Integrierter IoT-Analysator

Integrierter IoT-Analyzer zur Implementierung des instrumentalen Lehrens IOTA-1100

Der IoT Integrated Analyzer integriert die Funktionen von Luftprotokollanalysatoren, Mikrostromanalysatoren, Spektrumanalysatoren und Signalgeneratoren. Es wird eine völlig neue Visualisierung und instrumentale Lehreffekte für den Lehrplan und die experimentelle Ausbildung bringen, die drahtlose Datenverpackung der drahtlosen Kommunikation (Zigbee, WIFI, Bluetooth-Paketerfassung) sehen, Wellenformen sehen, Spektren und Signale sehen, so dass die Schüler die Fachtechnologie des IoT vollständig beherrschen können.

Die drahtlose Technologie des IoT beinhaltet sehr hohe Kommunikationsfrequenzen und einen relativ breiten Spektrumbereich.,Zum Beispiel in2.4GHzStandardisierte drahtlose Geräte und Technologien(Wie Bluetooth4.0、ZigBeePRO、WiFi) ,Diese Frequenz kann praktisch überall auf der Welt verwendet werden. Um jedoch die Durchdringlichkeit des Gebäudes und die Übertragungsdistanz zu verbessern, verschiedene Störungen zu verringern und den Stromverbrauch in der drahtlosen Kommunikation zu reduzieren,Entwicklungsingenieure können in Erwägung ziehen, andere Frequenzbanden einzusetzen, die von den einzelnen Ländern vorgeschrieben werden(Beispiel:5.8GHZ、915MHZ、779MHZ、433MHZ、315MHZWarten Sie!).

Die IoT-Technologie beinhaltet neben der relativ hohen Frequenz und dem relativ breiten Spektrumbereich auch eine Vielzahl von verschiedenen Kommunikationsprotokoll-Stacks (einschließlich verschiedener Kommunikationsprotokolle wie ZIGBEE IEEE802.15.4, Bluetooth, WIFI usw.) Diese Protokoll-Stacks werden nach verschiedenen Kommunikationsstandards von der Software implementiert und schließlich die Kommunikation zwischen verschiedenen Netzwerkknoten, Routern und Gateways implementiert. Für die drahtlose Kommunikation wird eine große Menge an Kommunikationsdaten in verschiedenen Datenpaketen in der Luft übertragen, was eine spezielle Hochfrequenz-Instrumente erfordert, um diese Übertragungen in der Luft zu erfassen und zu analysieren, aber wir können nicht sehen und nicht berühren, um die Verifizierung und Fehlersuche des Kommunikationsprotokolls effektiv zu realisieren und die Effizienz der Entwicklung des Software-Protokollstacks zu verbessern.

Es gibt auch als Batterie-Knoten des Internet der Dinge, die unter einer sehr kleinen Batterie arbeiten können, die Messung und Überwachung dieser Mikro-Stromverbrauchszustände ist auch eine wichtige Arbeit, weil diese Knoten, um Strom zu sparen, in der Regel in einem sofortigen Arbeitszustand sind, so dass die Messung dieser Knoten über einen langen Zeitraum, sofortigen Stromverbrauch und die Automatisierung der Aufzeichnungsanalyse, wird auch eine komplexe Arbeit, die spezielle Instrumente erfordert.

Genau gemäß diesem praktischen Bedarf an Produktdesign und Technologieentwicklung des Internet der Dinge ist eine neue Art von RFID-Instrument entstanden, das ist der integrierte Analysator des Internet der Dinge, das Instrument in einem Gerät, das gleichzeitig die oben genannten vier Anforderungen erfüllt.

Funktionen des Luftprotokollanalysators

Der Luftprotokollanalysator ist ein fortschrittliches digitales analytisches Prüfgerät, das verschiedene Kommunikationsprotokolle des IoT und des Sensornetzwerks in der Luft erfassen und analysieren kann, wobei die Erfassung und Analyse des IoT-Sensornetzwerks, das den IEEE 802.15.4-Standard entspricht, eine grundlegende Konfigurationsfunktion des Luftprotokollanalysators ist. Für die Erfassung und Analyse anderer Kommunikationsstandards können verschiedene Protokollerweiterungsmodule verwendet werden.

