Vi forbedrer selv vores hjemmerouter. Wi-Fi-chips

I dag foreslår jeg at stifte bekendtskab med et nyt stykke amatørradioudstyr - et WiFi-modul. Det er noget som NRF24L01, som længe har været kendt for alle, men lidt mindre i størrelsen og med lidt anderledes funktionalitet. WiFi-modulet har både sine ubestridelige fordele og nogle ulemper, sidstnævnte skyldes højst sandsynligt til dels, at dette er et nyt produkt, og udviklerne greb dette an på en meget mærkelig måde - information distribueres meget langsomt (dokumentationen giver kun generelle ideer om modulerne uden at afsløre deres fulde funktionalitet). Nå, lad os vente på lemfældigheden fra det firma, der leverede hardwaren.

Det er især værd at bemærke prisen på modulet: i øjeblikket er det $3-4 (for eksempel på AliExpress)

Til højre er NRF, til venstre er ESP-modulet.

Hvad er disse WiFi-moduler helt præcist? Tavlen indeholder selve WiFi-chippen, derudover er der i samme tilfælde en 8051 mikrocontroller, som kan programmeres uden en separat mikrocontroller, men mere om det en anden gang, så er der på tavlen en EEPROM hukommelseschip, nødvendig mhp. gemme indstillinger, også på modulkortet. Der er alt det nødvendige minimumsudstyr - en kvartsresonator, kondensatorer og som en bonus LED-indikation af forsyningsspændingen og transmission (modtagelse) af information. Modulet implementerer kun et UART-interface, selvom WiFi-chippens muligheder tillader brugen af ​​andre grænseflader. En WiFi-antenne med den nødvendige konfiguration er lavet ved hjælp af en printet leder på kortet. Den største del er 4 x 2-polet stik.

For at forbinde dette modul til kredsløbet skal du tilslutte strøm til VCC og GND, til TX og RX de tilsvarende UART-ben på den modtagende enhed (husk at RX er forbundet til TX og TX til RX) og CH_PD (som en aktivering chip, uden den er alt tændt, men intet virker) på plus strøm.

ESP8266 modul parametre:

• forsyningsspænding 3,3 V (og selve modulet tolererer 5 V, men input-output benene vil højst sandsynligt nægte at arbejde)
• strøm op til 215 mA i sendetilstand
• strøm op til 62 mA under modtagelse
• 802.11 b/g/n protokol
• +20,5 dBm strøm i 802.11b-tilstand
• SDIO (to ben er til stede på modulkortet, men de kan ikke bruges specielt, undtagen til serviceoperationer)
• Strømspare- og dvaletilstande for at spare energi
• indbygget mikrocontroller
• styring via AT-kommandoer
• driftstemperatur fra -40 til +125 grader Celsius
• maksimal kommunikationsafstand 100 meter

Som nævnt kan modulet styres ved hjælp af AT-kommandoer, men deres komplette liste er ikke kendt; de mest nødvendige er præsenteret nedenfor:

Sådan indtaster du kommandoer:

• Udførelse af kommandoen:<Команда>.
• Se status efter kommando:<Команда>?
• Udfør kommandoen, der specificerer parametre:<Команда>=<Параметр>

Når du køber et modul, kan du kontrollere modulets firmwareversion ved hjælp af AT+GMR-kommandoen. Firmwareversionen kan opdateres ved hjælp af separat software, eller med firmwareversion fra 0.92 kan dette kun gøres ved hjælp af kommandoen AT+CIUPDATE. I dette tilfælde skal modulet være tilsluttet en router for at få adgang til internettet. Firmwaren og programmet til at flashe modulet til version 0.92 vil blive leveret i slutningen af ​​artiklen. For at flashe firmware via software skal du tilslutte GPIO0-stiften til den positive strømforsyning. Dette vil aktivere modulopdateringstilstand. Vælg derefter modulets firmwarefil i programmet og opret forbindelse til WiFi-modulet, firmwaren opdateres automatisk efter forbindelsen. Efter opdateringen vil efterfølgende firmwareopdateringer kun være mulige via internettet.

Nu, ved at kende organisationen af ​​kommandoer fra WiFi-modulet, er det på grundlag af det muligt at organisere overførsel af information via trådløs kommunikation, hvilket, jeg tror, ​​er deres hovedformål. Til dette vil vi bruge AVR Atmega8 mikrocontrolleren som en enhed, der styres via et trådløst modul. Enhedsdiagram:

Essensen af ​​ordningen vil være som følger. DS18B20 temperatursensor måler temperatur, behandles af en mikrocontroller og transmitteres over et WiFi-netværk med kort tid. I dette tilfælde overvåger controlleren de modtagne data via WiFi, når symbolet "a" modtages, lyser LED1-LED'en, når symbolet "b" modtages, slukker LED'en. Kredsløbet er mere demonstrativt end nyttigt, selvom det kan bruges til fjerntemperaturstyring, for eksempel på gaden, du skal bare skrive software til en computer eller telefon. ESP8266-modulet kræver en 3,3 volt strømforsyning, så hele kredsløbet drives af en 3,3 volt AMS1117 regulator. Mikrocontrolleren clockes fra en ekstern 16 MHz kvartsoscillator med 18 pF kondensatorer. Modstand R1 trækker nulstillingsbenet på mikrocontrolleren til strømforsyningen positivt for at forhindre spontan genstart af mikrocontrolleren i nærvær af interferens. Modstand R2 udfører funktionen at begrænse strømmen gennem LED'en, så hverken den eller MK-stiften brænder ud. Denne kæde kan for eksempel udskiftes med et relækredsløb, og kredsløbet kan bruges til fjernstyring. Modstand R3 er nødvendig for at termometeret kan fungere via 1-Wire-bussen. Kredsløbet skal strømforsynes fra en tilstrækkelig kraftig kilde, da spidsforbruget af WiFi-modulet kan nå op til 300 mA. Dette er nok den største ulempe ved modulet - højt forbrug. Et sådant batteridrevet kredsløb fungerer muligvis ikke i lang tid. Når der tilføres strøm til kredsløbet under initialiseringen, skal LED'en blinke 5 gange, hvilket vil indikere vellykket åbning af porten og tidligere operationer (efter at have tændt for kredsløbet ved at trykke på nulstillingsknappen, kan LED'en blinke 2 gange - dette er normalt).

