Kann ein generischer 2,4-GHz-Transceiver in einem 802.11x-Netzwerk verwendet werden?

Ich entwickle Prototypen für ein potenzielles zukünftiges Produkt und habe Mühe, mich mit der Komplexität der Verwendung von Wi-Fi- Komponenten vertraut zu machen.

Ich verstehe, dass Wi-Fi (oder 802.11x) in erster Linie nur ein 2,4-GHz-Signal ist, das auf bestimmte Weise moduliert wird, ebenso wie Bluetooth und ZigBee . Ist es daher möglich, in meinem Projekt nur einen einfachen 2,4-GHz-Transceiver zu verwenden und ihn für das 802.11-Protokoll zu konfigurieren, anstatt einen teuren Marken-Transceiver verwenden zu müssen, der im Voraus festgelegt wurde? Oder ist es nicht so einfach?

Ich gehe davon aus, dass in der Industrie beim Design für große Produktionsläufe etwas Ähnliches passiert. Oder müssen sie tatsächlich einen Transceiver verwenden, der als Wi-Fi vorkonfiguriert ist? Alle vorkonfigurierten Komponenten, die ich bisher gefunden habe, scheinen ziemlich teuer zu sein (selbst wenn sie in großen Mengen gekauft wurden), um ein kommerzielles Design realisierbar zu machen.

Ich habe mir Geräte wie den Lantronix WiPort und das Roving Network WiFly GSX angesehen und sie mit Geräten wie dem Microchip MRF24J40 verglichen. Ist es möglich, einen Microchip MRF24J40 zu verwenden und dann den Rest der Hardware und Software so zu konfigurieren, dass das Gerät dies ermöglicht? in einem Wi-Fi-Netzwerk arbeiten?

Für weitere Details möchte ich Folgendes auf der grundlegendsten Ebene tun:

Teil 1: Ich möchte einen Patch erstellen , der einen kleinen Summer, einen Beschleunigungsmesser, einen PIC und einen Wi-Fi-Transceiver enthält, der an einem Objekt befestigt werden kann. Dieser Patch kann über das Wi-Fi-Heimnetzwerk der Benutzer mit "The Cloud" kommunizieren. Wenn der Beschleunigungsmesser eine Bewegung erkennt, sendet der PIC über die Wi-Fi-Verbindung eine Nachricht an einen Server in der Cloud, um diese Bewegung zusammen mit einem Zeitstempel zu registrieren.

Teil 2: Über eine Weboberfläche möchte ich in der Lage sein, eine Nachricht an den Patch zu senden, in dem der Summer eingestellt ist, um das nächste Mal ein Geräusch zu erzeugen, wenn der Beschleunigungsmesser eine Bewegung erkennt.

Ich habe bereits eine rudimentäre Version des Systems erstellt, die über eine 433-MHz-HF-Verbindung und eine serielle Laptop-Schnittstelle mit einer lokalen Software auf meinem Laptop funktioniert. Ich weiß, wie man die Webcodierung ( PHP und MySQL ) durchführt, aber es ist das Ersetzen der RF-Verbindung durch das Internet, das das Problem verursacht.

802.11x ist erheblich komplizierter als Zigbee, und der TCP / IP-Stack, den Sie benötigen, damit er funktioniert, ist ähnlich komplex. Wenn Sie etwas wie Lantronix WiPort oder Digi Connect WiMe kaufen , um das 802.11x-Netzwerk so einfach wie die Kommunikation über eine serielle Schnittstelle zu machen, zahlen Sie für eine Menge Dinge (in diesen Modulen befindet sich ein ganzer ARM-basierter Server!), Die Sie nicht verwenden Nicht erforderlich, wenn Sie bereit sind, viel HF-Hardware-Design und Software-Integration durchzuführen.

Wenn Sie diesen Weg einschlagen möchten, sollten Sie sich mit der IEEE 802.11x-Netzwerkarchitektur vertraut machen. Dies ist einer von nur wenigen IEEE-Standards, die über das IEEE-Get- Programm kostenlos erhältlich sind .

Wenn Sie sich einen Überblick über das Netzwerksystem verschafft haben , lesen Sie die Maxim MAX283X-Transciever- Reihe. Aus dem Datenblatt,

Die vollständig integrierten Transceiver umfassen einen Empfangspfad, einen Sendepfad, einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO), einen Sigma-Delta-Fractional-N-Synthesizer, einen Kristalloszillator, einen RSSI, einen PA-Leistungsdetektor (MAX2831), einen Temperatursensor, einen Rx- und einen Tx-I / Q-Fehler -Detektionsschaltung, Basisbandsteuerungsschnittstelle und linearer Leistungsverstärker (MAX2831). Die einzigen zusätzlichen Komponenten, die zur Implementierung einer vollständigen Radio-Front-End-Lösung erforderlich sind, sind ein Kristall, ein Paar Baluns, ein BPF, ein Schalter und eine kleine Anzahl passiver Komponenten (RCs, keine Induktoren erforderlich).

Das ist ungefähr so ​​nah wie an einem generischen 2,4-GHz-Transceiver, der problemlos in ein 802.11x-Netzwerk integriert werden kann.

Sie kosten im Moment etwa 5 US-Dollar in kleinen Mengen. Wie von Ihnen angefordert, implementieren diese Chips nur die PHY-Schicht des Protokolls. Darüber hinaus müssen Sie noch die Datenverbindungsschicht (MAC und LLC), die Netzwerkschicht und die Transportschicht verwalten, bevor Sie mit der Kommunikation auf Anwendungsebene beginnen können.