Abbildung 1 ist eine Vorlage für die Analyse von zwei verschiedenen Sätzen von ZIGBEE-Sensorknoten, mit der wir sehen können, wie die grundlegenden Funktionen des Air Protocol Analyzers verwendet werden;

Zunächst wählen wir die Funktion der Luftprotokollanalyse (IEEE802.15.4-Protokoll-Analyzer-Funktion) auf dem IoT-Integrated-Analyzer (IoT-Integrated-Analyzer) ein, um dieses Bildschirm mit mehreren Fenstern zu sehen, jedes Fenster hat eine Anzeige für die Erfassung von Luftdaten, eine Anzeige für den Zeitfluss der Luftverpackung, die Auflösung des Verpackungsinhalts, die Anzeige der Netzwerktopologie und viele andere Funktionen:

Starten Sie den Befehl zur automatischen Erfassung des Analyzers, der Analyzer erfasst automatisch die RFK-Schaltung und die Antenne über den internen 2,4 GHZ-drahtlosen Multikanal-2,4 GHZ, führt den Multikanal-automatischen Scan durch, wenn eine Datenverpackung in der Luft gefunden wird, die dem ZIGBEE-Standard entspricht, wird die Luftverpackung automatisch erfasst und diese Daten automatisch gespeichert und angezeigt;

Abbildung 1 zeigt zwei ZIGBEE-Netzwerke, eines ist ein ZIGBEE-Netzwerk mit batteriebetriebenen Mikromodulen, bestehend aus 4 Modulen, darunter Gateways, Router und Knoten (blau), das andere ist ein ZIGBEE-Mikrosensornetzwerk (grün), bestehend aus 5 Energiesammelmodulen, durch komplexe Algorithmen wie die automatische Erfassung und Verpackung und Analyse von Hochgeschwindigkeits-Embedded-Computern im Analysator, im Fenster der Netzwerktopologie können wir in Echtzeit beobachten, wie diese beiden unabhängigen Netzwerke funktionieren und topologische Situationen, das blaue Netzwerk besteht aus einem Koordinator, 2 Router, ein Endpunkt, bestehend aus einem Netzwerknetzwerk; Ein weiteres Netzwerk zur Energiesammlung (grün) besteht aus einem unabhängigen Netzwerk von batterielosen drahtlosen Sensoren, einem Koordinator, zwei Routern und zwei Endpunkten;

Im Fenster der Verpackungserfassung können wir detaillierte Informationen über das Format der einzelnen Datenverpackungen erhalten, verschiedene Informationen über die Selbstorganisation von Netzwerken wie Netzwerk und Netzwerkrouting hinzufügen, den Netzwerkverkehr und die Beschäftigung, die Zuverlässigkeit und den Gesundheitszustand des Netzwerks verstehen, eine transparente Überwachung und Echtzeitanalyse von drahtlosen Sensornetzwerken mit mehreren voneinander unabhängigen RFK-Kanälen ermöglichen.

Darstellung der Erfassung und Analyse des Luftprotokolls von zwei unabhängigen ZIGBEE-Sensornetzwerken

Konstruktion, Test und Analyse von RF-Verstärkerschaltungen

Um die Abdeckung der IoT-Sensorschicht zu verbessern, müssen wir oft verschiedene RF-Verstärker für drahtlose Sensor-on-Chip-Systeme (SoCs) in unserem Design hinzufügen. Da diese Verstärker im Mikrowellen-RF-Band von 315 MHZ bis 2,4 GHZ arbeiten, erfordern Tests und Analysen den Einsatz teurer RF-Spektrumanalysatoren. Um den Einsatz kostengünstiger Testentwicklungswerkzeuge für Ingenieure zu erleichtern, sind IoT-Analyzer mit verschiedenen Spektrumanalysatormodulen für Ingenieure ausgestattet. Da diese zusätzlichen Funktionen gemeinsam mit eingebetteten Computern und farbigen LCD-Displays und Touchscreens innerhalb des IoT-Analyzers verwendet werden, sind die zusätzlichen Kosten für das gesamte Instrument nicht sehr hoch;