Du kan se driften af ​​kredsløbet mere detaljeret i kildekoden til mikrocontroller-firmwaren i C-sprog, som vil blive præsenteret nedenfor.

Kredsløbet blev samlet og fejlrettet på et brødbræt; DS18B20-termometeret bruges i et "sonde"-format med en metalhætte:

For at "kommunikere" med et sådant kredsløb kan du enten bruge en standard WiFi-controller på en computer eller bygge et transceiverkredsløb ved hjælp af en USB-UART-konverter og et andet ESP8266-modul:

Når vi taler om adaptere og terminaler, er disse moduler ret lunefulde for dem, de fungerer godt med en konverter baseret på CP2303 og nægter at arbejde tilstrækkeligt med konvertere bygget på mikrocontrollere (hjemmelavede), terminalen er bedst egnet til Termite (der er en automatisk tilføjelse af et vognreturtegn i indstillingerne, uden hvilket modulet heller ikke vil fungere tilstrækkeligt med terminalen). Men blot når de er tilsluttet en mikrocontroller, fungerer modulerne fejlfrit.

Så for at udveksle information med mikrocontrolleren via WiFi, bruger vi det andet modul, der er forbundet til computeren og Termite-terminalen. Før du begynder at arbejde med kredsløbet, skal hvert modul forbindes via USB-UART og flere operationer skal udføres - konfigurer driftstilstanden, opret et forbindelsespunkt og opret forbindelse til det punkt, som vi efterfølgende vil forbinde til for at udveksle information, find ud af WiFi-modulernes IP-adresse med AT-kommandoen (det vil være nødvendigt at forbinde moduler med hinanden og udveksle information). Alle disse indstillinger vil blive gemt og vil automatisk blive anvendt, hver gang modulet tændes. På denne måde kan du spare noget mikrocontrollerhukommelse på kommandoer for at forberede modulet til drift.

Modulerne fungerer i kombineret tilstand, det vil sige, at de både kan være en klient og et adgangspunkt. Hvis modulet i henhold til indstillingerne allerede kører i denne tilstand (AT+CWMODE=3), så vil modulet svare med "ingen ændring", når du prøver igen at konfigurere det i samme tilstand. For at indstillingerne træder i kraft, skal du genstarte modulet eller indtaste AT+RST-kommandoen.

Efter lignende indstillinger af det andet modul vil vores punkt kaldet "ATmega" vises på listen over tilgængelige punkter:

I vores tilfælde vil WiFi-skemaet være sådan - modulet med mikrocontrolleren vil oprette forbindelse til hjemmerouteren (faktisk kan mikrocontrolleren i dette tilfælde få adgang til internettet, hvis dette er foreskrevet), hæv derefter porten og handle iht. algoritmen. På den anden side vil vi også forbinde modulet til routeren og forbinde til mikrocontrolleren via TCP (som vist på skærmbilledet, for at gøre dette skal du konfigurere transmissionstilstanden og antallet af forbindelser ved hjælp af AT+CIPMODE og AT +CIPMUX-kommandoer, og indtast kommandoen for at oprette forbindelse til AT+CIPSTART-serveren). Alle! Hvis du opretter forbindelse til et adgangspunkt (kun WiFi-punkt, du skal genoprette forbindelse til serveren hver gang, ligesom hver gang serveren skal hæves i den anden ende, hver gang du tænder for strømmen) og genstarter modulet, så der er ingen grund til at oprette forbindelse igen selv, dette er også gemt i hukommelsen og forbinder automatisk, når det er tilgængeligt, når modulet tændes. Praktisk dog.

Nu skulle temperaturdata automatisk gå til computeren, og ved hjælp af kommandoer fra computeren kan du styre LED'en. For nemheds skyld kan du skrive software til Windows og overvåge temperaturen via WiFi.

Med AT+CIPSEND-kommandoen sender vi data; når data modtages, meddelelsen "+IPD,<айди>,<длинна информации>:" efter kolon kommer vores nyttige (transmitterede) information, som skal bruges.

Et MEN - det er tilrådeligt at strømforsyne modulet ikke fra batterier, men fra en stationær stikkontakt (naturligvis gennem en strømforsyning) på grund af modulernes høje forbrug.

Dette er en af ​​mulighederne for at overføre information mellem WiFi-moduler; du kan også forbinde dem direkte til hinanden uden en router, eller du kan oprette forbindelse til modulet via en standard WiFi-computer og arbejde igennem det.

Den mest åbenlyse funktionalitet af disse moduler er involveret, hvem ved, hvad udviklerne ellers har forberedt til os!

For at programmere mikrocontrolleren skal du bruge følgende kombination af sikringsbits:

Afslutningsvis vil jeg gerne bemærke, at dette virkelig er en Internet of Things-revolution! Med en modulpris på flere grønne enheder har vi et fuldgyldigt Wi-Fi-modul med enorme muligheder (som stadig er begrænset af udviklerne af dette mirakel), anvendelsesområdet er simpelthen ubegrænset - hvor end fantasien tillader det, og givet faktum, at dette modul allerede har Der er en mikrocontroller, der er ingen grund til at bruge en ekstern mikrocontroller, men som skal programmeres på en eller anden måde. Så venner, her er sagen - vi giver Wi-Fi til alle stikkontakter!

