什么是物联网通信模块?

什么是物联网通信模块?,第1张

是连接设备单片机和互联网服务器的东西, 帮助两者通信,也称为数据透传。

因为物联网世界,如果物与物之间想要沟通交流,需要一种东西帮助它们实现对信号的发送和接收,这就是通信模块了。

通信模块使得各类物联网终端设备具备联网信息传输能力,是各类智能终端得以接入物联网的信息入口。

它是连接物联网感知层和网络层的关键环节,所有物联网感知层终端产生的设备数据需要通过无线通信模块汇聚至网络层,进而通过云端管理平台对设备进行远程管控,同时经过数据分析,带来管理效率的提升。

通信模块所呈现的样子就是,芯片加上芯片所需的外围电路组成的集合。

LoRa

LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。

LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。

Wi-Fi

Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。

大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac,速度甚至可以超过13Gb/s。

一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。

80211ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。

针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee

ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。

虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。

ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

NB-IoT

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

蓝牙50

蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。

SimpleLink模块是一种可以让您快速构建物联网应用的模块。它可以帮助您快速构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。SimpleLink模块可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它还可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它还可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它还可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它还可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它还可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它还可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它还可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。它还可以帮助您构建和部署物联网应用,以及收集和分析数据。
要构建SimpleLink模块,您需要准备一些基本的硬件和软件资源,包括:
1 一台支持SimpleLink模块的计算机;
2 一个SimpleLink模块;
3 一个SimpleLink开发板;
4 一个SimpleLink开发环境;
5 一个SimpleLink应用程序;
6 一个SimpleLink应用程序框架;
7 一个SimpleLink

