È possibile utilizzare un ricetrasmettitore generico da 2,4 GHz su una rete 802.11x?

Sto prototipando un potenziale prodotto futuro e sto lottando per aggirare la complessità dell'utilizzo dei componenti Wi-Fi .

Capisco che il Wi-Fi (o 802.11x) è principalmente solo un segnale a 2,4 GHz modulato in un modo specifico, così come Bluetooth e ZigBee . È quindi possibile utilizzare un semplice ricetrasmettitore da 2,4 GHz nel mio progetto e configurarlo per il protocollo 802.11 piuttosto che doverne usare uno costoso di marca che viene predeterminato? O non è così semplice?

Presumo nell'industria, quando si fa progettazione per grandi tirature di produzione, avviene qualcosa di simile? O devono effettivamente utilizzare un ricetrasmettitore preconfigurato per essere Wi-Fi? Tutti i componenti preconfigurati che ho trovato finora sembrano piuttosto costosi (anche se acquistati in volume) per rendere fattibile un design commerciale.

Ho esaminato dispositivi come Lantronix WiPort e Roving Network WiFly GSX e confrontandoli con dispositivi come Microchip MRF24J40 - è possibile utilizzare un Microchip MRF24J40 e quindi configurare il resto dell'hardware e del software per consentire al dispositivo di lavorare su una rete Wi-Fi?

Per ulteriori dettagli, ecco cosa voglio fare al livello più elementare:

Parte 1: Voglio creare una patch che contenga un piccolo cicalino, un accelerometro, un PIC e un ricetrasmettitore Wi-Fi che può essere bloccato su un oggetto. Questa patch sarebbe in grado di comunicare con "The Cloud" attraverso la rete Wi-Fi domestica degli utenti. Quando l'accelerometro rileva il movimento, il PIC invierà un messaggio, tramite il collegamento Wi-Fi, a un server nel cloud per registrare quel movimento con un timestamp.

Parte 2: Attraverso un'interfaccia web voglio essere in grado di inviare un messaggio alla patch impostando il cicalino per emettere un suono la prossima volta che l'accelerometro rileva un movimento.

Ho già realizzato una versione rudimentale del sistema che funziona su un collegamento RF a 433 MHz e una porta seriale per laptop con un software locale in esecuzione sul mio laptop. So come eseguire la codifica Web ( PHP e MySQL ), ma è la sostituzione del collegamento RF con Internet a causare il problema.

802.11x è significativamente più complicato di Zigbee e lo stack TCP / IP è necessario per farlo funzionare su tutto ciò che è allo stesso modo complesso. Se acquisti qualcosa come Lantronix WiPort o Digi Connect WiMe per rendere la rete 802.11x facile come comunicare su una porta seriale, stai pagando un sacco di cose (c'è un intero server basato su ARM in quei moduli!) Che doni non è necessario se si è disposti a fare un sacco di progettazione hardware RF e integrazione software.

Se sei interessato a seguire quel percorso, dovresti ottenere una conoscenza di base dell'architettura di rete IEEE 802.11x. Questo è uno dei pochi standard IEEE disponibili gratuitamente tramite il programma IEEE-Get .

Una volta che hai una panoramica del sistema di rete, cerca la linea di transcievers Maxim MAX283X . Dal foglio dati,

I ricetrasmettitori completamente integrati includono un percorso di ricezione, un percorso di trasmissione, un oscillatore controllato in tensione (VCO), un sintetizzatore N-frazionario sigma-delta, un oscillatore a cristallo, RSSI, rilevatore di potenza PA (MAX2831), sensore di temperatura, errore Rx e Tx I / Q -circuito di rilevazione, interfaccia controllo banda di base e amplificatore di potenza lineare (MAX2831). Gli unici componenti aggiuntivi richiesti per implementare una soluzione radio front-end completa sono un cristallo, una coppia di balun, un BPF, un interruttore e un piccolo numero di componenti passivi (RC, nessun induttore richiesto).

Questo è il più vicino possibile a un ricetrasmettitore generico da 2,4 GHz che può essere integrato in modo sicuro in una rete 802.11x.

Al momento costano circa $ 5 in piccole quantità. Come richiesto, questi chip implementano solo il livello PHY del protocollo. Prima di poter iniziare a comunicare a livello di applicazione, è ancora necessario gestire il livello di collegamento dati (MAC e LLC), il livello di rete e il livello di trasporto.