Artiklen indeholder firmware til mikrocontrolleren, kildekode i programmet, dokumentation for Wi-Fi-modulchippen, et program til opdatering af modulets firmware og modulfirmwareversion 0.92 (arkivet er opdelt i 3 dele, fordi dets samlede størrelse er for stort at vedhæfte til artiklen), samt en video, der demonstrerer driften af ​​kredsløbet (i videoen er det kontrollerede print forbundet via WiFi til kontrolmodulet, det kontrollerede print sender periodisk information om temperaturen, når termometeret er nedsænket i vand, videoen viser, at temperaturen begynder at falde, så hvis du sender symbolet "a" fra kontrolmodulet, lyser LED'en på det kontrollerede print, og hvis symbolet er "b", vil det slukke) .

Det ser ud til at være alt. Glem ikke at skrive dine kommentarer og forslag; hvis der er opmærksomhed på dette emne, vil vi udvikle ideer til nye.

Liste over radioelementer

Visninger: 2762

ØGENDE KONKURRENCE
WLAN-produktsektoren er i dag den største på markedet for trådløse systemer. Ifølge prognoser fra analysevirksomheden IDC vil forsendelser af halvlederchips til trådløse lokalnetværkssystemer stige fra 23,5 millioner i 2002 til 114,5 millioner. i 2007, hvilket primært skyldes væksten i deres brug i bærbare computere. Ifølge virksomhedsanalytikere vil 91 % af disse bærbare systemer i 2007 således være udstyret med 802.11a/b/g-chipsæt, hvilket giver brugeren mulighed for at oprette forbindelse til lokale netværk, der opererer med en overførselshastighed på 54 Mbit/s (iht. 802.11g-standarden) eller 11 Mbps (i overensstemmelse med 802.11b/a-standarderne) i frekvensområdet 2.4 (802.11b/g-standarder) og 5 GHz (802.11a-standard). Allerede i 2003 var omkring 42 % af bærbare computere udstyret med Wi-Fi-funktioner. Brugen af ​​802.11a/b/g-chipsæt i mobiltelefoner vil ikke være så udbredt. Ifølge IDC vil andelen af ​​håndsæt med indbyggede PDA-funktioner baseret på 802.11a/b/g-chipsæt i 2007 ikke overstige 5 %. Samtidig vil 802.11b standardchipsæt koste 5,9 USD, 802.11g standard – 6,8 USD og dual-band 802.11a/b/g standardchipsæt – 7,4 USD Prisreduktionen vil føre til, at Wi-Fi sælger Fi-chips over den undersøgte periode i værdi vil stige fra 599 millioner til 1,1 milliarder dollars Det er ikke overraskende, at antallet af leverandører af chips til WLAN-systemer også vokser. Alt dette skærper konkurrencen på 802.11-chipmarkedet, hvilket får producenterne til at reducere antallet af chips i chipsættet og udvide de funktioner, de udfører. Et chipsæt designet til at understøtte IEEE 802.11-standarden skal indeholde tre hovedfunktionsblokke:
· transceiver med en frekvens på 2,4 eller 5,6 GHz;
· modem, der understøtter ortogonal frequency division multiplexing (OFDM) og CCK-modulation;
· en samlet medieadgangscontroller (Media-Access-Controller - MAC), der understøtter en, to eller alle tre versioner a/b/g af 802.11-standarden, såvel som deres udvidelser.
802.11-chipsæt, der frigives på markedet i dag, inkluderer typisk to chips – en MAC/baseband-processor* og et radiomodul. I dette tilfælde er hovedfokus på at skabe chipsæt, der er egnede til at arbejde med to eller tre versioner af standarden.
Den største reklame-"støj" blev nemt skabt af Intel i 2003, da han promoverede 802.11b-mobilteknologi til bærbare computere og PDA'er fra Centrino-familien**. I 2004 blev der udgivet et Wi-Fi mini-PCI-modem af typen PRO/Wireless 2200BG, der understøtter version a og b af 802.11-standarden og giver overførselshastigheder på henholdsvis 11 og 54 Mbit/s, samt et modem på PRO/Wireless 2915ABG-typen, der understøtter alle tre versioner af standarden. PRO/Wireless 2200BG fungerer i 2,4 GHz ISM-båndet og understøtter DSSS-teknologi (direct sequence sequence) til tilslutning til 802.11b-netværk og OFDM til 802.11g-netværk. I 802.11g-standarden giver modemmet et indendørs transmissionsområde på 30 m ved en maksimal hastighed på 54 Mbit/s og 91 m ved 1 Mbit/s, i 802.11b-standarden - 30 m ved 11 Mbit/s og 90 m ved 1 Mbit/s. PRO/Wireless 2915ABG-modemet fungerer i UNII-frekvensbåndet i 5-GHz-området og understøtter OFDM til 802.11a/g-netværk og DSSS-teknologi til 802.11b-netværk. I version a af standarden er den indendørs transmissionsrækkevidde 12 m ved 54 Mbit/s og 91 m ved 6 Mbit/s, i version b – 30 m ved 11 Mbit/s og 90 m ved 1 Mbit/s, i version g – 30 m ved 54 Mbit/s og 91 m ved 1 Mbit/s.
Intels trådløse kompatibilitetssystem hjælper med at reducere interferens mellem PRO/Wireless-chips og Bluetooth-enheder. Temperaturkalibrering optimerer dynamisk ydeevnen ved at justere effekten i henhold til temperaturændringer.
Imidlertid konkurrerer virksomheder som Broadcom, Atheros, Philips og IceFyre Semiconductor (Canada) med succes med Intel, før de producerer mere avancerede 802.11-chipsæt, der koster omkring $20, når de køber i store mængder. Og promoveringen af ​​deres produkter på markedet blev i høj grad lettet af de $300 millioner, som Intel brugte på en reklamekampagne for Centrino mobilteknologi.
I midten af ​​2004 annoncerede Broadcom skabelsen af ​​en enkelt-chip-løsning til WLAN-forbindelser af 802.11g-standarden. Denne BCM4318 transceiver IC er en del af AirForce One-familien og er 72 % mindre og billigere end traditionelle Wi-Fi-moduler. Takket være dette vil den finde bred anvendelse i bærbare computere, PDA'er og elektroniske forbrugere. Chippen er baseret på BroadRange-teknologi, som bruger digitale signalbehandlingsmetoder til at opnå høj følsomhed. Den indeholder en højeffektiv 2,4 GHz RF-enhed, en 802.11a/g basebåndprocessor, MAC og andre radiokomponenter. Takket være en 45 % reduktion i antallet af anvendte komponenter sammenlignet med eksisterende løsninger, kan mikrokredsløbet reducere omkostningerne til udstyr til netværk af husholdningsenheder og små virksomheder, som det bruges i.
Chippen understøtter 54g-teknologi, en implementering af 802.11g-standarden fra Broadcom. Denne teknologi giver branchens bedste kombination af ydeevne, dækning og databeskyttelse. Virksomhedens produkter, der understøtter 54g-teknologi, er kompatible med mere end 100 millioner 802.11b/g-enheder installeret til dato.
Chippen indeholder et strømstyringskredsløb, der forlænger batteriets levetid, og virksomhedens SuperStandby-software sikrer, at det mindste antal chipelementer er tændt i kortest mulig tid, når der tjekkes for indgående beskeder. Som et resultat er standby-strømforbruget 97 % mindre end traditionelle WLAN-løsninger.
Derudover har virksomheden frigivet en system-on-chip - en single-chip BCM5352E router-chip, der udfører routing-funktioner med en hastighed på 54 Mbit/s, skifter til et Fast Ethernet-netværk og behandler et sæt kommandoer med en MIPS-processor . Begge chips understøtter virksomhedens OneDriver-software for overlegen ydeevne og sikkerhed.
I efteråret 2004 udgav Broadcom en 54g standard BCM4320-chip med indbygget USB 2.0-interface. Chippen giver mulighed for at Wi-Fi forbinde enhver enhed med en USB 2.0-port til et lokalt netværk. Ved at placere 802.11a/g MAC/baseband-processoren, USB 2.0-transceiveren, processorkernen og hukommelsen i én pakke reducerede virksomheden ikke kun størrelsen og strømforbruget af det trådløse kommunikationsmodul, men reducerede også omkostningerne til materialer, der blev brugt med 50 %.
En af de mest berømte udviklere af MAC-chips og -processorer samt software til WLAN-systemer er Texas Instruments. Dens single-chip MAC/baseband processor TNETW1130 (fig. 1) understøtter en overførselshastighed på 54 Mbit/s i 2,4 og 5 GHz frekvensbåndene, samt alle tre versioner a/b/g af 802.11 standarden. Chippen blev valgt af Wi-Fi Alliance som en designmodel, der bruges til at teste interoperabiliteten af ​​802.11g-enheder og sikre interoperabilitet af netværk med 802.11b- og 802.11g-enheder. I overensstemmelse med kravene i 802.11i-standarden, som giver det højeste niveau af databeskyttelse til dato, indeholder chippen en accelerator til implementering af beskyttede adgangsprotokoller (WPA) og obligatoriske og valgfrie programmer af AES-standarden. Det inkluderer også en Quality of Service (QoS)-understøttelsesblok til at levere avanceret distribueret orkestrering og hybrid orkestrering for at muliggøre båndbredderegistrering i realtid af nye applikationer såsom voice over WLAN, radio, afholdelse af videokonferencer osv. Derudover er funktionerne i chippen inkluderer sendeeffektkontrol, som giver mulighed for at optimere strømforbruget og forlænge batteriets levetid.
TNETW1130-chippen er monteret i en 257-bens BGA-type pakke, der måler 16x16 mm. Etuiet er pin-out-kompatibelt med MAC/baseband-processorchips fra tidligere generationer.

