Новий швидкісний Bluetooth 2.0 + EDR модуль з радіусом дії до 300 метрів, виробництва Bluegiga

1. Новий Bluetooth модуль WT11 фірми BlueGiga
2. література
3. Інші статті на цю тему:

2006

Російським розробникам добре знайомі Bluetooth-модулі фірми Bluegiga, керовані як за допомогою набору простих команд, так і через HCI інтерфейс. Остання розробка фірми є повністю закінчений Bluetooth-модуль WT11, який дозволяє передавати дані зі швидкістю до 3 Мбіт / с на відстані до 300 м.

Продукція фірми Bluegiga призначена для системних інтеграторів, які не мають ресурсів для докладного вивчення роботи Bluetooth, але хочуть в найкоротші терміни реалізувати в своїх виробах всі переваги цієї технології.

Останнім часом у вітчизняній літературі і в Інтернет з'явилася величезна кількість публікацій, присвячених різним технологіям і стандартам бездротового зв'язку для міжнародного неліцензованому діапазону частот ISM, 2,4 ГГц. У цих роботах технології Wi-Fi, Bluetooth і ZigBee розглядаються як конкуруючі. Насправді кожна зі згаданих технологій має свій унікальний набір характеристик, які обумовлюють оптимальні області її застосування. Так, наприклад неправомірні заяви про те, що ZigBee йде на зміну Bluetooth і витісняє його з ринку. Спочатку ZigBee розроблялася як засіб передачі невеликих обсягів телеметричної інформації на частоті 2,4 ГГц з мінімально можливим енергоспоживанням і невеликою швидкістю. Ця технологія призначена для портативних пристроїв з батарейним харчуванням. Швидкість передачі даних між пристроями ZigBee, що базуються на стандарті 802.15.4, залежить від числа зайнятих каналів і знаходиться в діапазоні від 20 до 256 кбіт / с. Тому ZigBee є суто нішеве напрямок, що стоїть особняком від інших технологій широкосмугового доступу на частоті 2,4 ГГц. Серед основних переваг ZigBee можна відзначити мікроспоживання, велике максимально можливу кількість вузлів в мережі (до 65 536) і різні види топології мережі ( «Зірка», «Кожен-з-кожним» (Mesh), «Кластерний дерево»).

Високошвидкісні технології Bluetooth і Wi-Fi використовуються для організації персональних і локальних мереж бездротового доступу. Області застосування цих технологій частково перекриваються в на частоті 2,4 ГГц при створенні бездротових мереж для виходу в Інтернет, бездротової передачі звукової та відеоінформації.

В даний час в технології Wi-Fi використовуються в основному чотири напрямки, що базуються на стандартах IEEE 802.11а, b, g, i.

У стандарті IEEE 802.11а підтримується швидкість передачі до 54 Мбіт / с на частоті 5 ГГц. Реальна швидкість передачі даних - близько 20 Мбіт / с. Пристрої, що працюють в стандарті IEEE 802.11b, можуть передавати дані зі швидкістю до 11 Мбіт / с на частоті 2,4 ГГц. У стандарті IEEE 802.11g передбачена додаткова техніка модуляції для частоти 2,4 ГГц, що забезпечує швидкості передачі до 54 Мбіт / с. Стандартом 802.11i регламентуються проблеми безпеки передачі даних. Максимальна кількість вузлів в мережі Wi-Fi дорівнює 10.

Технологія Bluetooth заснована на стандарті IEEE 802.15.1. В даний час існують три версії специфікації. Версія Bluetooth 1.1 відповідає класу 2 і забезпечує швидкість передачі до 721 кбіт / с на відстанях близько 10 м в приміщеннях і близько 30 м в зоні прямої видимості на відкритому повітрі. Версія Bluetooth 1.2 відповідає класу 1 з діапазоном дії більше 100 м в зоні прямої видимості. Специфікація Bluetooth версії 2.0 підтримує технологію розширеної передачі даних (EDR - Enhanced Data Rate) і дозволяє передавати дані зі швидкістю до 3 Мбіт / с. Пристрої, що підтримують Bluetooth 2.0 + EDR, можуть бути як першого (10 м), так і другого (> 100 м) класів. Більш детальну інформацію про різні пристрої Bluetooth можна знайти в статтях [1-5].

