神奇Li-Fi远胜WiFi：让电灯泡变成无线路由？！【潮南东山中学吧】_百度贴吧
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神奇Li-Fi远胜WiFi：让电灯泡变成无线路由？！收藏
Li-Fi技术的发明者Herald Haas认为可见光频谱可以用来传输数据，由于可见光谱的频谱宽度比传统的射频频谱大得多，因此能够带来更高的带宽。　　WiFi技术已经越来越普及，不过抱怨无线信号不稳定、上网速度慢、WiFi热点太少的人也越来越多。现在，有一项新技术可能会让这些问题得到解决。
　　电灯泡一直以来被视作发明家梦寐以求的灵感闪现的象征。不过对德国物理学家Herald Haas来说，电灯泡本身给他带来了灵感。Haas和他爱丁堡大学的团队发明了一项专利技术，利用一束闪光来无线传输数字信息，这类技术通常被称作可见光通信（VLC）。　　Haas表示：“我最大的设想就是将电灯泡变为宽带通信设备。这样电灯泡不仅能提供照明，也将成为一款必要的工具。”Haas认为，通过给普通的LED灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。　　通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。Haas表示：“这类似于通过火炬发送莫尔斯码，但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。” 　　这一技术意味着，只要你拥有电灯泡，就可以获得无线互联网连接。目前全世界的电灯泡数量估计约有140亿盏。实际上，这也意味着任何路灯都可以成为互联网接入点。　　不过，被昵称为“Li-Fi”的可见光通信技术并不只是能提升互联网的覆盖范围。作为无线数据传输的最主要技术，WiFi利用了射频信号。然而，无线电波在整个电磁频谱中仅占很小的一部分。而随着用户对无线互联网需求的增长，可用的射频频谱正越来越少。　　例如，当你在咖啡店中上网时，如果周围上网的人越来越多，那么你会发现网速变得很慢。3G移动网络也是如此。与此同时，根据思科的数据，我们每年通过移动设备发送的信息量都在翻番。　　Haas表示，他的技术将是问题解决方案的重要一部分。他表示：“可见光频谱的宽度达到射频频谱的1万倍。”这意味着可见光通信能带来更高的带宽。Haas表示，“Li-Fi”技术能带来高达1Gbps的数据传输速度。　　Haas认为，他的技术有一个重要优点，这就是几乎不需要再新建基础设施。而传统射频信号的发射需要能量密集的设备。他表示：“我们使用现有设备。可见光频谱没有得到利 　　不过这一技术也有着自身的局限。雅典Harokopio大学信息学讲师Thomas Kamalakis推荐了Haas的技术，但也表示该技术的潜力不应被高估。他表示：“一个明显的问题是，可见光无法穿透物体，因此如果接收器被阻挡，那么信号将被切断。”用，没有得到监管，我们可以进行高速通信。” 　　英国华威大学工程学院助理教授Mark Leeson也持相同看法。他提出：“问题在于，我们的手机如何使用可见光来通信？” 　　Haas表示，这是两个现实问题，但他也有简单的临时解决方法。“如果光信号被阻挡，而你需要使用设备发送信息，你可以无缝地切换至射频信号。”他认为，可见光通信并不是WiFi的竞争对手，而是一种相互补充的技术，这将有助于释放频谱空间。　　他表示：“我们仍需要WiFi，需要射频通信系统。你无法使用电灯泡向快速移动的物体发送数据，或是向树、墙和障碍物背后的物体发送数据。”在短期内，可见光通信已可以实现一些小范围应用。例如，可以在飞机中使用该技术，帮助手机和笔记本上网，此外也可以在水下等无线电波无法传播的场所使用该技术。　　Haas指出，Li-Fi技术带来了极高的安全性，因为可见光只能沿直线传播，因此只有处在光线传播直线上的人才有可能截获信息。
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延伸阅读： 　　光学无线网取代WiFi：用LED灯发射信号上网 　　 　　LED光学无线网络：只要灯亮着就能上网 　　2050年未来都市的关键词：数字生活。这是依托互联网和一系列数字科技技术应用为基础的一种生活方式，可以方便快捷地带给人们更好的生活体验和工作便利。　　哥伦布航海时代，世界突然变得很大；计算机、互联网问世后世界又开始变小。随着互联网技术应用的日益普及，人类生活方式开始改变。地球人貌似一夜之间都变得“智慧”起来，甚至连物品都有了“思想”。　　不仅如此，在2050年科技高速发展的未来，不论使用哪一种设备，都可以在任何时候、任何地方借助无线手段传送数据。LED光学无线网络的普及，推动“物联网”的发展，整个世界轻易相联…… 　　如今，人们已习惯无线上网。没了网线的束缚，我们更能享受网上冲浪的乐趣。然而，因为物体的阻挡如墙壁等，房间里一些地方难免接收不到信号，或者信号极弱。于是，科学家们设想，何不让灯光来发射信号？只要灯亮，就不愁没网上。　　这一看似天马行空的想法如今已成现实。在上海世博会中国航空馆里，中科院半导体研究所的科学家展示了这项最新最前卫的成果：LED光学无线网络…… 　　 　　按光索网原理 光线作媒 “闪烁”出信号 　　LED 灯以极快的频率不停开关，灯光在闪烁时发出脉冲，实现信号传送。这种高频的闪烁是人眼无法察觉的，所以LED灯可以照明、发信号两不误。　　在航空馆的LED光学无线网络展示平台上，一束光笔直的照到一台笔记本电脑上，工作人员在灯光下自由的上网冲浪。这就是LED光学无线网络———以LED照明灯发出的光当作网络信号的传输工具。　　其原理是：LED灯以极快的频率不停开关，灯光在闪烁时发出脉冲，实现信号传送。这种高频的闪烁是人眼无法察觉的，所以LED灯可以照明、发信号两不误。　　从上世纪70年代后期开始，就有研究人员研究室内光通信。IBM苏黎世实验室的工程师们在当时建立了首个工作系统。在日常生活中，用光传输数据的例子也随处可见。例如早些年手机上的红外传输功能。　　如今当节能的 LED成为未来照明的趋势时，科学家自然选择其作为传播信号的工具。而且LED的灯光是可见光，更方便人们“按光索网”。