Non dici esattamente cosa vuoi fare con il Wi-Fi. Usi la parola "ricetrasmettitore", ma ho imparato che le persone usano quel termine in modo piuttosto generico. Quindi, perdonami se il resto della risposta non è proprio quello che stavi cercando.

Per rispondere direttamente alla tua domanda (parafrasato), "Microchip MRF24J40 può essere progettato per eseguire IEEE 802.11a / b / n?", La risposta è no. È fatto per fare IEEE 802.15.4 o ZigBee e non può essere forzato tramite software o hardware a fare il Wi-Fi.

Ma per affrontare il problema più grande: a meno che tu non sia un esperto in 802.11, ci sono poche o nessuna possibilità che sarai in grado di usare chip generici e farlo 802.11. La modulazione RF e i protocolli software da soli sono piuttosto impegnativi, abbastanza per consentire alle persone di trasformarsi in una carriera.

È possibile quindi utilizzare solo un ricetrasmettitore di base a 2,4 GHz nel mio progetto e configurarlo per il protocollo 802.11 piuttosto che dover utilizzare uno costoso di marca che viene predeterminato?

Sembra che tu stia basando questo su un presupposto all'indietro. Esistono certamente dispositivi RF universali (entro una certa larghezza di banda) - questo è fondamentalmente ciò che è una radio software e sono disponibili in forme riconfigurabili.

Tuttavia, non sono economici.

Ciò che è economico sono i dispositivi di produzione di grande volume altamente specializzati destinati ai prodotti di consumo. Questi hanno generalmente la loro flessibilità limitata sia dall'ottimizzazione per un dato target (frequenza, potenza di calcolo per modulazioni digitali, ecc.), Sia dal desiderio del produttore di non rilasciare più dati di programmazione di quelli assolutamente necessari per l'applicazione prevista. Un ulteriore problema per gli utenti di piccole quantità è che può essere piuttosto difficile acquistare i chip a meno che non si acquisti in grandi quantità.

Probabilmente i tuoi piccoli tag non avranno la capacità dell'host USB, quindi sfruttare i prezzi più bassi degli adattatori wifi USB generici non sarà un'opzione, quindi saresti nella prossima classe di moduli integrati che parlano spi o seriale asincrono o simile.

trovato alcuni articoli interessanti su

warpproject.org/trac/wiki/802.11/PHY

e

www.eirp.org/webtut.pdf

basato sull'idea del "ricetrasmettitore da 2,4 ghz" probabilmente stiamo cercando un PHY 802.11 e proviamo a implementare il MAC 802.11 e lo stack IP nel software. cioè il PHY ci dà i bit e ci occupiamo dei frame di dati per lo stack MAC e IP 802.11 - questo è piuttosto complicato in sé

il PHY 802.11 è apparentemente complesso da implementare (vedi il 2 ° link sopra) 1 dovrebbe soddisfare FHSS (4GFSK, 2GFSK), DSSS (DBPSK, DQPSK, DQPSK-CCK, DQPSK-PBCC / modulazione ecc.)

tuttavia, se 1 è appassionato degli sforzi eroici per fare un "software PHY", ovvero decodificare tutto ciò che FHSS, DSSS nel software, ad esempio usando algoritmi FFT, DSP ecc., ci sono alcuni chip interessanti considerati "front-end RF", ad es.

www.maximintegrated.com/en/products/comms/wireless-rf/MAX2830.html ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/75028A.pdf

in teoria, se abbiamo "front-end RF", cioè tutti i segnali analogici, li mescoliamo dicendo che produciamo IF può essere aggiunto alcuni stadi PLL ecc. possiamo usare alcuni ADC superveloci e ADC convertirli tutti in digitale e facciamo software DSP, FFT e decodifica per convertirlo in bit (cioè il lavoro di un PHY), quindi prendiamo quei bit assemblandoli in frame (il lavoro di un MAC) e quindi prendiamo i frame e li gestiamo come datagrammi IP.

Immagino che se fosse possibile, ci potrebbe essere la possibilità di fare 2,4 Ghz qualsiasigram sembrerebbe il primo link

warpproject.org

sta provando a fare proprio questo: una radio software che utilizza FPGA :)

Stavo anche guardando qualcosa di simile. Se si desidera eseguire 802.11 e 802.15.4 su un singolo ricetrasmettitore / chip

In qualche modo sarebbe impossibile se il chip non potesse supportare DSSS e QPSK. Anche se lo fai, dovresti cercare di riscrivere gli stack 802.11 per farlo funzionare.

guarda il seguente prodotto per una migliore e facile implementazione di due protocolli su un singolo chip

GainSpan G2000 SoC