 2,45GHZ osv.), ansluter utgången (antennens ände) till analyserens mottagningskabel, ställer in analysern till spektrummottagningstillstånd, vi kan observera radiofrekvensspektrumssignalen på analysern, kan använda vågform eller samtidigt använda densitetsvisning, och observera den maximala spektrumsbanan, genomsnittliga spektrumsbanan och andra avancerade numeriska funktioner; Genom radiofrekvenssignalgenerator och spektrometer kan vi testa olika radiofrekvensparametrar för kraftgeneratorer, justera förstärkarelaterad utgångsindempedans, effekt, buller och så vidare för att slutföra en högkvalitativ effektförstärkare felsökning och testprocess;

Testning och felsökning av lågt bullerförstärkare (figur 2 blå kretskort) behöver bara separat analyseringsingång och utgång för olika radiofrekvensanslutningar, vilket också kan underlätta testfelsökningen av högsvåra radiofrekvenssensormoduler som lågt bullerförstärkare.

Övriga funktioner och utvidgade funktioner

IOTA-1100IoT-analysatorn har också mikroströmanalysatorfunktionen och som standardkonfiguration kan den genomföra kontinuerlig test av olika sensornoder i olika tillstånd av omedelbar effekt, automatisk inspelning och strömförbrukning, genomsnittlig ström, maximal ström och andra parametrar för automatiserad testfunktion.

Samtidigt kommer urvalsmodulen för serien nya funktioner att fortsätta att läggas till instrumentets urvalskonfiguration, urvalskonfigurationen kommer att omfatta HF- och UHF-RFID-analysfunktionsmodulen, 5,8 GHZ-spektrometer-funktionsmodulen och signalutsändningsfunktionsmodulen, 2,7 GHZ-radiofrekvensnätverksanalyser-funktionsmodulen, RF4CE， Bluetooth 4.0 och Bluetooth mikroströmförbrukning, 3G / 4G radiofrekvent telekommunikationsnät och andra testanalysfunktioner.