　按光索网性能：镜子反射也能上网 　　当漫反射的光使整个房间明亮起来时，网络信号也随即充斥整个房间。更神奇的是，通过镜子反射的光也一样有信号！　　传统无线网络的覆盖面积很大程度依赖于无线路由器的能力。无线路由器在使用时会发射一种射频信号，即拥有一定发射频率的电波。这种电波虽然没有被证实对人体有害，但毕竟不是绿色环保的。相比之下，光传输信号最大优势就是没有任何电磁波。　　光学无线网络的信号强弱一方面是在于光强，一方面在于接收探测器的灵敏度。以目前我国的研究水平来看，完全可以做到漫反射接收———当漫反射的光使整个房间明亮起来时，网络信号也随即充斥整个房间。更神奇的是，通过镜子反射的光也一样有信号！　　LED光学无线网络，对网络运行商和电脑设备没有任何要求，只要是普通的外网就能够接入。现在市面上卖的LED灯只有照明作用，如要用于通讯就必须在LED上安装一个小“仪器”，让其实现高频率闪烁。　　在过去，一个区域要实现无线信号全覆盖，只能摆上很多个无线路由器。如今，科学家们能在小区电线接入的地方直接承载通讯信号，届时不论是小区的路灯，还是每一家的照明灯，都能发送上网信号。 　　 　　按光索网·优势 比光纤更快 飞机上照用 　　光学无线网络刚好针对“最后几公尺”的问题，也就是如何把宽带数据流从信息骨干网终端传送到室内的无线设备上，其优势不言而喻。　　LED的传输速度较快，信号更稳定。LED材料的不同，会导致其调制能力和最大带宽都不一样。目前国际上认为，LED光学无线网络理论上可以到达500Mbps的速率。　　通信公司还有个“最后一公里”的说法，指的是把宽带服务从全国的高速数据通信骨干网接入终端用户时遇到的困境：尽管这只是整个通信路径中的最后一小段，但费用之高却令人咋舌。现在进小区的光纤宽带是100M。其实光纤通信也还是光，只是它在特制的光纤里面传输，外界干扰小，所以速度快。但不同的小区需要建设不同的光纤网络，通常需要非常长的时间。　　与此类似，光学无线网络刚好针对“最后几公尺”的问题，也就是如何把宽带数据流从信息骨干网终端传送到室内的无线设备上，其优势不言而喻。　　这种光学无线网络尤其适合在医院和工厂使用，因为在这些区域中，传统的射频传输会干扰导航设备、医疗器械或控制系统。　　此外，LED光学无线网络让人们在飞机上也能随意的使用宽带。飞机通过卫星跟地面是实时保持联通的，借此获得上网信号。当LED光把网络信号“照”向每个乘客时，没有了电磁波的干扰，飞机导航完全不受影响。　　未来，应用这项技术使得车与车之间也可利用前后车灯进行通讯。但只是语音通讯，想上网还得借助路灯。　　“LED光学无线网络”2050年可行性报告 　　光学无线网络很有商业价值，用起来很方便，但是真正实现起来也有难度，因为它选择了一条最复杂的信道———大气来传输数据。充满不测风云的天空一定会为无线光通信带来很多变数，但室内用肯定没问题。　　光学无线通信的一系列特点：传输速度快，成本比铺光纤低，建设速度快，不需要无线电频率许可，也无须开挖管道的市政许可，便携性强，便于维护，对周围的环境也没有影响。　　但是，光学无线通信受到发射能量的限制，不可能传送太远，可靠性也会受到很多外部因素影响。例如，敌人在光学无线网络的链路上生一把火，用人造烟雾破坏了信息完整性。　　然而，上述的弊端显然并不能阻挡光学无线网络的发展。当LED成为未来的必然趋势，LED光学无线网络也成为了必然。　　“物联网”2050 年可行性报告 　　物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。　　物联网前景非常广阔，它将极大地改变我们目前的生活方式。可以说，物联网描绘的是充满智能化的世界。具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧” 状态。
　联联看 　　物物相联让世界充满智慧 　　一杯牛奶摆在面前，眼睛看到的是杯子，鼻子闻到的是奶香，嘴巴尝到的是甜味，用手摸一下有温度……感官的感知综合在一起时人便得出了这一杯牛奶的判断。假如把牛奶的感知信息传上互联网，使得人通过网络随时了解牛奶的情况，这就是“物联网”。　　如果说，现在以因特网为代表的网络技术，能将人与人、人与物联系在一起，编织出一张二维网络。将来的世界，网络将呈现三维立体结构———让人体验到物与物之间全面互联、每件物品都被赋予智慧的未来生活。在上海举行的世博会上，物联网技术的应用比比皆是。　　冰箱 帮你买可乐 　
当冰箱中的食物存量不足时，它会自动给你提示，并告知超市的商品信息；当在冰箱中放入一瓶红酒时，它会自动显示这瓶红酒的产地、年份等信息……这就是“物联网冰箱”为我们构建的未来生活图景。　　世博会山东馆里展示着这么一台会“说话”，会“购物”的“物联网冰箱”。当你从“物联网冰箱”里取出仅剩的一瓶可口可乐时，“冰箱”会“开口”提醒主人，需要及时填充新的可乐。更令人难以想象的是，“物联网冰箱”显示屏上居然出现了超市新到可乐的销售信息，以及新可乐的产地、生产时间、保质期和营养成分等相关信息。在点击屏幕上想买的商品后，购物信息会通过互联网传送给用户提前设定的超市，完成网上购物。　　据了解，这台具有超级智慧的冰箱，还能根据人们日常取用食物的频率和习惯，为主人提供健康绿色的食谱和生活方案。此外，用户还可以通过冰箱实现可视电话通讯、浏览网上资讯、观看视频等多项生活及娱乐功能。“物联网冰箱”是智能化的家电，它就像一个被赋予了生命的家电，能让我们充分体会到未来生活的神奇。 　　