FORBIND MERE, FORBRUG MINDRE
Et af de vigtigste arbejdsområder for moderne producenter af chipsæt til 802.11-netværk øger rækkevidden. Denne parameter for de fleste standard Wi-Fi modemer overstiger ikke 100 m indendørs og 300 m udendørs inden for synsvidde. 802.11a/b/g-chipsættet af fjerde generations standard fra Atheros Communications AR5004X-serien, der indeholder to chips og fremstillet ved hjælp af eXtended Range (XR) teknologi, giver dobbelt rækkevidde - op til 790 m. Chipsættet giver mulighed for at forbinde enhed til et lokalt netværk enhver 802.11-standard, der er gældende i dag overalt i verden. Chipsættet indeholder to mikrokredsløb lavet ved hjælp af CMOS-teknologi (fig. 2):
· Dual-band radio-on-chip (RNA) type AR5112, designet til frekvensområderne 2,3–2,5 og 4,9–5,85 GHz og indeholder en effektforstærker og en støjsvag forstærker. Til specielle applikationer er det muligt at bruge eksterne forstærkere (effekt og lav støj). Chippen eliminerer behovet for IF-filtre og de fleste RF-filtre, samt eksterne VCO'er og SAW-filtre. Forsyningsspændingen til mikrokredsløbet er 2,5–3,3 V;
· multi-protokol MAC/baseband processor type AR5213, der understøtter RNA. Chippen indeholder blokke til datakomprimering i realtid, hurtig frame-by-frame og pakketransmission, DAC og ADC. Forsyningsspænding 1,8–3,3 V.
Forøgelsen i transmissionsområde blev opnået ved at forbedre MAC/baseband-processorchippen i stedet for RF-chippen. XR-teknologien, der bruges i chippen, gør det muligt at spore, kalibrere og fortolke signalerne fra fire OFDM-kanaler. Ved at nulstille transmissionshastigheden over lange afstande løses problemet med at reducere spids-til-gennemsnitseffektforholdet, og kodningseffektiviteten forbedres.
Dataoverførselshastigheder i 802.11a-standarden er 6-54 Mbps, i 802.11b-standarden - 1-11 Mbps og 802.11g - 1-54 Mbps. Chipsættet giver også mulighed for at fungere i Super G- og Super AG-tilstande, som bruger adaptiv radioteknologi og automatisk registrerer ledige kanaler for at sikre maksimal gennemstrømning. Samtidig når transmissionshastigheden op på 108 Mbit/s. Som et resultat kan typisk brugerkanalgennemstrømning overstige 60 Mbit/s. Modtagerfølsomheden, som chipsættet giver, er -105 dBm, hvilket er mere end -20 dBm bedre end værdien af ​​denne parameter, der er angivet i standarden.
En anden vigtig fordel ved det nye chipset er reduceret strømforbrug. De fleste moderne WLAN-radioer er altid tændt, selv når der ikke sendes eller modtages data. Radioen baseret på det nye chipset slukker for strømmen, når den ikke er i brug, hvilket resulterer i en reduktion på 60 % i det samlede strømforbrug sammenlignet med andre lignende enheder (selv når de kører med 54 Mbps) og et standby-strømforbrug på kun 4 mA.
Chipsættet giver ikke kun forbindelse til et trådløst netværk, men også en alarm i tilfælde af tyveri. I denne tilstand er strømmen til sættets chips ikke slukket, selvom den enhed, de bruges i (bærbar computer, PDA eller anden værtsenhed), ikke fungerer. Hvis det udløses af tyveri, advarer chipsættet netværket om uautoriseret fjernelse af en mobilenhed, selvom enheden er slukket.
Sættets chips er monteret i en 64-bens blyfri plastikkrystalbærerpakke, der måler 9x8 mm eller i en 196-bens BGA-type pakke.
I slutningen af ​​2004 annoncerede Atheros skabelsen af ​​verdens første fuldt funktionelle Wi-Fi-modul - AR5006X - baseret på en enkelt-chip CMOS-chip AR5413 (fig. 3), som implementerer forbindelse til lokale netværk af 802.11a/b/ g standarder. Chippen indeholder en MAC, en baseband-processor og en dual-band RF-enhed med forbedrede egenskaber. Takket være muligheden for problemfrit at oprette forbindelse til ethvert Wi-Fi-netværk, understøttelse af 802.11i-standarden samt understøttelse af XR- og Super AG-tilstande, vil AR5006X være i stor efterspørgsel blandt producenter af komplekse systemer til pc'er, industri, kommerciel og elektronisk udstyr til forbrugere. AR5006X eliminerer ikke kun én chip, der var en del af det tidligere chipset, men reducerer også antallet af anvendte diskrete komponenter med 24. Som et resultat var det muligt at reducere antallet af komponenter, der blev brugt i udviklede enheder med 15 % og væsentligt reducere materialet omkostninger.
AR5413 802.11a/b/g enkelt-chip-designet bruger en avanceret bredbåndsmodtager, der inkluderer en klassens bedste kanalsekvenser, der giver længere transmissionsområde og højere multipath-tolerance end traditionelle equalizer-baserede enheder. Som med den tidligere RNA-chip tillader specielle applikationer brugen af ​​eksterne effektforstærkere og støjsvage forstærkere og eliminerer alle IF-filtre og de fleste RF-filtre, såvel som eksterne VCO'er og SAW-filtre. Generelt er parametrene for enkeltchip-mikrokredsløbet sammenlignelige med det tidligere chipsæt.
