Das Internet der Dinge - Drahtlos bis zum Gerät

Neben den klassischen Anschlussmöglichkeiten von Geräten (z.B. per RS-232 oder USB) sind heutzutage auch oft drahtlose Lösungen gefragt. Mit modernen Technologien lässt sich so kostspielige Infrastruktur einsparen und trotzdem hohe Standzeiten erreichen.

Oftmals wird die Entwicklung funkbasierter Lösungen gescheut, da sich erhöhte Ansprüche an die Elektronik ergeben. Mit unseren Funkmodulen können Sie diese Komplexitäten links liegen lassen und sich auf die eigentlichen Aufgaben konzentrieren! Sie bekommen eine einfache Schnittstelle nach Außen und können Ihre Firmware entwickeln, ohne die Funktechnologie dahinter zu bemerken! Ist die Entwicklung erfolgreich getestet, kann auch ein Design-In der Funklösung in eine eigene Elektronik erfolgen.

Eigenschaften

Alle verfügbaren Funkmodule basieren in ihrer Funktechnologie auf dem Funkchip ZWIR4501 von ZMDI. Einige Eigenschaften zeichnen den ZWIR4501 gegenüber den vielen auf dem Markt verfügbaren Technologien besonders aus:

  • Betrieb auf 868 MHz (EU), bzw. 906 MHz bis 924 MHz (Nordamerika), kein störendes WLAN, Bluetooth, etc.
  • IEEE 802.15.4 konform (wird von ZigBee als physischer Layer verwendet)
  • Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), damit sehr störfest
  • moderne Funktechnologie mit vielen in Hardware implementierten Eigenschaften: CRC Erzeugung und Überprüfung, automatische ACK Erzeugung, uvm.
  • maximale Datenrate: 20 kbit/s (EU), bzw. 40 kbit/s (Nordamerika)
  • integrierte Spannungsaufbereitung
  • preiswerte, hochperformante PCB Antenne

Versionen

Je nach Anwendung ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Leistung eines Systems. Manchmal geht Energiesparen über alles und manchmal ist mehr Leistung gefragt. Deswegen sind grundsätzlich verschiedene Varianten verfügbar. Die Standardvariante besitzt als Mikrokontroller einen STM32F103ZE, der eine sehr umfangreiche Applikationsentwicklung ermöglicht. Diese Version lässt sich sehr einfach auf andere STM32Fxxx MCUs adaptieren und bietet für die ersten Entwicklungsschritte alle Freiheiten.

Für besonders energiesparende Anwendugnen steht ein Funkmodul mit einem ATmega168PV zur Verfügung. Zusätzlich sind für solche Anwendungen auch besondere Firmwares mit angepassten Funkprotokollen vorhanden.

IPv6 bis zum Gerät: 6LoWPAN

Wenn Sie direkt mit ihrem entfernten Gerät kommunizieren möchten, benötigen Sie derzeit sehr komplexe Infrastrukturen. So ist z.B. ein Übersetzer nötig, der das Internet an Ihren Funkstandard anbindet. Zusätzlich wird dann noch oft vergessen, die Funkstrecke abzusichern. Wenn überhaupt, wird nur die Internetverbindung zum Übersetzer abgesichert.

Die bessere Lösung ist, transparent mit Internettechnologie bis zu Ihrem Gerät zu kommunizieren. Der künftige Internetstandard IPv6 stellt auch genügend Adressen bereit, um wirklich jedem Gerät eine Adresse zuzuweisen. Da Sie bis zum Gerät kommunizieren, können Sie nun aber auch die Kommunikation vollständig auf einfache Art und Weise absichern.

Ein Gateway zwischen Funk und Internet ist immer noch notwendig, da die Pakete bei IEEE 802.15.4 zu klein für IP-Kommunikation sind. Allerdings geschieht dies vollkommen transparent. In ersten Versionen wird hier auch noch eine Kapselung in IPv4 vorgenommen werden, so dass Internetanschlüsse ohne IPv6 bedient werden können. Wir erwarten allerdings, dass sich IPv6 nun endlich in nächster Zukunft verbreiten wird.