洗衣机 自动错峰用电 　　一种可以节约电费的洗衣机与国家电网馆一起出现在上海世博会上。该款洗衣机与家庭电网连接，主动错过用电高峰期，在这一过程中并不需要用户插手。该款产品最大的优点就是为用户节约时间和能源，减少开支。　　此外，这种洗衣机还能“听”手机的“指挥”。通过任何手机发送一条“洗衣机开”的短信给洗衣机，即可接通电源按设定好的程序洗衣服。发送“洗衣机关”则可以终止洗衣机运转。　　据介绍，该应用体现了物联网的前景———洗衣机内置无线信号接收模块（网卡），与同样“存在”于物联网的手机连接，轻松实现智能家居生活。据了解，添加该网卡成本仅增添几十元。　　未来LED不再只能照明 光学无线网取代WiFi 　　据悉，美国政府资助一项“智慧照明”，倡议探索把无线通信能力嵌入未来的LED照明安装之中，以提供更广泛的接入点。这项投资额1亿8500万美元、为期10年的美国国家科学基金计划，涉及超过30所大学的研究人员。其中，包括波士顿大学、位于纽约的Rensselaer理工学院以及位于美国新墨西哥州中部大城的新墨西哥大学。　　该“智慧照明”倡议探索，采用可见光束实现无线电设备与基于LED的照明设备之间的通信。基于LED的方案也可以被用于在LED的应用日益增多的汽车之间进行通信。整个目标是把通信能力构建在所有的LED照明之中，与此同时，减轻RF频带的拥挤程度。　　波士顿大学教授Thomas Little说，“采用红外线进行通信有着很长的历史，红外线资料协会IRDA多年以前就已经为PDA、打印机以及笔记本计算机构建了通信协议。我们现在正在做的事情就是抓住这个机会，把联网功能嵌入LED照明**之中。随着白炽灯和日光灯被取代，我们希望把联网技术嵌入LED照明之中。” 　　目前，采用红外线LED的、基于LED的通信功能，如遥控功能，将适合于采用可见光，以便于在数字设备中的收发器能够与照明设备进行通信。这些照明设备将经由有线设备接入互联网。跟必须在所有用户之间共享频谱的、基于RF的WiFi接入点不同，通过可见光的视距通信可能使得不同的数据流能够被馈入每一台设备。　　据了解，研究人员们已经对不同的调制方案进行了实验，包括采用标准二进制编码、不归零编码器、脉冲编码调制和脉冲密集调制的各种编码器。他们声称，这些方案只要数据率高于900 KHz，每一种均可在工作情况下感觉不到光线闪烁。2009年将展示的最初原型的速度为每秒1-10Mbits，它将采用最新的LED以及发光二极管来处理发射和接收功能。研究人员还计划开发最终可制成可见光收发器的新的半导体技术。　　Thomas Little教授表示，“作为系统的一个组成部分，我们需要的接收器通常采用发光二极管制成，”一种方案就是“采用同一只具有反偏置的LED，并且在效果上，作为制造工艺的一个组成部分，使得LED的一部分作为接收器，而另一部分作为发射器。” 　　目前，波士顿大学已经建立了一个发布关于智慧照明传输倡议的网站。该小组也将采用多种光波长进行试验，以利用构成白光的不同色彩的光线对多条数据流进行编码。光极化也将是利用可见光进行多任务通信策略的重点。波士顿大学将把重点放在系统级问题上，包括计算机联网应用的开发。半导体设备开发将由 Rensselaer理工学院和新墨西哥大学的研究人员们解决。　　LED灯光上网：灯下可连接无线 速率2Mbps 　　LED路灯、LED显示屏，LED作为一种节能照明设备已逐渐走进我们的生活。但是你可知道，通过LED发出的光线可以连接宽带网络，这在目前的科学研究中已成为事实。记者昨天从中科院半导体研究所获悉，该所对于半导体照明信息网的研究已取得重大突破。
　灯下即可无线上网 　　一台笔记本电脑置于灯光的照射之下，没有网线连接，没有无线网卡，但流畅的网络视频仍在播放着……这是昨天发生在中科院半导体所的半导体照明与信息化示范馆内的一幕。为什么会出现这样的情况？光电系统实验室的段靖远博士伸手一指，说它的奥秘就在于天花板上蓝色的LED照明灯。　　他介绍，网络信号正是通过灯光传输给电脑的。通过这种方式，目前上网最大传输速率可以达到每秒2兆。　　除了连接网络外，LED灯还能充当各种家用电器的指挥官。该所的陈雄斌博士介绍，目前他们已实现了对多种电器的开关和调节的控制。这两项技术也已分别在世博会的航空馆和沪上生态家馆进行了展示。　　高速开关传输信息 　　LED灯是如何通过光线传输网络信号和控制信号呢？专家介绍，LED灯是新型的照明设备，与传统照明设备不同，它不仅省电，还可以通过高速的开关动作，发出调制过的信号，完成信息和指令的传输。　　不停的开关动作会不会影响正常的照明使用呢？答案是否定的。科研人员介绍，每秒开关的速度可达200万次，肉眼根本无法感觉到。　　克服航班上网难题 　　现在人们享受无线网络便捷服务的同时，也在时刻担心它所产生的电磁波可能会对人体产生不利影响，而用环保的LED灯光上网却能彻底消除这一顾虑。没有电磁波就不会对周边电子设备造成干扰，飞机内无线上网难题也将得到解决，甚至在水下，一束照进来的LED灯光，就可以完成网络信号高速传输。　　专家介绍，和目前的无线技术相比，LED灯光上网还只是一只潜力股。由于它特殊的信息传输方式，在未来能够达到每秒上G的接入速度。据了解，目前美国、日本和欧洲都开始了关于LED无线通信技术的研发，这可能会成为未来科技发展的重要方向。
表示早就看过
科技改变生活。
@萌骑弟撸夫表记得此贴时间！！！
