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 *第18746篇: [原创]一种内置TCP传输协议的数传模块

  
楼 主:chenjingjing 2008年12月11日15:45
 [原创]一种内置TCP传输协议的数传模块

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微网高通是一家专门从事微型无线网络通讯技术研发与推广的高科技公司。公司立足于最底层的射频芯片,按照标准的ISO五层模型开发出精干高效的Wi-TCP通讯协议栈,力争以低廉的价格提供灵活,强大,稳定和易于使用的无线组网方案。 

目前流行的微型网络通讯产品主要集中在以下三种解决方案: 
(1)载波为2.4G Hz的ZigBee / 802.15.4无线模块或无线芯片。大多数用户采用了802.15.4层的无线网络调度和路由能力,而高层的ZigBee协议栈用户使用较少,对于数据可靠性和完整性要求较高的应用一般要求用户编写高层协议来解决。 

(2)433 MHz的无线透明传输模块。这类模块完成了射频部分的电路设计,解决了无线收发的自动转换以及主机接口的命令解析,模块仅仅等效于一个无线的串口,适合于点对点的数据通讯,对于多点分布式数据采集系统一般需要用户开发高层的通讯协议来保证网络的无线发射调度和数据完整性 

(3)Wi-Fi和蓝牙等标准通讯网络。由于Wi-Fi是专门为笔记本上网设计的,在通讯环境,接口方式,穿透能力,电流消耗,移动漫游,制造成本等方面并没有针对低价位的无线数据采集设备特别考虑,应用规模较小。 

    相对于一般的无线数据采集应用而言,ZibBee协议栈还是太庞大和太复杂了,而且其2.4GHz的载波和250Kbps的数据通讯速率在一定程度上限制了其穿透能力和通讯距离,虽然802.15.4的MAC层提供了无线网络媒体的访问控制机制,却在传输层缺少一个像TCP一样的机制来保证数据传输的可靠性和完整性。说到底ZigBee / 802.15.4是针对家居自动化等简单应用开发的,对于数据的可靠性和完整性没有做太高的设计。 

    相反,接口透明的433MHz无线传输模块对于用户而言很容易上手使用,但是由于其内部没有任何协议栈,对于组建一个分布式的数据采集系统而言,用户需要自己开发无线MAC机制来控制节点对于网络的访问,这一机制的作用类似于802.15.4协议;同时传输层还需要保证数据的可靠性和完整性。 

    微网高通的无线TCP组网方案在433MHz射频芯片的基础上开发出了精干简练的MAC访问机制和高效灵活的TCP传输控制机制,对数据可靠性和完整性做出了强大的支持,在餐饮点菜机,无线打印系统和工业自动化分布式数据采集等领域获得了良好的应用效果。



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                      什么是WiMi-net网络
   WiMi-net是“Wireless Micro-network”的缩写。该网络将物理层构建在433M Hz的射频之上,可以获得UHF(Ultra High Frequency:300M Hz至3G Hz)频带低端的穿透力强,抗衰减能力好等电磁特性,这一特性可以较好的应对建筑物和楼群等复杂通讯条件下电磁信号杂化(多路径效应)的挑战;在MAC(Media Access Control)层采用了公平对等的竞争接入方案,对分布式数据采集和多点并发请求提供了链路控制;在传输层实现了高缓冲的TCP传输控制协议,在保证了用户数据的正确可靠之外还提供了无线网络的高吞吐率;在最顶层通过二进制流格式的主机接口和用户的应用层进行无缝连接,完整地提供了一个主从架构的无线网络解决方案,给人们对于无线传输在数据高可靠性领域的应用带来了全新的体验。

                      高吞吐率和高覆盖率的网络
一般而言,无线通讯要获得高数据吞吐率,就需要采用较高的载波频率和数据带宽;然而高频信号的穿透能力和抗衰减能力都低于低频带和低数据带宽信号,信号的传输距离将会缩短,这样就会在一定程度上牺牲网络的覆盖半径。通常情况下,2.4G Hz无线网络(比如ZigBee)采用250K Hz或者更高的数据带宽来获得高的网络吞吐率;多数433M Hz无线透明传输模块采用了9.6 / 4.8 / 2.4 / 1.2 KHz的数据带宽来获得更大的网络覆盖面积,数据带宽和网络覆盖半径始终是一对矛盾。WiMi-net无线网络运行于38.4KHz的数据调制带宽,在链路层采取较小的定长报文,在传输层运用子包聚合,报文缓冲,批量确认等机制,在保证了高网络覆盖的同时还获得了高的数据吞吐率,对高实时性的数据业务提供了很好的支持。

                       高数据保真和高扩展性网络
对于一个无线网络而言,可扩展性是一个重要的特征。为了组建一个较大规模的无线网络,典型的解决方案是接力传输。在接力传输中,每一个中间节点都可以对报文进行转发,由于无线本身易受干扰等原因,在多次转发的过程中报文容易丢失,增加了数据破缺的概率,同时由于无线网络采用了智能路由和多点接力的方式,发送端对于传输延时的估算是较为困难的,这样就难于实现一个快速的重传机制来保证数据可靠性。WiMi-net采用了增加基站的方案对于网络进行扩展。每一个基站工作于不同的无线频点,彼此之间独立运行,互不干扰,将多个高覆盖和高保真的星型子网通过以太网等有线方式连接到数据中心,实现无线网络的灵活扩展。

                        低功耗和高用户容量的网络
WiMi-net无线网络为了获得短的网络接入延时,对子节点进行了小的群组划分,在MAC层实现了可竞争的和不可竞争两种时隙,保证在高用户容量的情况下将竞争失效的概率减到最小,为多用户的并发请求提供了平等,快速的接入机制。
针对移动计算网络,WiMi-net无线模块通过接收主机接口的DTR/DSR控制,实时对无线模块进行休眠和唤醒,降低通讯模块的功率消耗。在休眠模式下无线射频被关闭,协议栈处理器运行在10KHz,工作电流被限制在1mA以下,在注重电池续航时间的手持设备中有更好表现。

                        易于部署,维护简单的网络
WiMi-net无线网络的基站和子节点都可以自动加载其配置参数,而对于网络分布和通讯对象等状态信息则是受协议驱动的。其自动配置和自动学习能力把人们从专业的网络维护中解脱出来,停止基站则关闭无线网络,基站上电则恢复无线网络;对于无线网络的变更,扩容,部署和运行维护也要求很低。

公司网址:
公司名称:微网高通(北京)无线技术有限公司
联系电话:13911821802
座机:010-58070785
地址:北京市丰台区芳古园1区9号院3号楼1207
联系人:丁先生

  
2楼:chenjingjing 2009年3月27日14:41
 [原创]无线模块

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3楼:chenjingjing 2009年3月31日15:09
 无线模块

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