Der IoT-Analyzer verfügt über 2 Standard-50-Ohm-RF-Stecker auf der Vorderseite, die den Ausgang und den Eingang von RF-Signalen ermöglichen, und die eingebaute Software ermöglicht die Funktionalität eines RF-Spektrometers und eines RF-Signalgenerators mit bis zu 2,45 GHz (mit ausgewählten Funktionsmodulen bis zu 5,8 GHz).

Abbildung 2 zeigt die Prüfung von Empfangsverstärkern und Sendeverstärkern

Abbildung II. Diagramm zur Testentwicklung von HF-Verstärkern

In Abbildung 2 gibt es zwei Sensornetzwerke drahtlose Module für die Leiterplatte (grün und blau), bei der tatsächlichen Prüfung kann nur eine Verbindung zu einer der Leiterplatten und die tatsächliche Prüfung und Debugging gewählt werden;

Zunächst testen wir den Emissionsverstärker (Abbildung 2 grüne Leiterplatte), dies ist in der Regel ein Leistungsverstärker, wir verbinden das RF-Ausgangskabel des Analyzers am Eingang der grünen Leiterplatte (trennen Sie den drahtlosen Transceiver-Ausgang), passen Sie das Ausgangssignal an die Frequenz an, die wir benötigen (300MHZ, 433MHZ, 900MHZ, 2,45GHZ usw.), verbinden Sie den Ausgang (Antennenseite) mit dem Empfangskabel des Analyzers, stellen Sie den Analyzer in den Zustand des Spektrumempfangs ein, können wir das RF-Spektrumsignal auf dem Analyzer beobachten, können eine Wellenformanzeige oder gleichzeitig eine Dichtenanzeige verwenden, und beobachten Sie die maximale Spektrumbahn, die durchschnittliche Spektrumbahn und andere erweiterte numerische Funktionen; Mit dem HF-Signalgenerator und dem Spektrometer können wir verschiedene HF-Parameter des Leistungsgenerators testen, die mit dem Verstärker verbundenen Ausgangsimpedance, Leistung, Rauschen usw. anpassen und einen qualitativ hochwertigen Leistungsverstärker-Debugging- und Testprozess abschließen;

Die Prüfung und Debugging von geräuscharmen Verstärkern (Abbildung II blaue Leiterplatte) erfordert nur eine separate Eingangs- und Ausgangsverbindung des Analyzers für verschiedene HF-Verbindungen, die auch die Testabtastung von hochschwierigen HF-Sensormodulen wie geräuscharmen Verstärkern leicht erleichtern können.

Weitere Funktionen und erweiterte Funktionsmodule

IOTA-1100Der IoT-Analyzer verfügt auch über die Funktion eines Mikrostromanalysators und kann als Standardkonfiguration eine Vielzahl von Sensorknoten wie kontinuierliche Tests unter verschiedenen Zuständen der momentanen Leistung, automatische Aufzeichnung und Stromverbrauch, durchschnittlicher Strom, maximaler Strom und andere Parameter automatisieren.

Gleichzeitig wird das Auswahlmodul der neuen Funktionen der Serie der Auswahlkonfiguration des Instruments hinzugefügt, die Auswahlkonfiguration umfasst HF- und UHF-RFID-Analyse-Funktionsmodule, 5,8 GHZ-Spektrometer-Funktionsmodule und Signal-Emission-Funktionsmodule, 2,7 GHZ-Funknetzanalyse-Funktionsmodule, RF4CE， Test-Analyse-Funktionsmodule wie Bluetooth 4.0 und Bluetooth Micropower, 3G/4G HF-Telekommunikationsnetze usw.