一、门禁系统的基本组成
门禁系统由门禁控制器、读卡器、出门按钮、锁具、通讯转换器智能卡、电源管理软件组成。
智能卡:在智能门禁系统当中的作用是充当写入读取资料的介质。
控制器:是整个系统的核心,负责整个系统信息数据的输入、处理、存储、输出,控制器与读卡机之 间的通讯方式一般均采用R485、R232及韦根格式。、
锁具:是整个系统中的执行部件。目前有三大类:电控锁、磁力锁、电插锁。根据用户的要求和门的 材质进行选配,电锁口一般用于木门,磁力锁用于金属门、木门,电插锁相对来说应用较为广泛,各种材质的门均可使用。作为执行部件,锁具的稳定性、耐用性是相当重要的。
电源:电源设备是整个系统中非常重要的部分,如果电源选配不当,出现问题,整个系统就会瘫痪或出现各种各样的故障,但许多用户往往会忽略电源的重要性。门禁系统一般都选用较稳定的线性电源。
管理软件:负责整个系统监控、管理和查询等工作。管理人员可通过管理软件对整个系统的状态、控 制器的工作情况进行监控管理,并可扩展完成巡更、考勤、停车场管理等功能。
二、设备特性
1、485控制器特性
485门禁控制器使用标准的工业串口通信,通信距离可达1200米,每个总线可以接255台设备,使用
485集线器可以扩展多条总线。支持多达6个输出和10个输入。型号有单门、双门、4门等。
2、TCP/IP控制器特性
以太网门禁控制器是专门为对通信要求比较高而设计的门禁设备。具有远程升级、远程初始化、数据复位、防区功能的功能;
可以扩展的485接口空间;支持多达6个输出和10个输入。是一个可以通过以太网进行远程管理的门禁系统。型号有单门、双门、4门等。
三、设备接口
1、读卡器接口
读卡器做为读卡输入设备,通讯协议是WG26/34等。分别是ReaderA和ReaderB ReaderC、ReaderD。单门对应AB,分别表示进门、出门;2门的有4个:AB代表门1的进出读卡器, CD代表门2的进出读卡器。4门控制器ABCD读卡器对应1-4门。
读卡器接线的时候使用5条线。
其中声光控制线在读卡器上面有 2条线,在这里合并接在一起。也可以不接,不接的时候在刷卡将不 能通过声光判别是否有效刷卡。这里的颜色不一定是实际情况,部分型号和厂家的读卡器有不同的颜色表示,请按实际标识对应接线。
读卡器到控制器距离理论值不能超过100米,实际应用控制在80米以内。
2、输出接口输出接口包括锁控制接口和报警输出以及火警输出3类。
所有的输出接口都是干接点,也就是只提供开关功能。通过这些接口来对被控制设备进行通断动作。
接口列表:
输出端子每组输出都是由常开、常闭、公共端组成。接线的时候公共端必须接,另外根据接线的设备选择常开或者常闭。
一般接线:
电源正极 ——公共端(COM)
常闭NC(常开NO)——锁正极
锁负极——电源负极
断电开锁:当断开电源时,锁打开
阳极锁、磁力锁等断电闭合的设备选择常闭
通电开锁:当接通电源时,锁打开
阴极锁、电控锁等通电断开的设备选择常开 也可以用门禁控制非锁类设备,如灯、自动门、电梯、三棍闸机,接线方法同上。
参考见下面接线图:
3、输入接口
控制器默认多个输入接口,所有的输入接口都是通断动作,也就是使用开关设备来控制,接线不分正负,如按钮、碎玻等。要使这些接口发生作用,必须是使他们断开或者连接的变化的时候。如按钮是重断开变为连接的时候表示按钮按下。
输入接口表配置:
门磁:是检测门状态的输入点。门的状态:当门磁闭合且锁输出为闭合的时候门闭合,门磁断开或者锁输出为开门的时候门即表示开安装后如果不使用门磁功能,请短接门磁输入。
4.通讯接口
(1)485 控制器接口
485系列控制器默认通讯接口使用485通信,通信距离1200米,波特率9600。多台控制器通信的时候,使用总线结构。通信线从电脑上的 232-485转换器接到第一台控制器,再从第一台控制器接到第2台,第2台接到第3台,如此顺序连接。接线方法为正接正、负接负。
(2)TCP/IP控制器接口
TCP/IP控制器使用网线接口,通过网线与交换机联接默认通讯接口使用以太网口,接口为标准RJ45,接线时请按标准制作水晶头。控制器保留485接口通信的空间,默认不支持该接口,需要焊接元件才能支持。
RJ45 接口
插上RJ45水晶头后,如果网络线联通正常,通信灯的绿灯常亮;传输数据时候黄灯闪烁。
四、控制复位器
控制器提供复位功能,复位 *** 作如下:
方法一:硬件复位:
1 断开电源
2 拔下复位挑线(红色JP8)
3 通电,等2秒(TCP/IP控制器为35秒)
4 控制器鸣叫2 声
5 断电
6 插上跳线
7 通电复位完成
说明:硬件复位后,所有的参数变为默认值(TCP/IP 控制器包括 IP地址),删除全部记录。如果复位 后控制器鸣叫不断,表示复位不成功。
方法二:Web复位(此复位方法只适用于TCP/IP控制器)
1 打开浏览器,如IE,输入控制器IP地址,回车。
2 看到登录界面,输入密码。
3 登录后单击复位按钮后,关闭浏览器IE。
4 控制器将开始重新启动,启动时间30秒后复位完成。
说明:Web 复位后,IP地址保持不变,其他数据变为默认值。
五、参考接线图
1、2 门、4 门接线图
2、单门接线图
2、中控门禁机接线示意图
3、无线实时联网门禁
无线实时联网门禁系统是应用无线传感技术,对无线一体化智能宾馆锁实现无线联网,其本质上就是一个物联网系统,所以也可以称为物联网无线门禁系统。 就功能而言,在办公楼宇的场合完全可替代传统的有线联网门禁系统。 该系统由一体化无线智能宾馆锁、无线门禁主控器(含天线扩展模块)及管理软件组成。
六、门禁系统的安装使用
一、基本配置
一个最简单不联网门禁系统的配置包括:一台门禁一体机,一个12V电源,一个出门按扭,一把电锁一个最简单的联网门禁系统的配置包括:一台门禁控制器,一个 12V电源,一个出门按扭,一把电锁一个读卡器,一个485通讯转换器。(如下图)
二、建议安装调试过程
1.安装控制器主机,接通电源,短接出门按钮,观察继电器动作和继电器开锁指示灯状态变化。
2.接通485通讯,安装软件,在软件里面添加控制器,注意填写正确的序列号。
3.打开调试界面观察通讯情况。
4. 观察是否正常通讯,通讯后用软件开关门,是否成功。
5.安装读卡器,刷卡 *** 作是否有正确的记录。
6.增加用户、发卡、授权 *** 作,下载卡到控制器,刷卡观察记录是否正常。
7.安装锁接上锁的连接线,再刷卡后观察记录和锁是否正常。
8.安装其它附属设备如按钮等。
三、门禁系统的施工布线规范和注意事项
读卡器到控制器的线:建议用8芯屏蔽多股双绞网线(其中三芯备用,如果不需要读卡器声光反馈合 法卡可不接LED 线),数据线Data1Data0 互为双绞。最长不可以超过100 米。屏蔽线接控制器的GND。
按钮到控制器的线:建议采用两芯线,线径在03平方毫米以上。
电锁到控制器的线:建议使用两芯电源线,线径在10平方毫米以上。如果超过50米要考虑用更粗的线或者多股并联,或者通过电源的微调按钮,调高输出电压到14V左右。最长不要超过100米, 一般控制在60米以内。
门磁到控制器的线:建议选择两芯线,线径在03平方毫米以上,如果无需在线了解门的开关状态或者无需门长时间未关闭报警和非法闯入报警功能,门磁线可不接。
控制器到控制器之间:以及控制器到转换器的线,建议使用8芯屏蔽双绞网线。线径在03平方毫 米以上,485+和485-一定要互为双绞,其中6芯备用,屏蔽线可不接,如果通讯不畅通,可以考虑用屏蔽线将所有控制器的GND 进行连接,或者在485总线的最后一台控制器的485+和485-之间并联120欧姆的终端电阻来改善通讯质量。
485总线长度,理论上是可以达到1200米,建议根据控制器数量或者通讯环境的复杂性,不要超过800米。如果超过请选用485HUB或者中继器来改善通讯环境。
四、布线说明
所有走线都必须套管,PVC管和镀锌管都可以,避免老鼠咬断线路引起故障。虽然控制器具备了良好的防静电、防雷击、防漏电设计,请务必保证控制器机箱和交流电地线连接完善,且交流电地线真实接地。 建议您不要经常带电拔插接线端子,请务必拔下接线端子,再进行相应的焊接工作。 请勿擅自拆卸或者更换控制器的芯片,非专业的 *** 作会导致控制器损毁。不要将控制器和其他大电流设备接在同一供电插座上。
读卡器、按钮的安装高度是距地面145米,可以根据客户的使用习惯,适当增加或者降低。 控制器建议安装在弱电井、天花板口等便于维护的地点。接线端子注意规范接线,不要裸露金属部分过长,以免引起短路和通讯故障。
来源:网络
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