Un émetteur-récepteur générique 2,4 GHz peut-il être utilisé sur un réseau 802.11x?

Je suis en train de prototyper un futur produit potentiel et j'ai du mal à comprendre la complexité de l'utilisation des composants Wi-Fi .

Je comprends que le Wi-Fi (ou 802.11x) n'est principalement qu'un signal 2,4 GHz modulé d'une manière spécifique, tout comme Bluetooth et ZigBee . Est-il donc possible d'utiliser simplement un émetteur-récepteur de base 2,4 GHz dans mon projet et de le configurer pour le protocole 802.11 plutôt que d'avoir à utiliser un émetteur de marque coûteux qui est prédéterminé? Ou n'est-ce pas aussi simple que ça?

Je suppose que dans l'industrie, lors de la conception de grandes séries, quelque chose de similaire se produit? Ou doivent-ils en effet utiliser un émetteur-récepteur préconfiguré pour être Wi-Fi? Tous les composants préconfigurés que j'ai trouvés jusqu'à présent semblent assez chers (même lorsqu'ils sont achetés en volume) pour rendre une conception commerciale viable.

J'ai examiné des appareils tels que le Lantronix WiPort et le Roving Network WiFly GSX et les ai comparés à des appareils tels que le Microchip MRF24J40 - est-il possible d'utiliser un Microchip MRF24J40 puis de configurer le reste du matériel et des logiciels pour permettre à l'appareil de travailler sur un réseau Wi-Fi?

Pour plus de détails, voici ce que je veux faire au niveau le plus élémentaire:

Partie 1: Je veux créer un patch contenant un petit buzzer, un accéléromètre, un PIC et un émetteur-récepteur Wi-Fi pouvant être collé à un objet. Ce correctif serait en mesure de communiquer avec "The Cloud" via le réseau Wi-Fi domestique des utilisateurs. Lorsque l'accéléromètre détecte un mouvement, le PIC envoie un message, via la liaison Wi-Fi, à un serveur dans le cloud pour enregistrer ce mouvement avec un horodatage.

Partie 2: Grâce à une interface Web, je veux être en mesure d'envoyer un message au patch définissant le buzzer pour émettre un son la prochaine fois que l'accéléromètre détecte un mouvement.

J'ai déjà créé une version rudimentaire du système qui fonctionne sur une liaison RF 433 MHz et un port série pour ordinateur portable avec un logiciel local exécuté sur mon ordinateur portable. Je sais comment faire le codage Web ( PHP et MySQL ), mais c'est le remplacement de la liaison RF avec Internet qui cause le problème.

Le 802.11x est beaucoup plus compliqué que Zigbee, et la pile TCP / IP dont vous avez besoin pour le faire fonctionner est tout aussi complexe. Si vous achetez quelque chose comme Lantronix WiPort ou Digi Connect WiMe pour rendre la mise en réseau 802.11x aussi simple que de communiquer sur un port série, vous payez beaucoup de choses (il y a un serveur basé sur ARM dans ces modules!) Que vous ne pas besoin si vous êtes prêt à faire beaucoup de conception matérielle RF et d'intégration logicielle.

Si vous êtes intéressé à emprunter ce chemin, vous devriez avoir une connaissance générale de l'architecture de réseau IEEE 802.11x. C'est l'une des quelques normes IEEE disponibles gratuitement via le programme IEEE-Get .

Une fois que vous avez un aperçu du système de mise en réseau, recherchez la gamme d'émetteurs- récepteurs Maxim MAX283X. De la fiche technique,

Les émetteurs-récepteurs entièrement intégrés comprennent un chemin de réception, un chemin de transmission, un oscillateur commandé en tension (VCO), un synthétiseur N-sigma-delta fractionnaire, un oscillateur à cristal, RSSI, un détecteur de puissance PA (MAX2831), un capteur de température, une erreur Rx et Tx I / Q - circuits de détection, interface de contrôle de bande de base et amplificateur de puissance linéaire (MAX2831). Les seuls composants supplémentaires requis pour implémenter une solution frontale radio complète sont un cristal, une paire de baluns, un BPF, un commutateur et un petit nombre de composants passifs (RC, aucune inductance requise).

C'est à peu près aussi proche que possible d'un émetteur-récepteur générique 2,4 GHz qui peut être intégré en toute sécurité dans un réseau 802.11x.

Ils coûtent environ 5 $ en petites quantités pour le moment. Comme vous l'avez demandé, ces puces implémentent uniquement la couche PHY du protocole. Vous devez toujours gérer la couche de liaison de données (MAC et LLC), la couche réseau et la couche de transport en plus de cela avant de pouvoir commencer à communiquer au niveau de la couche application.