登录百度帐号推荐应用25被浏览10014分享邀请回答/projects/344763，网上也有很多相关模块买淘宝一大堆，但是zigbee、bluetooth就要通过一个网关管理器来控制了，像我之前看到一个外国的初创公司，他们开发的产品就是把各个模块塞到里面囊括了（蓝牙、zigbee、wifi、NRF2401）当时看到真觉牛逼啊，这样一来以后的东西就不怕不兼容了，当然价格也会高一点啦。与下面的节点搭建好无线连接之后，还有一步工作就是将网关接入互联网，这样这些被控制的物体就有了统一的网络地址目前的发展方向是IPv6，IPv6的使命就是给世界上所有的物体附上地址。3、手机客户端，因为我是做底层开发的所以前段开发不是很懂，但是大概的意思还是了解的，主要功能就是能通过网络地址去传输控制信息的，就像如果在家里，用小米路由器，手机在路由器覆盖范围内用的是小型局域网，数据直接就传输到网关上了；如果在外面想要控制，就连接蜂窝信号，然后发个控制帧通过对自家的IP地址查找就可以吧数据传到网关上了。比如现在我要控制一个灯的亮灭，首先我在手机端向网络发送了一个关灯控制信号，然后这个信号被网关收到了，然后网关将这个信号在发给节点，之后灯内部有个东西叫继电器的东东，就是弱点控制强电，就像电灯的开关一样，当节点接收到这个信号之后就把继电器给关掉了。这就是我的理解了，希望对你有帮助114 条评论分享收藏感谢收起2添加评论分享收藏感谢收起查看更多回答无线模块的应用
无线模块常用电路
无线模块概述
　　习惯上,人们把模块简称作,无线模块主要采用无线信号(红外,,无线射频信号等)来代替有线的方式解决生活中的数据传输问题,生活中常见的如:各种,,等等
　　数据传输可以简单地分为有线（包括架设、或租用电信专线）和无线（分为建立专用无线数据（433MHZ频段和2.4G频段）或借用CDPD、 、 等公用网信息平台）两大类方式。
　　相比较而言，用建立专用无线数据传输方式比其它方式具有如下优点，下面介绍一下用无线建立专用无线数据传输方式相比于有线通讯的优点。
　　1． 成本廉价
　　有线通信方式的建立必须架设电缆，或挖掘电缆沟，因此需要大量的人力和物力；而用无线数传电台建立专用无线数据传输方式则无需架设电缆或挖掘电缆沟，只需要在每个终端连接无线数传电台和架设适当高度的就可以了。相比之下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式，节省了人力物力，投资是相当节省的。
　　当然在一些近距离的数据通讯系统中，无线的通讯方式并不比有线的方式成本低，但是有时候实际的现场环境难以布线，客户根据现场环境的需要还是会选用无线的方式来实现通讯。
　　2． 建设工程周期短
　　当要把相距数公里到数十公里距离的远程站点相互连接通讯的时候，采用有线的方式，必须架设长距离的电缆或者挖掘漫长的电缆沟，这个工程周期可能就需要数个月的时间，而用数传模块建立专用无线数据传输的方式，只需要架设适当高度的天线，工程周期只需要几天或者几周就可以，相比之下，无线的方式可以迅速组建起通信链路，工程周期大大缩短。
　　3． 适应性好
　　有线通讯的局限性太大，在遇到一些特殊的应用环境，比如遇到山地、湖泊、林区等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候，将对有线网络的布线工程有着极强的制约力，而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制，所以说用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性，几乎不受地理环境限制。
　　4． 扩展性好
　　在用户组建好一个通讯网络之后，常常因为系统的需要增加新的设备。如果采用有线的方式，需要重新的布线，施工比较麻烦，而且还有可能破坏原来的通讯线路，但是如果采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式，只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了，相比之下有更好的扩展性。
　　5． 设备维护上更容易实现
　　有线通讯链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点，而采用无线数传模块建立专用无线数据传输方式只需维护数传模块，出现故障时则能快速找出原因，恢复线路正常运行。
　　无线数据传输方式相比于有线通讯的缺点：可靠性有待改进、受环境影响较大
　　深圳市信利达科技有限公司生产开发一系列无线通信产品，通信距离从几十米至几千米，满足客户的不同需求。产品广泛应用于无线抄表、无线称重、家居智能化、安防、无线餐饮点菜、无线、四轮、无线表决器、无线控制、无线路灯控制……等场合
基于PIC单片机的IAI无线模块测试板
&&&& 近年来，由于数据通信需求的推动，加上半导体、计算机等相关技术领域的快速发展，短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段。短距离无线通信通常指的是l00m到以内的通信。
&&&&&&& 它被广泛应用于无线数据采集、无线水表、煤气表、电力表抄表、工业遥控、遥测、工业数据采集、楼宇自动化、安防、机房设备、家庭自动化数据网络组网等领域。
&&&&&&& 美国 Laboratories公司作为专业的开发和生产商，它的IAI系列无线芯片具有集成度高，外围元件少，功耗低，性能稳定可靠，芯片内部集成了FSK无线收发必需的全部功能模块，包括多边带合成器、PA、LNA、混频器、基带、中频、信号强度指示RSSI、数据质量侦测DQD、电压侦测、AFC和等，非常适合用于短距离无线通讯产品。本文介绍了贝能科技采用芯片开发的两种无线通讯模块PHY和EV--433M-3（如图1，图2）。PHY模块是不带而向外提供一个SPI接口；EV-模块是带MCU并向外提供一个。这样可以方便用户使用和开发。
&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图1 PHY&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&图2 EV- &&&&&&&&&