Sie sagen nicht genau, was Sie mit Wi-Fi machen möchten. Sie verwenden das Wort "Transceiver", aber ich habe gelernt, dass die Leute diesen Begriff etwas allgemein verwenden. Verzeihen Sie mir also, wenn der Rest der Antwort nicht ganz das ist, wonach Sie gesucht haben.

Um Ihre Frage (umschrieben) "Kann der Microchip MRF24J40 für IEEE 802.11a / b / n ausgeführt werden?" Direkt zu beantworten, lautet die Antwort "Nein". Es wurde für IEEE 802.15.4 oder ZigBee entwickelt und kann nicht über Software oder Hardware zu Wi-Fi gezwungen werden.

Aber um das größere Problem anzugehen: Wenn Sie kein Experte für 802.11 sind, besteht kaum oder keine Chance, dass Sie generische Chips verwenden und 802.11 ausführen können. Die HF-Modulation und die Softwareprotokolle allein sind ziemlich herausfordernd - genug, um genau das zu einer Karriere zu machen.

Ist es daher möglich, in meinem Projekt nur einen einfachen 2,4-GHz-Transceiver zu verwenden und ihn für das 802.11-Protokoll zu konfigurieren, anstatt einen teuren Marken-Transceiver verwenden zu müssen, der im Voraus festgelegt wurde?

Sie scheinen dies auf eine Rückwärtsannahme zu stützen. Es gibt sicherlich universelle (innerhalb einer gewissen Bandbreite) HF-Geräte - das ist im Grunde genommen ein Software-Radio, und sie sind in rekonfigurierbaren Formen erhältlich.

Sie sind jedoch nicht billig.

Was billig ist, sind die hochspezialisierten Produktionsgeräte für große Mengen, die für Konsumgüter bestimmt sind. Die Flexibilität dieser Geräte ist im Allgemeinen sowohl durch die Optimierung für ein bestimmtes Ziel (Frequenz, Rechenleistung für digitale Modulationen usw.) als auch durch den Wunsch des Herstellers begrenzt, nicht mehr Programmierdaten freizugeben, als für die beabsichtigte Anwendung unbedingt erforderlich sind. Ein zusätzliches Problem für Benutzer kleiner Mengen ist, dass es ziemlich schwierig sein kann, Chips zu kaufen, wenn Sie nicht in großen Mengen kaufen.

Wahrscheinlich verfügen Ihre kleinen Tags nicht über USB-Host-Funktionen. Daher ist es nicht möglich, die niedrigsten Preise für generische USB-WLAN-Adapter zu nutzen. Sie gehören also zur nächsten Klasse eingebetteter Module, die über SPI oder asynchrone serielle oder ähnliche Funktionen sprechen.

fand einige interessante Artikel auf

warpproject.org/trac/wiki/802.11/PHY

und

www.eirp.org/webtut.pdf

Basierend auf dem Begriff "2,4-GHz-Transceiver" suchen wir wahrscheinlich nach einem 802.11-PHY und versuchen, den 802.11-MAC sowie den IP-Stack in Software zu implementieren. dh der PHY gibt uns die Bits und wir beschäftigen uns mit den Datenrahmen für den 802.11 MAC & IP Stack - das ist an sich ziemlich kompliziert

Die Implementierung des 802.11 PHY ist anscheinend komplex (siehe den zweiten Link oben). Ich müsste FHSS (4GFSK, 2GFSK), DSSS (DBPSK, DQPSK, DQPSK-CCK, DQPSK-PBCC-Codierung / Modulation usw.) berücksichtigen.

Wenn ich jedoch an den heldenhaften Bemühungen interessiert bin, auch eine "Software-PHY" zu erstellen, dh all das FHSS, DSSS in Software zu dekodieren, z. B. unter Verwendung von FFT, DSP-Algorithmen usw., gibt es einige interessante Chips, die als "RF-Frontends" angesehen werden, z

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

Wenn wir 'RF-Frontends' haben, dh alle analogen Signale, mischen wir sie theoretisch, indem wir erzeugen, dass IF einige PLL-Stufen usw. hinzufügt. Wir können einen superschnellen ADC verwenden und ADC konvertiert sie alle in digital und wir machen Software-DSP, FFT & Decodierung Um dies in Bits umzuwandeln (dh den Job eines PHY), setzen wir diese Bits zu Frames zusammen (den Job eines MAC), nehmen die Frames und behandeln sie als IP-Datagramme.

Ich denke, wenn das möglich ist, könnte es eine Möglichkeit geben, 2,4 GHz zu machen. Es scheint der erste Link zu sein

warpproject.org

versucht genau das zu tun - ein Software-Radio mit FPGA :)

Ich habe mir auch etwas Ähnliches angesehen. Wenn Sie 802.11 und 802.15.4 auf einem einzelnen Transceiver / Chip ausführen möchten

Es wäre manchmal unmöglich, wenn der Chip DSSS und QPSK nicht unterstützen könnte. Selbst wenn dies der Fall ist, sollten Sie 802.11-Stapel neu schreiben, damit es funktioniert.

Schauen Sie sich das folgende Produkt an, um eine bessere und einfachere Implementierung von zwei Protokollen auf einem einzelnen Chip zu erhalten

GainSpan G2000 SoC