Forsyningsspændingen er 1,8–3,3 V. Mikrokredsløbet er monteret i et plasthus af BGA-type, der måler 13x13 mm.
Masseproduktion af WLAN-enheden var planlagt til fjerde kvartal af 2004. Dens pris bør ikke overstige $12, når du køber et parti på 10 tusinde stykker.
De muligheder, som 802.11-standarden giver, og derfor markederne for mikrokredsløb og chipsæt til dem, er ubegrænsede. Hvis hver håndholdt computer og mobiltelefon var udstyret til at understøtte denne standard (eller i det mindste en del af den), ville antallet af brugere af sådanne enheder stige fra titusinder af millioner til hundreder af millioner af mennesker. Dette vil kræve et betydeligt antal chipsæt med lavt strømforbrug. Det første skridt mod skabelsen af ​​sådanne chips blev taget af IceFyre Semiconductor, som i slutningen af ​​2003 annoncerede oprettelsen af ​​to chipsæt: et SureFyre standard 802.11a og det andet TwinFyre til at understøtte alle tre versioner af a, b og g standarden .
SureFyre-chipsættet inkluderer:
· ICE5125 MAC-controllerchip med lavt strømforbrug, der understøtter version 802.11a, b, h, I og giver garanteret kvalitet af dataoverførselstjenester ved hastigheder på mere end 30 Mbit/s (fig. 4). Controllerarkitekturen kan skaleres til at give dataoverførselshastigheder på op til 108 Mbps;
· 802.11 fysisk lag chip type ICE5351 (ifølge udviklerne var det på tidspunktet for oprettelsen af ​​chipsættet det eneste enkelt-chip fysiske lag kredsløb i 802.11a standarden);
· Klasse F GaAs effektforstærker med Chirex summeringsarkitektur ved en frekvens på 5 GHz, type ICE5352, som er overlegen i effektivitet i forhold til traditionelle klasse AB forstærkere i udgangseffektområdet 40–120 mW.
Efter at have forbedret designet af et traditionelt OFDM-modem, var virksomhedens udviklere i stand til at passe tre computermekanismer ind i ICE5351 fysisk lag-chippen. Dette er en Light Clipper, som begrænser forholdet mellem spidseffekt og gennemsnitseffekt af OFDM-signalet til et acceptabelt niveau; adaptiv kilde til foreløbig forvrængning; en fasefragmenter, der opdeler OFDM-transmissionssignalet i mange signaler med en konstant indhyllingskurve med et top-til-gennemsnit effektforhold på 0 dB (fig. 5).
TwinFyre-chipsættet inkluderer den samme ICE5125 MAC-controller og ICE5352-effektforstærkerchips, samt en dual-band ICE5825 fysisk lag-chip med en indbygget baseband-processor, der understøtter CCK-modulation, og en 802.11b/g radiomodul-chip fra ICE2501. type, som sikrer, at chipsættet fungerer i to områder.
Spidseffekten for begge chipsæt overstiger 1,1 W ved en overførselshastighed på 54 Mbps. Modtagerens følsomhed og transmissionssignalets linearitet er henholdsvis 10 og 2 dB bedre end 802.11-standarden. Således er modtagerens følsomhed ved en transmissionshastighed på 54 Mbit/s -75 dB (mod det niveau, der er specificeret af standarden -65 dB), ved en minimum transmissionshastighed (6 Mbit/s) er det lig med -95 dB. Med en spredningstolerance på 150 ns forsinkelse, antenneafstand og effektstyring for hver datapakketransmission kan indendørsområdet ved 54 Mbps og 6 % transmissionsfejlrate overstige 40 m. For en udendørs punkt-til-punkt forbindelse kan transmissionsrækkevidden overstige 40 m. ved maksimal hastighed er 2,9 km. Derudover giver SureFyre- og TwinFyre-familien af ​​chipsæt designere større fleksibilitet, hvilket giver dem mulighed for at bruge enten et komplet system eller blot det fysiske lag til at interface med en indlejret vært eller proprietær MAC-chip. Signaltransmissionslineariteten for TwinFyre-chipsættet ved implementering af 802.11b-standarden er -30 dB, og 802.11g-standarden er -27 dB. Gennemsnitlig RF-udgangseffekt overstiger 20 dBm.
Det maksimale strømforbrug for begge chipsæt er næsten det halve af konkurrerende chipsæt - 720 mW. Takket være et så lavt strømforbrug og aggressiv strømstyring vil IceFyre-chipsæt være i stand til at forbinde en mobiltelefon eller PDA til et 802.11-netværk. Desuden vil disse chipsæt bidrage til dannelsen af ​​netværk af husholdningsenheder, der integrerer et tv, lydsystem, set-top-boks, kabelmodem osv.
IceFyre planlagde at påbegynde storstilet produktion af 802.11a-chipsættet i første kvartal af 2004, og 802.11a/b/g TwinFyre-chipsættet i tredje kvartal samme år. Den oprindelige pris på SureFyre-chipsættet skulle være omkring $20, TwinFyre vil blive solgt for $5-7 mere.