&&&&&&& 针对这两种模块，我们设计了一个适用这两种模块的测试评估板。该测试板可以对这两个模块进行设置（主要对IAI4421寄存器设置），这样方便客户评估，测试IA系列产品的的性能。&&&&&&&&&& &&&&&& 基本概述： &&&&&&&&&
&&&&&&& 该测试板的组成采用PICPIC16F777作为主控芯片；一个LCD1602作为显示器件；4个轻触按键作为作为用户输入；一个可以连接电脑的串口；还有连接两通讯模块的接口。用户可以通过按键和LCD可以很直观地对IAI4421芯片寄存器、通讯速率等进行设置，还可以通过LCD监控数据传输过程的正确性和完整性。 &&&&&&&&
&&&&&&& 本文主要介绍该测试板的一些主要功能和原理以及其使用的方法，以便大家对其有一个初步的了解。&&&&&&&&&& 主要功能： &&&&&&&&
&&&&&&& ●& 可设置4位的发射地址码：用户可以通过菜单设置4位的地址即0~F，并与从机地址设置对应，这样就可以不受其他模块的干扰，可以多个模块同时工作。&&&&&&&& ●& 可设置模块的工作频段：由于IAI系列芯片支持3频段分别为433MHZ、868MHZ、915MHZ，通过设置不同的频段可以适应使用不同频段的硬件。
&&&&&& &●& 可设置模块的发送速率：芯片支持不同的发射速率，用户可以根据需要进行调整；&
&&&&&& & ●&& 可设置发送数据的时间间隔和发送的次数；&
&&&&&&&& ●&& 可以设置串口波特率（与硬件连接相对应）；&
&&&&&&&& &●&& 可显示接收数据的内容和接收数据的次数，当前通讯速率等信息；
&&&&&&& 硬件组成框架：
&&&&&&& 各部分硬件接口：
&&&&& &●&&1602接口(图3) &&&&&&&&&&
&&&&&&& LCD1602采用8数据线接口(data0-data7)，有利于快速刷新需要显示的数据，RS、RW、E三线控制。
&&&&&& &●&& 串口（图4） &&&&&&&&&&
&&&&&&& 串口电路采用MAX232作为电平转换芯片，与电脑连接，接收电脑& 的输入命令。TX串行数据输出（无线接收到的&& 数据）,CRX串行数据输入（要发送的数据）。
&图3& LCD电路接口&&&&&&&&&
图4& 串口电路接口
&& && ●& EV--433M-3模块接口电路（图5）& &&&&&&&&
&&&&&& EV--433M-3是已经带有一个PIC16F690的模块。VCC使用5V供电；TX、RS作为一个标准的波特率可选的串口作为与测试板之间的通讯，所有对模块的操作都使用这个串口完成；/PD待机控制，/PD=0时，模块进入待机状态，/PD=1,模块正常工作；RSSI无线信号强度输出，输出电压和信号强度成正比，是一个模拟信号，测试板通过AD转换对其捕捉。
图5& EV-接口电路 &&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&& ●&& PHY模块接口电路（图6） &&&&&&&&&
&&&&&& PHY只需使用5个I/O口即可工作，它采用SPI兼容的控制接口作为数据通讯接口。我们测试板也正是使用这种方式与PHY模块进行谅解的。各个接口功能如下：SCK：SPI串口时钟输入；SDI：SPI串口数据输入；NSEL：SPI片选输入(低电平有效)；SDO：SPI串口数据输出；NIRQ：中断请求输出(低电平有效)。&&&
图6& PHY模块接口电路
&&&&&& ●&&& 按键电路（图7） &&&&&&&&&
&&&&&& 四个轻触按键作为用户的输入，用户按键的输入判断是采用普通的I/O方式。具体每个按键定义为：UP键用于上移菜单；DOWN键用于下移菜 单；ENTER键用于确认选择；SEND用于启动发送数据。
图7& 按键电路 &&&&&
&&&&&& ●&& 电源部分： &&&&&&&&&
&&&&&& 考虑到使用的方便性，再电源供电上采用了两种供电方式：一种直流9V～12V 电源的输入；另一种是用9V的供电。用户可采用其中的一种。
&&&&&&&& 软件组成框架： &&&&&&&&
&&&&&&& 软件流程如图8所示，软件系统在MCU中执行，分为系统初始化、主循环流程与中断服务程序。下面对其作一个简单的介绍： &&&&&&&&
&&&&&&& MCU初始化函数，主要是对MCU定时器设置、串口、中断设置和各个端口的输入输出设置等等； &&&&&&&
&&&&&&& 按键事件管理函数，它定时检测按键板上的按键输入，设置和保存相应的标志位，并把按键对应信息映射成相应的驱动事件； &&&&&&&
&&&&&&& 主循环函数是整个软件系统的一个核心部分，各种事件的触发和各个用户接口管理都由这个函数完成，每个子程序管理着不同功能。
图8& 软件流程&&
&&&&&&& 主循环是软件的基本控制部分，它是一个无限时间的循环，当中包含了许多子程序，诸 如：Check if it’s time to execute events（定时器时间事件处理）、Mode Handler（模式识别处理）、Key Scan Handler（理）、OSD Event Handler（菜单事件处理——当中也包含了按键处理）、Debug Handler（调试处理）。通过这一系列的管理函数，不断的检测事件的发生并执行相应的功能操作。
&&&&&&&& 小结&&&&&&&&&
&&&&&& 本文对DEMO板的功能、硬件和软件作了一个简单的介绍，该demo板主要是为贝能公司开发的PHY和EV--433M提供一个方便的使用和测试平台，以便用户可以对其作评估，使其更快地应用于产品当中。
关于运用无线模块在AMR