В кінці 2005 року фірма Bluegiga випустила в комерційну продаж модель WT12 - повністю готовий до роботи модуль Bluetooth 2.0 + EDR, клас 2 (3 Мбіт / с, 10 м) [5]. З лютого 2006 року почалася комерційна продаж нової моделі WT11 Bluetooth 2.0 + EDR, клас 1 (3 Мбіт / с, 300 м).

Одним з основних переваг технології Bluetooth є підтримка як топології «точка-точка», так і топології «точка-многоточка». Це дає можливість різним пристроям Bluetooth миттєво зв'язуватися один з одним без будь-якої попередньої підготовки. Кілька пристроїв, що використовують один і той же канал, можуть утворювати пікомережа (piconet). При цьому один з пристроїв буде працювати як основне (master), а решта - в якості підлеглих (slaves). В одній пікомережі може бути до семи активних slaves-пристроїв. Решта підлеглі пристрою при цьому будуть знаходитися в режимі очікування, залишаючись синхронізованими з основним. Кілька пікомереж утворюють розподілену мережу (scatternet).

Порівняння характеристик WT11 з параметрами інших бездротових технологій для частоти 2,4 ГГц, приведено в таблиці 1.

Таблиця 1. Порівняльні характеристики модуля WT11, Bluetooth, Bluegiga і технологій Wi-Fi, ZigBee

Новий Bluetooth модуль WT11 фірми BlueGiga

Новий модуль WT11 - це перша модель наступного покоління продукції Bluegiga, яка не має сьогодні світових аналогів [6]. Модуль виготовлений на базі CSR's Bluecore-4 і відповідає вимогам стандарту Bluetooth 2.0 + EDR, клас 1.

Модуль WT11 забезпечує максимальну швидкість передачі даних до 3 Мбіт / с на відстані до 300 м в зоні прямої видимості.

Як і попередні моделі фірми Bluegiga, WT11 містить повністю закінчену апаратну частину і вбудоване програмне забезпечення (стек протоколів Bluetooth, профілі і API, операційну систему uCLinux, підтримку JAVA, TCP / IP-стек і ін.). Модуль має в своєму складі процесор і вбудовану пам'ять, призначену для узгодження призначених для користувача додатків.

На платі модуля розміщені радіомодуль, baseband-контролер, RAM, 8-Мбіт Flash-пам'ять, кварцовий генератор, передпідсилювач, підсилювач потужності, радіочастотні фільтри. Модуль виконаний в конструктиві для друкованого монтажу. Залежно від модифікації WT11 поставляється або з вбудованою антеною (ACX AT3216 chip antenna), або з роз'ємом U.FL для підключення зовнішньої антени.

У порівнянні з попередньою моделлю, в WT11 збільшена вихідна потужність до 19 дБ • м. Чутливість приймача модуля становить - 85 дБ.

Для початку роботи з модулем досить розпаяти його на друкованій платі і подати харчування.

Модулі управляються як за допомогою набору простих команд, так і через HCI-інтерфейс. Це дозволяє кінцевому користувачеві практично відразу приступити до роботи з модулем.

WT11 поставляються з базовою прошивкою iWRAP, що забезпечує роботу відповідно до специфікації Bluetooth 2.0 + EDR [7, 8].

У моделях підтримується функція AFH (adaptive frequency hopping), що дозволяє Bluetooth-пристроям працювати в зоні дії Wi-Fi пристроїв. Технологія AFH здійснює прослуховування всіх 1600 робочих каналів. Якщо на якомусь із каналів працюють Wi-Fi пристрої, то на цьому каналі передача інформації Bluetooth-пристроїв не здійснюється.