SVAR PÅ MIMO-TEKNOLOGI
Som i enhver branche kræver succesfuld promovering af WLAN-systemer på markedet en kontinuerlig stigning i deres gennemstrømning og forbedring af kommunikationskvaliteten. Følgende tre nøgleområder for at forbedre sådanne systemer kan identificeres:
· forbedring af radiokommunikationsteknologi for at øge transmissionshastigheden;
· udvikling af nye mekanismer til implementering af fysiske niveautilstande;
· Forbedring af transmissionseffektiviteten for at kompensere for ydeevneforringelsen forbundet med at sende headere og skifte radioen til sendetilstand.
Og med alt dette er det nødvendigt at understøtte alle tre versioner af 802.11-standarden. En af måderne til at øge transmissionshastigheden for trådløse systemer er at bruge flere antenner ved indgangen og udgangen af ​​mikrokredsløbet til at implementere en trådløs forbindelse til et lokalt netværk. Denne teknologi, kaldet multiple-input multiple-output (MIMO), eller smart antenneteknologi, bruger multipath-udbredelse, som er så uønsket i trådløse kommunikationssystemer, og sætter den til tjeneste for disse systemer (fig. 6). Det giver dig mulighed for konsekvent at udtrække information, der kommer gennem flere kanaler ved hjælp af rumligt adskilte antenner. MIMO-teknologi løser problemet med at øge transmissionshastigheden over lange afstande og være fuldt kompatibel med eksisterende standarder. Og alt dette uden brug af yderligere frekvensspektrum. Ifølge repræsentanter for virksomheder, der producerer halvleder Wi-Fi-chips, vil MIMO blive en nøgleteknologi, der sikrer implementeringen af ​​802.11n-standarden, som giver understøttelse af transmissionshastigheder på over 100 Mbit/s. Alene i USA er der 24 ikke-overlappende kanaler i 5 GHz-båndet og tre kanaler i 2,4 GHz-båndet. Med en datahastighed på 100 Mbps for hver af disse 27 kanaler kan den tilgængelige båndbredde nå op på 3 Gbps.
MIMO-teknologien er blevet udviklet siden 1995 af forskere ved Stanford University, som senere dannede virksomheden Airgo Networks (www.airgonetworks.com), som i august 2003 annoncerede oprettelsen af ​​et eksperimentelt Wi-Fi-chipsæt af typen AGN100, lavet ved hjælp af True MIMO-teknologi baseret på et unikt multi-antennesystem og giver transmissionshastigheder på op til 108 Mbit/s. Sandt nok, for at opnå en sådan hastighed er det nødvendigt at bruge routere og klienttavler, der er baseret på virksomhedens MIMO-teknologi. Desuden er det nye chipset kompatibelt med alle eksisterende Wi-Fi-standarder. Test har vist, at chipsættets transmissionsområde er to til seks gange større end de enheder, der eksisterede på tidspunktet for dets udgivelse. Som et resultat er dækningsområdet for hvert adgangspunkt (Access Point - AP) steget med en størrelsesorden.
AGN100-chipsættet indeholder to chips - en MAC/baseband-processor (AGN100BB) og et RF-modul (AGN100RF). Chiparkitekturen er skalerbar, hvilket giver en producent mulighed for at implementere et enkelt-antennesystem ved hjælp af en enkelt RF-chip eller øge kapaciteten ved at installere yderligere RF-chips. Chipsættet understøtter alle tre versioner af 802.11a/b/g og opfylder kravene i 802.11i-standarden for sikkerhed og kommunikationssikkerhed samt servicekvalitetsstandarden vedtaget af IEEE-arbejdsgruppen.
Som virksomheden rapporterede i slutningen af ​​2004, blev der købt mere end 1 million MIMO-chipsæt på et kvartal siden starten af ​​salget på detailmarkedet.
MIMO-teknologiens voksende popularitet bevises også af, at en række OEM-virksomheder på Consumer Electronics Show (CES), der blev afholdt den 6.-9. januar 2005, præsenterede deres WLAN-systemer baseret på denne teknologi eller deres beskrivelse. Og mange af disse systemer, inklusive dem fra Belkin, Netgear og Linksys, er baseret på chipsæt fra Airgo Networks.
Situationen bliver varmere og demonstrationen på CES af Atheros Communications af AR5005VL-chipsættet, som understøtter MIMO-lignende drift af systemer baseret på smarte antenner. Chipsættet, der understøtter 802.11g- og 802.11a/g-versioner, kan fungere med fire antenner og give en brugerydelse på 50 Mbps, når det er installeret i begge ender af linjen (når det er installeret i den ene ende af linjen af ​​et netværk med mange forskellige 802.11g-enheder, ydeevnen er 27 Mbit/s). Den bruger faseantennestråleformning og cykliske relædiversitetsteknikker. Derudover giver kredsløbet avancerede signalbehandlingsteknikker til at kombinere indkommende RF-signaler og derved øge intensiteten og kvaliteten af ​​de modtagne signaler.
802.11a/g-versionen af ​​chipsættet koster $23, når du køber en batch på 10 tusinde enheder, 802.11g-versionen koster mindre end $20.
Markedet for WLAN-enheder er vokset markant i løbet af de sidste fire år, og dets vækstrate aftager naturligvis ikke i den nærmeste fremtid. Og dette åbner store muligheder for producenter af elementbasen af ​​sådanne enheder.

