【核心提示】本文主要介绍了433M和2.4G两种主流的微功耗无线通信模块在距离、通讯速率、组网性能等方面进行技术对比,分析各个模块性能的优缺点,并根据各自的特点,介绍各自的一些典型应用。
【关键词】无线通信,LonWorks,网关,协议转换器,应用,微功耗,ZigBee,433M
微功耗无线通信特指国家免申请频段,发射功率受限制的无线通信频段。随着微功耗无线技术的发展,在很多自动控制领域已经应用了微功耗无线通信技术,克服了有线通信布线施工复杂、成本高、通讯网络结构复杂和维护升级成本高等缺点,微功耗无线通信技术已经逐渐渗透到我们的生活中。
二、无线通信技术
法拉第提出电磁感应学说,电可以产生磁,磁也可以产生电,相互可以转换。无线通信的本质是信号在无线信道的传送,也就是说空中接口技术,这就涉及如何编解码和克服干扰的问题,以及无线通信信息传送效率。
1、433M无线通信技术
目前国内433M无线通信通讯的原理是一样的,都是GFSK调频技术,这里433M指的是该频段,不同厂家的模块,频率会有稍微的区别,无线接收部分有一个窄带滤波器,频率差一般超过200K,就不在一个信道,模块之间是不会出现干扰的情况,433M的波长为69.3cm,按照天线最短是波长的1/4反射最小,该频段的天线为17cm长,该频段波长比较长,绕射能力比较强。
数字化通信对电源的要求较高,电源纹波越小,接收灵敏度会提高,可以接收到更加微弱的磁场信号。
一般载波信号频率要大于调制波信号频率很多倍,否则引起信号的混叠,目前在频段下芯片设计最大通讯速率为250K,该芯片基于GFSK调频技术,当信号源的频率越高,传输的距离会降低,即空中波特率越低传输的距离越远。该频段的通讯速率一般在9.6K~19.2K附近使用的比较广泛,载波频率低决定了数据传输速度慢,如果进行组网,会消耗一定的带宽。
2、2.4G无线通信技术
2.4G是指载波频率,也是免申请的频段。在该频段集成了802.11的协议,这是一个高速对低速的协议,他去协调各模块之间的收发同步,在任意一个时刻,只会存在收或者发数据一种状态,空中传输速率快,接口速率慢,数据的容错和抗干扰能力是比较强的,编程人员不需要考虑在发送数据的时候别的设备是否正在处于发送数据状态,全部交由802.11