技術專題

4G/3G/GPRS/WiFi/藍牙無線通信工業應用發布時間:2017-12-15    被閱覽數:

無線通信應用簡介


  無線通信(Wireless Communication)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。與有線通信的區別在于,無線通信僅利用電磁波而不通過線纜進行通信和信號傳輸。伴隨著以太網技術的進步(以太網工業控制應用綜述),無線網以無需架設線路、靈活性強等優點,與有線網一樣獲得了迅速的發展。目前,無線WiFi、藍牙、4G、3G、GPRS等各種無線通信相關技術,已經十分廣泛地應用于人類生產生活的各個領域。


 無線通信生活應用.gif 無線通信工業應用.gif 
 無線通信在生活中的應用 無線通訊在工業控制中的應用 


  目前應用最為廣泛的無線局域網標準,是國際電工電子工程學會制定的IEEE 802.11協議簇。IEEE 802.11協議簇主要是對網絡的物理層(PHY)和媒質訪問控制層(MAC)進行了規定,使各廠商的無線通信產品在同一物理層上可以互操作,從而實現了同網段內多點接入和多網段互連這兩個無線局域網的主要應用。


工業控制中常用的無線通信技術介紹


  4G/3G/GPRS


3g-4g-gprs.gif


  4G/3G/GPRS同為移動通信技術標準,其中4G為第四代移動通信技術,3G為第三代移動通信技術,GPRS為第二代移動通信技術。


  第四代移動通信技術4G包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式(嚴格意義上來講,LTE只是3.9G,盡管被宣傳為4G無線標準,但它其實并未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標準IMT-Advanced,因此在嚴格意義上其還未達到4G的標準。只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯盟對4G的要求)。4G集3G與WLAN于一體,并能夠快速傳輸數據、音頻、視頻、圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。此外,4G可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署,然后再擴展到整個地區。


  第三代移動通信技術3G是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息,速率一般在幾百kbps以上,目前有三種技術標準:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。3G下行速度峰值理論可達3.6Mbit/s(一說為2.8Mbit/s),上行速度峰值也可達384kbit/s。


  第二代移動通信技術GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線服務技術)是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務,以封包(Packet)的方式來傳輸數據,傳輸速率可達56 - 115Kbps。


  作為移動通信數據傳輸技術,4G/3G/GPRS一直在工控設備中發揮著重要作用,用戶可以使用相關功能模塊將自己的設備連入專用網絡,并實現數據傳輸、信息交換、設備管理等功能。


  英創最早的DOS系統嵌入式網絡模塊就為用戶提供了GPRS/CDMA技術應用方案,很多成功案例至今仍然運行在客戶的工業現場。之后的WinCE5.0,WinCE 6.0,Linux各版本,Android系統中,4G/3G/GPRS一直作為一項重要功能與主板同步進行研發和升級,供客戶使用。


  英創開發評估底板板載miniPCIe插座和SIM卡插座,客戶可以直接裝入4G/3G/GPRS通信模塊和SIM卡并利用英創提供的例程進行功能評估和開發,之后將相應的接插件設計到自己的應用底板中以使用該功能。

  查看英創支持的4G/3G/2G功能模塊


英創底板支持wifi-4g-3g-gprs應用.gif

英創ESMARC開發評估底板可直接支持WiFi/4G/3G/2G/藍牙模塊


  應用方案


低成本WinCE GPRS彩顯終端支持無線通訊功能的低成本智能終端方案


  使用方法與技巧


工控遠程智能終端的雙網絡選路方案WinCE主板接入3G網絡的方法

嵌入式Linux中同時實現GPRS和SMS短信收發GPRS-串口數據透明傳輸

英利Linux工控主板3G無線上網應用示例英創推出方便使用的GPRS/CDMA擴展模塊ETA301

英創Linux工控主板支持3G網卡在WinCE系統中添加任意型號3G網卡

WEC7 3G撥號連接的建立英創Linux嵌入式工控主板支持4G網卡

Windows Embedded Compact 2013 3G連接ETA303對GPRS模塊的支持

英創嵌入式主板的無線通訊解決方案WinCE工控主板4G/3G/GPRS通用撥號


  WiFi


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  無線寬帶(Wireless Fideliry,Wi-Fi)是一種基于IEEE 802.11協議的無線局域網接入技術,允許電子設備連接到一個無線局域網(WLAN)。WiFi通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射頻頻段,有較廣的局域網覆蓋范圍(其覆蓋半徑可達100米左右),傳輸速度非??欤▊鬏斔俣瓤蛇_11mbps(802.11b)或者54mbps(802.11a)),適合于高速數據傳輸應用。WiFi早已廣泛應用于日常生活娛樂中,而在工控領域,WiFi也是一種常見的設備互連和數據傳輸技術。


  英創ESM928x系列工控主板板載WiFi+藍牙模塊(ESM928xW),可直接用于WiFi或者藍牙功能評估與使用。

  查看英創ESM928x系列工控主板


ESM928x系列工控主板自帶WiFi藍牙模塊


  英創WiFi無線模塊均采用目前主流的miniPCIe尺寸,可以方便地植入用戶底板相應插座中。并使用英創提供的例程進行模塊操作和使用。

  查看英創WiFi無線通信模塊


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 ETA6210 WiFi擴展模塊 ETA6103 WiFi擴展模塊 


  應用方案


EM9283便攜式無線WIFI應用方案BTH9281無線藍牙應用方案

支持無線通訊功能的低成本智能終端方案WinCE工控主板WiFi解決方案


  使用方法與技巧


基于WinCE的WIFI無線網卡應用方案英利Linux工控主板WiFi無線上網模塊應用說明

在Linux主板上實現無線AP熱點應用如何配置ESM928x板載WiFi功能

低成本WiFi在Linux工控主板上的編程方法英創嵌入式主板的無線通訊解決方案

串口WiFi在WinCE工控主板上的編程方法


  藍牙


藍牙bluetooth.gif


  藍牙(Bluetooth)是一種大容量近距離無線數字通信技術標準,能夠在10cm – 10m范圍內實現點對點或一點對多點的無線數據和聲音傳輸,其數據傳輸帶寬可達1Mbps,使用2.4 GHz ISM頻段和調頻、跳頻技術。藍牙比802.11更具移動性,可以把一個設備連接到LAN(局域網)和 WAN(廣域網)中,甚至支持全球漫游,此外,藍牙設備成本低、體積小,可以廣泛應用于無線辦公、汽車、信息家電、醫療設備、數字教學、廠區自動控制等領域,實現各類設備之間的實時通信。


  英創ESM928x系列工控主板板載WiFi+藍牙模塊(ESM928xW),可直接用于WiFi或者藍牙功能評估與使用。

  查看英創ESM928x系列工控主板


ESM928x系列工控主板自帶WiFi藍牙模塊


  應用方案


BTH9281無線藍牙應用方案


  使用方法與技巧


標準socket編程應用于英創主板的藍牙接口英創嵌入式主板的無線通訊解決方案
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