&&&&&& 长期以来，供电企业电能数据的抄算都是基于电能表的手工作业方式，即每月定期派人到各用户那里抄录电能表的用电数据作为电费计算和收缴的依据。
&&&&&&& 随着电力负荷的急剧增长，一户一表和直供到户等营销举措的不断深入，用电企业纷纷将家属宿舍的用电管理业务交还供电企业，致使供电企业的电量抄录的工作量急剧膨胀，就地分散的手工抄表根本无法适应用电管理的需要。目前在政府政策的支持下，供水行业也正在进行“一户一表”的政策推行，计量表具剧增，抄表工作量增大，自来水收费体制面临着一次重要改革，实现网络化、智能化收费，采用新的抄表技术来提高抄表工作效率，减少劳动强度和提高服务水平，已经成为供水行业的共识。同时，随着社会的不断发展，人们的生活水平不断提高，老百姓对生活环境提出了更高的要求，小区住宅除了满足人们最基本的居住要求外，实现住宅的表记自动抄表、自动计费、远程集中式抄表，将方便、省时的物业管理带给住户，形成家庭智能化管理是未来发展的必然选择。自动抄表系统的技术研究和产品开发势在必行。
&&&&&& AMR的概述及其特点
&&&&&& 自动抄表（AutomaticMeterReading-AMR）是指利用微和计算机网络、传感等技术自动读取和处理表计数据，将城市居民的用水、电、气信息加以综合处理的系统。它是一项将数据自动采集、传输和处理应用于电能供与用电管理系统中的技术，从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，使各水、电、气公司及物业管理部门从根本上解决了入户抄表收费给用户和抄表人员带来的麻烦，避免了许多不必要的纠纷，给水、电、气的现代化管理带来了新的希望。同时，准确而便捷的收费系统，不但提高了管理部门的工作效率，也满足了现代用户对用水、用电、用气缴费的需求。
&&&&&& 从功能上来说，AMR系统主要是完成电度计量或信息采集、信息远传、后台软件处理和分析三部分任务。前后两部分技术已经成熟，抄表系统技术关键是解决信息远传——通讯问题。现阶段国内的抄表通讯方式主要有三种：一种是电力线载波抄表，一种是485抄表，还有一种是无线网络抄表，下面对这三种方式作简要的说明。
&&&&&& 电力线载波(PowerLine Carrier，PLC)通信是指将信息调制为高频信号后叠加在电力线路上进行通信的技术，在同一区域下，一个集中器采集若干个或电能表的数据，构成一个基于电力线的通信网。电力载波最大的优势就是可以利用无所不在的电力线网络作为一种通信媒介，不需重新布线，这是世界上分布范围最广的、最现成的通信资源，可以节省大量的人力物力。电力线通信(PLC)在AMR系统中的应用已有几十年的历史，在欧美等地区使用效果非常好。除了在海外使用外，尽管人们关注度非常高，但在中国本地还没有取得明显的成绩。简单来说，其中最大的障碍之一是其通信的稳定可靠性，这是所有基于载波抄表方案必须解决的一个迫切问题，而且在解决这个问题时，不能提高成本。
&&&&&& 相比电力载波通讯，485总线抄表的运用面会比较小，它一般用在已预埋线路或容易走线的小区，这种方式通信实时性强，可靠性最好。但集中器和采集器之间需要拉专线，工程量大一些。
&&&&&& 提起无线抄表，估计大家也不陌生，现在市面上的无线产品琳琅满目，如无线鼠标、无线等。我们已经进入了信息时代，信息的获取传输也逐步从有线过渡到了无线。这一技术的最大优势就是安装方便、成本低、传输可靠，随着无线通讯事业的发展，涌现了大量的RF芯片生产厂家，使得无线产品朝着微型化、模块化的方向发展。我司自主设计的无线抄表方案就是通过无线收发模块（EV-_3）实现设备之间通讯的。
&&&&&& 在AMR上的运用
&&&&&& 我司自主研发的无线抄表系统采用簇状树形结构，硬件设备包括：主控器、和终端设备。各设备之间通过无线射频的方式进行通信，通信的中介设备就是插在各设备上的无线收发模块。下面对各硬件设备作简要说明：
&&&&&& 1、主控器
&&&&&& 是整个系统的控制中心，操作命令的发起者，提供有人机操作界面。主要负责数据管理，网络组建,网络维护和终端操作。终端访问路径的生成有手工建立和自动建立两种方式，手工建立是指人为的终端输入访问路径，自动建立是通过中继器或有中继功能的终端（如）进行逐级查找终端，再根据算法自动生成对终端的访问路径。
&&&&&& 2、中继器
&&&&&& 将数据进行中继，扩大的网络的物理覆盖范围，最大可做到16级。级的覆盖半径取决于无线模块的有效通讯距离，对于离主控器较远的终端设备就可以通过增加路径级数来实现通讯。
&&&&&& 3、终端
&&&&&& 可支持水、电、气三表，负责计量等实际运用。终端的最大容量高达32767只，水、气表支持睡眠功能，大大的降低了功耗；电表端点具有中继功能，在组网的时候可进行广播搜索设备，从而减少了网络中中继器的个数，降低了成本。
&&&&&& 4、无线收发模块
&&&&&& 无线收发模块（EV-_3）也是我司自主研发的，该模块的核心是美国INTEGRATION公司的无线收发芯片，该芯片是一个完整的无线收发机，包括内在的多边带合成器、PA、LNA、混频器、基带、中频、信号强度指示RSSI、数据质量侦测DQD、电压侦测、AFC和，外围元件很少，性能稳定可靠。该模块向用户提供简单的应用，采用透明通信，从串行接口进入发射模块的数据会原封不动的从串行接口送出去，即所收即所发，使用非常方便。
&&&&&& 模块支持三种工作频段：433MHz、868MHz和915MHz，在出厂时设置。工作频道、波特率、扩展输出口和可靠数据级别强度则根据用户的需求通过软件或硬件的方式进行设置。本方案无线模块的及各参数设置如下：
&&&&&& （1）嵌入式天线：SMA接头，阻抗50Ω，增益3dBi，驻波比≤1.5，频率433MHz，带宽≥10MHz，全向辐射。&&&&&& （2）工作频段：433MHz；&&&&&& （3）串口波特率：通过跳线的方式设置为19.2kbps；