LEVERANDØRER AF WLAN-SYSTEMER

Selskab

Fra Texas Instruments inkluderer den en fuldt funktionel WiFi-kerne og en kraftig Cortex-M4 mikrocontroller med en clockfrekvens på 80 MHz og et stort sæt velkendte perifere enheder. Chippen giver dig mulighed for at skabe komplette Internet of Things-enheder, der bruger et WiFi-netværk til at få adgang til internettet og en række kablede grænseflader til at kommunikere med omverdenen.

Alle ressourcer i den indbyggede mikrocontroller er tilgængelige for brugerapplikationen - 4-kanals 12-bit ADC, 4x16-bit timere, UART, SPI, I2C og SD/MMC interfaces. Chippens multimediefunktioner omfatter et serielt interface til I2S-lyd og et parallelt interface til tilslutning af et videokamera. For at opnå høj databehandlingshastighed har chippen en controller til direkte hukommelsesadgang (32-kanals DMA) og en hardwareaccelerator til at beskytte transmitteret information - en AES-256 krypteringsenhed.

Ansøgninger til CC3200

• Smart hjem og intelligent bygning;
• Sikkerheds- og adgangskontrolsystemer;
• Industriel telemetri og trådløse sensorer;
• Trådløs lyd- og videotransmission;
• Intelligente energiforsyningsnetværk (SmartGrid);
• Adgang til internettet og skytjenester for alle indlejrede enheder.

CC3200 Wi-Fi-undersystemet inkluderer en separat ARM-kerne, der udfører alle trådløse dataoverførselsopgaver gennemsigtigt for brugeren og ikke kræver ressourcerne fra Cortex-M4-mikrocontrolleren, som er helt til rådighed for udvikleren. Fra dette synspunkt kan CC3200 betragtes som en chip, hvortil der blot er tilføjet en ekstern mikrocontroller med en Cortex-M4-kerne. CC3200 WiFi-radioen fungerer i 802.11 b/g/n-standarden og kan enten fungere som en basestation ("distribuere internettet") eller fungere som en klient, der forbinder til enhver almindelig WiFi-router. Lufthastigheden er op til 72 Mbit/s, mens den faktiske overførselshastighed af nyttige data når 12 Mbit/s i TCP-forbindelsestilstand. Det, der adskiller CC3200 fra andre lignende løsninger, er dens understøttelse af et bredere udvalg af sikre forbindelsestilstande til et WiFi-netværk og giver en pålidelig sikker forbindelse baseret på TLS/SSL-protokollerne.

Den utvivlsomme fordel ved CC3200 er økosystemet skabt af Texas Instruments, som inkluderer indbyggede Wi-Fi- og TCP/IP-protokolstabler, billige fejlfindingsværktøjer, eksempelprogrammer til typiske WiFi-opgaver og åben udvikling af komplette WiFi-enheder, hvortil en komplet kredsløbsdiagram, liste over elementer, PCB layout og kildekode for det eksekverbare program.

Den mest talrige klasse af routere er modeller med "gennemsnitlige" egenskaber. De fleste af disse systemer er på samme tid bygget på en moderne elementbase. I teorien kan du erstatte noget i routeren for at forbedre det. Lad os se på, hvilke komponenter routerkredsløbet indeholder for at beslutte, hvad der præcist skal have en "opgradering".

Sådan forbedrer du din routers ydeevne

Routeren kan "forbedres" programmatisk ved at installere alternativ firmware. Forfatterne af disse firmware forsøger at få alt til at fungere på standard hardware.

En routerhardwareopgradering betyder installation af portstik og forøgelse af hukommelseskapaciteten. Sidstnævnte udføres i øvrigt på egen risiko og risiko, da udskiftning af et mikrokredsløb er en kompleks operation, og sandsynligheden for succes her er mindre end 100%.