У модулях підтримуються профілі SPP, DUN, OBEX, HCI. Модель WT11 має USB 1.2 і UART з функцією bypass mode. Модуль WT11 має 6 цифрових програмованих вводів / висновків. Слід зазначити спеціальну модуляцію PCM (Pulse Code Modulation) в модулі WT11, використовувану для оцифровки голосових повідомлень. У цих модулях є двонаправлений цифровий аудіоінтерфейс, з допомогою якого здійснюється прямий доступ до рівня baseband контролера, минаючи рівень HCI протоколу. У тому випадку, коли модуль налаштований як ведучий пристрій, він генерує сигнали WT11 generates PCM_CLK and PCM_SYNC.

Апаратна частина WT11 дозволяє приймати і посилати дані через SCO-з'єднання. У моделі WT11 одночасно може підтримуватися три SCO-з'єднання.

Модуль WT11 сумісний з різними форматами, включаючи Long Frame Sync, Short Frame Sync, GCI і може безпосередньо взаємодіяти з наступними PCM-аудіопристроями:

• Qualcomm MSM 3000, MSM 5000, CDMA;
• OKI MSM7705;
• Motorola MC145481;
• Motorola MC145483;
• STW 5093, 5094.

Зовнішній вигляд модуля WT11 показаний на рис. 1.

Мал. 1. Зовнішній вигляд модуля WT11

Габарити WT11 складають 35 × 14 мм. Модель призначена для роботи в температурному діапазоні від - 40 до + 85? C.

Модуль WT11 повністю сумісний за контактами з WT12.

Основні технічні характеристики WT11 наведені в таблиці 2.

Таблиця 2. Технічні характеристики WT11

Для розробки і налаштування обладнання на базі WT11, фірма Bluegiga випускає комплект EKWT11-A, що містить отладочную плату, документацію і додаткове програмне забезпечення для роботи з HCI-інтерфейсом.

В даний час для замовлення доступні моделі, перераховані в таблиці 3.

Таблиця 3. Модифікації модуля WT11

Основні області застосування модуля WT12 пов'язані перш за все з наступними напрямками:

• локальні системи бездротового зв'язку;
• бездротові аудіосистеми;
• торгові автомати;
• касові апарати;
• зчитувачі штрих-кодів;
• медичне обладнання;
• офісне обладнання;
• складське обладнання;
• М2М;
• автоматизовані системи контролю різних технологічних і фізичних параметрів.

Детальну технічну документацію по продукції Bluegiga можна подивитися на сайті виробника www.Bluegiga.com.

Інформацію про ціни і терміни поставки можна знайти на сайті російського дистриб'ютора www.telemetry.spb.ru.

Технічні консультації можна отримати по електронній пошті [email protected].

література

1. Агафонов М. «ОЕМ-модулі Bluetooth на російському ринку», Сучасна електроніка, 2005, №1, стор. 42.
2. Алексєєв В. «Готові модулі Bluetooth фірми Bluegiga для системних інтеграторів телеметричного обладнання». «Компоненти і технології», 2004, № 7, стор. 78.
3. Агафонов Н, Алексєєв В. «Універсальні інтерфейси користувача Bluetooth-модулів виробництва фірми Bluegiga». «Компоненти і технології», 2004, № 8, стор. 56.
4. Алексєєв В. «Проектування Bluetooth пристроїв, з використанням модулів BlueGiga», «Бездротові технології», 2005, №1.
5. WT12, Data Sheet Version 1.1 Monday, June 13, 2005.
6. WT11-Data Sheet Version 1.3 Monday, February 06, 2006.
7. iWRAP 2.0.2 User Manual Version 2.1, 2005.
8. iWRAP 2.0.2 User Guide.pdf

Завантажити статтю в форматі PDF

Інші статті на цю тему:

повідомити про помилку