Vous ne dites pas exactement ce que vous voulez faire avec le Wi-Fi. Vous utilisez le mot «émetteur-récepteur», mais j'ai appris que les gens utilisent ce terme de façon assez générique. Ainsi, pardonnez-moi si le reste de la réponse n'est pas tout à fait ce que vous cherchiez.

Pour répondre directement à votre question (paraphrasée), "La Microchip MRF24J40 peut-elle être conçue pour faire IEEE 802.11a / b / n?", La réponse est non. Il est conçu pour faire IEEE 802.15.4 ou ZigBee et ne peut pas être forcé par le biais de logiciels ou de matériel pour faire du Wi-Fi.

Mais pour résoudre le plus gros problème: à moins que vous ne soyez un expert en 802.11, il y a peu ou pas de chance que vous puissiez utiliser des puces génériques et le faire fonctionner en 802.11. La modulation RF et les protocoles logiciels seuls sont assez difficiles - suffisamment pour que les gens puissent en faire une carrière.

Est-il possible à cet effet d'utiliser simplement un émetteur-récepteur de base 2,4 GHz dans mon projet et de le configurer pour le protocole 802.11 plutôt que d'avoir à utiliser un émetteur de marque coûteux qui est prédéterminé?

Vous semblez fonder cela sur une hypothèse à l'envers. Il existe certainement des appareils RF universels (dans une certaine bande passante) - c'est essentiellement ce qu'est une radio logicielle, et ils sont disponibles sous des formes reconfigurables.

Cependant, ils ne sont pas bon marché.

Ce qui est bon marché, ce sont les appareils de production à volume énorme hautement spécialisés destinés aux produits de consommation. Ceux-ci ont généralement leur flexibilité limitée à la fois par l'optimisation pour une cible donnée (fréquence, puissance de calcul pour les modulations numériques, etc.), et le désir du fabricant de ne pas libérer plus de données de programmation que ce qui est absolument nécessaire pour l'application prévue. Un problème supplémentaire pour les utilisateurs de petites quantités est qu'il peut être assez difficile d'acheter des puces à moins que vous n'achetiez en grandes quantités.

Vos petites balises n'auront probablement pas de capacité d'hôte USB, donc tirer parti des prix les plus bas des adaptateurs Wi-Fi USB génériques ne sera pas une option, vous seriez donc dans la prochaine classe de modules intégrés qui parlent spi ou série asynchrone ou similaire.

trouvé des articles intéressants sur

warpproject.org/trac/wiki/802.11/PHY

et

www.eirp.org/webtut.pdf

Sur la base de la notion d'émetteur-récepteur de 2,4 GHz, nous recherchons probablement un 802.11 PHY et nous essayons d'implémenter le MAC 802.11 ainsi que la pile IP dans le logiciel. c'est-à-dire que le PHY nous donne les bits et nous traitons les trames de données pour la pile MAC et IP 802.11 - c'est assez compliqué en soi

le 802.11 PHY est apparemment complexe à implémenter (voir le 2ème lien ci-dessus) 1devrait prendre en charge FHSS (4GFSK, 2GFSK), DSSS (DBPSK, DQPSK, DQPSK-CCK, DQPSK-PBCC encodage / modulation etc.)

cependant, si 1 est passionné par les efforts héroïques pour faire un "logiciel PHY", c'est-à-dire décoder tout ce FHSS, DSSS dans le logiciel, par exemple en utilisant la FFT, les algorithmes DSP, etc., il y a quelques puces intéressantes considérées comme des "frontaux RF" par exemple

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

en théorie, si nous avons des «frontaux RF», c'est-à-dire tous les signaux analogiques, nous les mélangeons, disons que produire IF peut être ajouter des étages PLL, etc. pour convertir cela en bits (c'est le travail d'un PHY), alors nous prenons ces bits pour les assembler en trames (le travail d'un MAC) et nous prenons ensuite les trames et les traitons comme des datagrammes IP.

je suppose que si c'est possible, il pourrait y avoir une possibilité de faire un programme de 2,4 GHz, il semblerait que le premier lien

warpproject.org

essaie de faire exactement cela - une radio logicielle utilisant FPGA :)

Je regardais également quelque chose de similaire. Si vous souhaitez exécuter 802.11 et 802.15.4 sur un seul émetteur-récepteur / puce

Il serait en quelque sorte impossible si la puce ne peut pas prendre en charge DSSS et QPSK. Même si c'est le cas, vous envisagez de réécrire les piles 802.11 pour le faire fonctionner.

regardez le produit suivant pour une implémentation meilleure et facile de deux protocoles sur une seule puce

GainSpan G2000 SoC