Enheden af ​​en moderne router

Lad os overveje blokdiagrammet for en router bygget på basis af en SoC (System on Chip)-chip. Hukommelse (RAM), ROM, Wi-Fi-modul og urgenerator er direkte forbundet til processoren:

Router modul tilslutningsdiagram

I virkeligheden har mange SoC-chips ikke fem LAN-controllere til deres rådighed (så der vil også blive loddet en switch på kortet). Derudover vil der være elementer af strømkredsløbet, forskellige porte (USB, COM), knapper og lys:

Router design - et kig indefra

1. Soc-chip indeholdende CPU
2. Glimtvis erindring
3. RAM (2 moduler á 16 MB hver)
4. Radiomodul (i denne router – CX50221 eller CX50321)
5. Hardware switch
6. Debug port
7. SPI seriel hukommelsesstik
8. Kontrol og nulstillingsknap
9. Kontakter til USB-port

Du vil bemærke, at der er mange interfaces loddet på kortet (for eksempel USB), som ikke bruges. Det er logisk at begynde at opgradere din router ved at installere de passende stik. Men faktum er, at problemet kan ligge i manglen på software, der understøtter den nødvendige grænseflade.

Enhver firmware baseret på Linux (som bruges i de fleste routere) understøtter en COM-port. Oftest er en sådan port også til stede i selve routeren. Du skal bare lodde et par kontakter til kortet:

COM-port på routerkortet

Rx og Tx er standard serielle interfaceben, Gnd er signaljord. De, der har brug for forsyningsspænding, kan tage den fra SPI-stikket (men det er 3,3 volt).

Opgradering af hukommelseschip

Routere bruger SD-RAM eller DDR hukommelse, det samme som i gamle computere (Pentium I..IV). Lignende memory sticks blev produceret før fremkomsten af ​​DDR2, men du kan købe dem nu. Der er dog ingen grund til at haste! Først skal du finde ud af, hvilke mikrokredsløb der fungerer på denne router (ikke kun deres type, for eksempel PC133, men også mærket).

Efter udskiftning af mikrokredsløbene er følgende "negative" konsekvenser mulige:

1. Routeren virker, men mængden af ​​hukommelse forbliver den samme
2. Routeren tænder ikke og starter ikke

Den anden situation kan ikke opstå på grund af en loddefejl, men simpelthen fordi de installerede mikrokredsløb ikke er kompatible med processoren loddet på kortet. Når du vælger en hukommelse "tilfældigt", er det, hvad der sker.

Hukommelse i routeren (to Samsung-chips)

Årsagerne til forekomsten af ​​situationen "1" kan meget vel være "software", det vil sige at være i stand til at bruge al hukommelsen - standard firmware er ikke påkrævet.

"Hardware"-årsager til volumenbegrænsning er et manglende spor eller modstand. SoC-chippen adresserer 128 MB (for de fleste modeller). Boardet har muligvis ikke et højt adressespor (så vil kun 64 MB blive "set"). Nogle gange er lederen der, men de nødvendige dele mangler (dette kan være en enkelt modstand på undersiden af ​​kortet).

Det er vigtigt at vide, at den "første" kontakt på mikrokredsløbet er markeret med en cirkel eller prik. Der skal være en pil eller en enhed på tavlen i det tilsvarende område.

Er opgraderingen virkelig så vigtig? Det er nemt at lodde et mikrokredsløb, men det er sværere at fjerne det fra brættet uden at dræbe det. Her er, hvad du skal huske på, før du træffer din beslutning.

Aktiver den nødvendige mængde hukommelse i firmwaren

Du skal logge ind på routerens administrationskonsol via SSH eller Telnet. Den sidste af disse protokoller understøttes af alle modeller (men kan være deaktiveret som standard).

Kør derefter kommandoerne:

• nvram sæt sdram_init=0x11//korrekt for 128MB, for 64 skal du bruge 0x13
• nvram sæt sdram_config=0x62//eller 0x32, prøv det
• nvram commit//dette er nødvendigt

Til sidst er der kun tilbage at genstarte routeren ved hjælp af genstart-kommandoen. Du kan også se mængden af ​​tilgængelig hukommelse fra konsollen ved at bruge den gratis kommando:

128 MB tilgængelig

God opgradering!

Og nu (forsøg ikke at gentage det) - udskiftning af hukommelseschips ved hjælp af et 30 Watt loddekolbe:

ALLE ORDRER, DER ER I STATUS "VENTER PÅ BETALING" EFTER UDLØBET AF DAGENE, BLIVER AUTOMATISK ANNULLERET UDEN FORUDGÅENDE MEDDELELSE.

I vores onlinebutik er prisen på varer, der er angivet på sidens sider, endelig.

Procedure for betaling med elektroniske penge, bankkort eller mobilkonto:

• Når du har afgivet din ordre, vil din ordre blive placeret på din personlige konto med status " Afventer gennemgang"
• Vores ledere vil tjekke tilgængeligheden på lageret og placere det produkt, du har valgt, i reserve. Samtidig ændres status for din ordre til " Betalt". Ved siden af ​​status" Betalt"link vil blive vist" Betale", ved at klikke på hvilket fører dig til siden for valg af betalingsmetoder på Robokassas websted.
• Efter at have valgt en metode og foretaget betaling for ordren, ændres status automatisk til " Betalt"Så hurtigt som muligt vil varerne blive sendt til dig med den leveringsmetode, der er valgt under ordreoprettelsesprocessen.

1. Betaling kontant

Kontant kan du betale for de varer, du har købt, til kureren (der leverer dine varer) eller i butikken (til afhentning). Betaler du kontant, får du en salgskvittering eller kontantkvittering.

OPMÆRKSOMHED!!! Vi ARBEJDER IKKE med efterkrav, så betaling ved modtagelse af postpakken er ikke mulig!

2. Betaling ved bankoverførsel

For juridiske enheder har vi givet mulighed for at betale for køb ved hjælp af bankoverførsel. Når du afgiver en ordre, skal du vælge betalingsmetode via bankoverførsel og indtaste dine faktureringsoplysninger.

3. Betaling via betalingsterminal

ROBOKASSA - giver dig mulighed for at acceptere betalinger fra kunder, der brugerbankkort, på enhver elektronisk valuta, ved hjælp af tjenestermobil handel(MTS, Megafon, Beeline), betalinger viaInternet bankførende banker i Den Russiske Føderation, betalinger gennem pengeautomater, gennemøjeblikkelige betalingsterminaler, og også med hjælpiPhone apps.