&&&&&& 该系统充分利用了模块的/PD睡眠引脚和能量检测功能，说明如下：
&&&&&& 1、/PD睡眠引脚
&&&&&& 系统睡眠终端在进入睡眠模式时把模块的\PD致为0，此时模块会关闭自身的串口，RX和TX引脚被配置为I/O口功能，RX是输入脚，TX是输出脚并输出低电平，这时为了更省电，应用板相应的RX引脚应设置成输入状态，TX应设置成输出低电平状态。
&&&&&& 2、能量检测
&&&&&& 组网时，为保证建立路径的可靠性，搜索路径的最后一个设备通过串口发送命令的形式打开模块的能量检测功能，设置一个可靠数据级别强度，模块每收到一帧数据都要进行能量判断，丢弃低于设定值的帧，这样就可以保证每级搜索到的设备都是可靠的，从而生成可靠的访问路径。为了提高数据接收的灵敏度，在每级组网结束时关闭模块能量检测功能。
&&&&&& 结束
&&&&&& 在国家相关政策的推动下，民用计量表智能化已是大势所趋。随着无线行业技术标准的不断成熟规范、管理水平的不断提高。国家对抄表设备监管力度、市场引导等不断加强。将抄表系统及相关配套产品纳入重点计量器具范围，建立市场准入制度也将是必然。相信在不久的将来远程抄表系统将会得到不断的完善和成熟，抄表系统的春天也将会来临。
Cinterion公司推出第六代汽车级无线模块AC75i和AC65i
　　Cinterion公司是蜂窝M2M通信中全球领先的，近日推出其第六代汽车级模块AC65i和AC75i。新模块设计满足欧洲eCall的特定要求，并增加了远程信息处理能。它们非常适用于汽车领域如收费、远程信息处理应用、车队管理、紧急呼叫和路边援助解决方案，而这些解决方案必须能无缝地工作在国家公路和网络接壤处。两个模块完全符合全球网络认证，这就为客户加快了产品上市时间。近日AC65i 和AC75i将大批量供货。　　除了Cinterion的标准汽车模块性能如诊断、远程SIM接入面、无线链路稳定(RLS)监测、用于Microsoft Windows Mobile 6.1的RIL软件和先进的温度管理、新模块还集成了用于嵌入式板载处理的强大9™。这些模块加上集成的大存储容量，为尖端通信应用行程提供了完美的基础。新模块满足未来欧洲eCall倡议标准，符合包括TS 16949在内的所有相关的质量标准和IMDS（国际材料数据系统）所列的标准。新汽车模块包括：　　AC65i具有四频带GPRS 12级功能、eCall准备、RLS监测、基于Java™的嵌入式处理和具有提升节电模式的、多线程以及在器件上调试。　　AC75i具有四频带EDGE 12级和GPRS 12级功能，允许更快数据传输、eCall准备、RLS监测、先进的温度管理以及用于Microsoft Windows Mobile 6.1 应用程序的RIL。
RF无线模块通信协议及编程指导书
&& 本章主要描述三种不同的方法，来应用软件程序，通过模块从一个到另一个单片机转送数据，这三种方法是：
◆&&&& 重复采样(Over sampling)
◆&&&& 脉冲边沿检测(Edge detecti)
◆&&&& 使用通用串行通信(Use of a UART)
虽然R系列不需要进行数据编码，但在实际的无线数据通信过程中，使用一个有效数据的接收算法是很有必要的，它能够从噪音信号和错误数据中分离出有效数据，所以，需要发送的数据就必须要进行打包，然后发送，而且，一个好的开始是需要定义这个数据包的格式。
2、&&& 数据包格式
一个数据包必须以一个引导码开始，建议使用一个带有2个字节的引导码，第一个字节应该由（“AA”）组成，是为了循环接收。第二个引导码应该是一个指明数据包开始的识别码。数据包后面的其它部分才是要发送的地址和数据。例如：一个字节引导码（一个或两个字节），地址及后面跟的要负载上去的数据包，以及最后的一个校验。通常、最好的使用情况，是让每个数据包尽可能的短小。
3、重复采样(Over sampling)
采用重复采样的方法将会得到一个可靠的连接。用一个三倍速率的重复采样，和具有采样加权的波特率对噪音是有抵制作用的，但是，时间选择是严格的，这是由于在每一个采样期间都必须是协调一致的。
如果你使用的单片机带是有一个内部时钟和溢出中断，你应该使用这个去处理时序。实现一个发送程序是容易的，但仅仅这个隐蔽的陷阱是忽略了时序，在发出的数字脉冲信号中，产生数字脉冲信号边沿的紧张(jitter)。
为了防止这一点，当中断产生以后，中断程序必须能够尽快地跟随运行，这意味着中断无效应该仅仅使用在严格必须的地方。
接收程序是比较复杂的，它必须能够判断所接受的数字信号是“1”，还是“0”。当采用重复采样时，接收程序应该采集所接收的数字信号脉冲三次，然后，将采样来的脉冲，根据一个加权表来加权，判断加权结果。例如表1是一个加权表。
“Sanple 0”是最后样，“Sanple 3”是之前Bit的最后一个样，”Resalt”是这个Bit的结果值
表一& 每一个bit使用3次采样的加权表
除了这三个正在处理的数字信号样以外之前；最后一个信号也应该被使用，这样将使得程序更能抗信号边沿的紧张(jitter)。
4、脉冲边沿检测(Edge detection)
如果你选择使用数字信号脉冲作为一种方法来实现同步，你应该从无线模块到单片机的中断触发中，使用脉冲信号的边沿。中断程序然后能够计算出在每一个脉冲信号中间的正确采样时间。这种方法能够实现在每一个脉冲边沿产生时调节每一个时间，这样同步就能实现了。但是，使用每一个脉冲仅一次采样的程序，对于噪音，它比重复采样有更高的灵敏度。这种方法的一个比较复杂版本是让程序能够检验，并且与不同输入数据速率同步。如果不需要这个功能，应该使用重复采样替代。
5、通用(UART)
开发一个与PC机串口通信的系统，试探直接在无线传输中采用UART格式。通常情况下，在使用无线模块时，是没有问题的，因为它不要求任何数据编码。当使用UART通信时，在某种程度上，它的难点是它对噪音比较敏感，特别是脉冲边沿紧张(jitter)。所以，为了确保UART能够正确工作，你必须能够检测它的开始和结束字节。
这就是说，需要一定数据包格式，即使使用一个UART，在这个数据包中的每一个字节都要编成UART格式（一个开始位，负载数据，一个结束位）。
当使用UART格式时，在发送第一个字节之前，它通过发送逻辑高电平，时间持续一个多字节，必须和第一个开始字节同步，应该仔细测试UART以确保它能够正确检测每一个位，即使数据有脉冲边沿的紧张(Edge jitter)。
对于发射，建议采用下面的协议：第一个字节 （“AA”）。
根据什么基础来选择适当通信协议方法呢？
好的，如果你的无线通信要求极其可靠，而且能抵制噪音，那么你应该选择重复采样(Over sampling)的通信协议技术。这个技术要求使用在性能较好的单片机上，因为对每一个位单片机必须要中断三次。
如果你的无线通信连接需要能够处理不同的数据流，你应该选择脉冲边沿检测（Edge detection）算法，这是一个比重复采样（Over Sampling）更复杂的算法，这也需要单片机的性能较好。
如果单片机有一个硬件的UART(串行口)，这能够被用来处理你收发程序，这个协议技术并不需要单片机的性能较好，但是，成功的关键却十分依赖于所选择的UART质量，所以要求有UART的校验，UART的应用提供了一个十分有效的平段，它可以快速设定转换时间，评估RF无线通信连接效果，但是这种无线通讯连接在通讯距离和可靠性上，不及采样算法，采样算法对无线通讯来说，是很好的方案。
在许多应用中，重复采样（Over sampling）是比较好选择，特别是应用在距离要求较长，可靠性要求较高的场合。
无线模块——KYL-610系列
一、KYL-610系列主要特点：
&●16个通讯信道，也可根据客户要求扩展。&
&● 多种可选的通讯：RS-232、TTL或 RS-485接口。&● 数据格式：8N1/8E1/8O1(也可提供其它格式，如9位数据位)。&●透明的数据传输：提供透明的数据接口，能适应任何标准的用户协议。
&● 载波频率： 433MHz。也可定制其它频段。如300-350 MHz, 390-460MHz 及 780-925 MHz&● 传输数率：、、、、3kbps、250bps；
&● 收发一体，半双工工作模式。&● 采用单片射频及单片，外围少，功耗低，可靠性高。&● 低成本、低功耗&● 工作温度：-35℃ ～ +75℃(工业级)&●&阻抗：50Ω（标配为SMA，可定制）
二、KYL-610系列无线模块应用领域：
● 楼宇自动化、安防、机房设备、门禁系统● 无线呼叫系统、无线、医疗器皿
● 舞台灯光控制● 水、电、气等无线抄表系统●工业遥控、遥测● 无线POS、PDA● ，自动化数据采集系统● 无线、抢答器等、智能交通
三、KYL-610系列无线模块使用方法
1）KYL-610系列无线模块使用，工作电压从3.1V-5.5V。请注意无线模块发射可能会影响电源的稳定性。因此尽量避免使用，或者尽量拉开模块天线和电源的距离。为达到最好的通讯效果，请尽量使用纹波系数较小的电源，电源的最大电流应该大于模块最大电流的1.5倍。2）模块与终端的连接模块通过接线的3、4PIN和终端进行异步数据通讯，接口电平为RS232,RS485或TTL之一（出厂时指定），通讯速率从－115200BPS,数据格式为8N1/8E1/8O1软件可设置,通讯时请确保双方接口电平、速率及数据格式一致。接线端子的定义请参考表一。下图为RS232无线模块与计算机DB9的连接参考图。
模块与计算机联接（图一）
3）描述发射数据时红灯常亮，数据结束后红灯熄灭。收到数据时绿灯常亮，接收完成后绿灯熄灭。4）数据传输KYL-610系列无线模块提供透明的数据传输接口，可支持用户的各种应用和协议，实现点对点，点对多点透明传输。如客户为减少终端的工作量，及缩减开发周期，我司可在原功能的基础上增加寻址、数据采集及远程控制等功能。KYL-610系列无线模块内部提供150字节的，因此每帧至少可传输150BYTES，同时KYL-610采用FIFO(先进先出)的数据传输方式，可满足用户一次性传输大数据包（无限长）的要求。
四、KYL-610系列无线模块详细规格：
● 供电电源： DC3.1-5.5V；● 输出功率： ≤50mW；● 发射电流： &40mA；● 接收电流： &20mA(TTL接口)；● 接收灵敏度：-112dBm (bps) ；-108dBm (9600bps) ● 传输距离：200m 以上(BER=10-5@9600bps,标配10cm天线，空旷地，天线高度1.5m)；　　　400m以上(BER=10-5@bps,标配10cm天线，空旷地，天线高度1.5m)；● 外型尺寸： 40mm×24mm×6mm (不包括天线 )。
五、KYL-610系列无线模块软件设置：（用户可以通过PC软件设置模块的工作信道、通讯速率等相关信息）
信道与频率的对应关系如下表：
425.250MHZ
&426.250MHZ
427.250MHZ
428.250MHZ
429.250MHZ
430.250MHZ
431.250MHZ
432.250MHZ
433.250MHZ
434.250MHZ
435.250MHZ
436.250MHZ
437.250MHZ
&438.250MHZ
439.250MHZ
440.250MHZ
信道频率表（表二）
2.4GB无线模块24E01典型电路
内置无线模块电路
无线模块的使用电路图
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