Um transceptor genérico de 2,4 GHz pode ser usado em uma rede 802.11x?

Estou fazendo a prototipagem de um possível produto futuro e estou lutando para entender as complexidades do uso de componentes Wi-Fi nele.

Entendo que o Wi-Fi (ou 802.11x) é basicamente apenas um sinal de 2,4 GHz modulado de uma maneira específica, assim como o Bluetooth e o ZigBee . É possível, portanto, usar apenas um transceptor básico de 2,4 GHz no meu projeto e configurá-lo para o protocolo 802.11, em vez de precisar usar um de marca caro que seja pré-determinado? Ou não é tão simples assim?

Presumo que, na indústria, ao fazer design para grandes tiragens de produção, algo semelhante ocorra? Ou eles realmente precisam usar um transceptor pré-configurado para ser Wi-Fi? Todos os componentes pré-configurados que encontrei até agora parecem bastante caros (mesmo quando comprados em volume) para viabilizar um design comercial.

Eu observei dispositivos como o Lantronix WiPort e o Roving Network WiFly GSX e os comparei a dispositivos como o Microchip MRF24J40 - é possível usar um Microchip MRF24J40 e depois configurar o restante do hardware e software para permitir que o dispositivo trabalha em uma rede Wi-Fi?

Para mais detalhes, eis o que eu quero fazer no nível mais básico:

Parte 1: Quero fazer um patch que contenha uma pequena campainha, um acelerômetro, um PIC e um transceptor Wi-Fi que possam ser presos a um objeto. Esse patch poderia se comunicar com o "The Cloud" pela rede Wi-Fi doméstica dos usuários. Quando o acelerômetro detecta movimento, o PIC envia uma mensagem, através do link Wi-Fi, a um servidor na nuvem para registrar esse movimento junto com um carimbo de data / hora.

Parte 2: Por meio de uma interface da web, desejo poder enviar uma mensagem para o patch configurando a campainha para emitir um som na próxima vez que o acelerômetro detectar um movimento.

Eu já fiz uma versão rudimentar do sistema que funciona em um link de RF de 433 MHz e uma porta serial de laptop com um software local em execução no meu laptop. Eu sei como fazer a codificação da web ( PHP e MySQL ), mas é a substituição do link de RF pela Internet que está causando o problema.

O 802.11x é significativamente mais complicado que o Zigbee, e a pilha TCP / IP é necessária para que ele funcione além de tudo o que é igualmente complexo. Se você adquirir algo como o Lantronix WiPort ou o Digi Connect WiMe para tornar a rede 802.11x tão fácil quanto a comunicação através de uma porta serial, estará pagando por muitas coisas (há um servidor ARM completo nesses módulos!) é necessário se você deseja fazer muito design de hardware de RF e integração de software.

Se você estiver interessado em seguir esse caminho, deve entender um pouco da arquitetura de rede IEEE 802.11x. Esse é um dos poucos padrões IEEE disponíveis gratuitamente através do programa IEEE-Get .

Depois de ter uma visão geral do sistema de rede, procure a linha de transceptores Maxim MAX283X . Na folha de dados,

Os transceptores totalmente integrados incluem um caminho de recebimento, caminho de transmissão, oscilador controlado por tensão (VCO), sintetizador de N fracionado sigma-delta, oscilador de cristal, RSSI, detector de energia PA (MAX2831), sensor de temperatura, erro Rx e Tx I / Q circuito de detecção, interface de controle de banda de base e amplificador de potência linear (MAX2831). Os únicos componentes adicionais necessários para implementar uma solução completa de front-end de rádio são um cristal, um par de baluns, um BPF, um comutador e um pequeno número de componentes passivos (RCs, sem necessidade de indutores).

É o mais próximo possível de um transceptor genérico de 2,4 GHz que pode ser perfeitamente integrado a uma rede 802.11x.

No momento, eles custam cerca de US $ 5 em pequenas quantidades. Conforme solicitado, esses chips implementam apenas a camada PHY do protocolo. Você ainda precisa lidar com a camada de enlace de dados (MAC e LLC), camada de rede e camada de transporte, antes de começar a se comunicar no nível da camada de aplicativo.

Você não diz exatamente o que deseja fazer com o Wi-Fi. Você usa a palavra "transceptor", mas aprendi que as pessoas usam esse termo de maneira um tanto generosa. Portanto, perdoe-me se o resto da resposta não for exatamente o que você estava procurando.

Para responder diretamente à sua pergunta (parafraseada): "O Microchip MRF24J40 pode ser feito para executar IEEE 802.11a / b / n?", A resposta é não. Ele foi desenvolvido para executar o IEEE 802.15.4 ou ZigBee e não pode ser forçado através de software ou hardware a fazer o Wi-Fi.

Mas para resolver o problema maior: a menos que você seja um especialista em 802.11, há pouca ou nenhuma chance de poder usar chips genéricos e fazê-lo usar o 802.11. Apenas a modulação de RF e os protocolos de software são bastante desafiadores - o suficiente para que as pessoas transformem isso em uma carreira.

É possível, portanto, usar apenas um transceptor básico de 2,4 GHz no meu projeto e configurá-lo para o protocolo 802.11, em vez de precisar usar um caro da marca que seja pré-determinado?

Você parece basear isso em uma suposição inversa. Certamente existem dispositivos de RF universais (com alguma largura de banda) - é basicamente o que é um rádio de software, e eles estão disponíveis em formas reconfiguráveis.

No entanto, eles não são baratos.

O que é barato são os dispositivos de produção de grande volume, altamente especializados, destinados a produtos de consumo. Eles geralmente têm sua flexibilidade limitada tanto pela otimização para um determinado destino (frequência, potência de computação para modulações digitais, etc.) quanto pelo desejo do fabricante de não liberar mais dados de programação do que o necessário para a aplicação pretendida. Um problema adicional para usuários de pequenas quantidades é que pode ser bastante difícil comprar chips, a menos que você esteja comprando em grandes quantidades.

Provavelmente, suas pequenas tags não terão capacidade de host USB, portanto, aproveitar os preços mais baixos de adaptadores Wi-Fi USB genéricos não será uma opção; portanto, você estará na próxima classe de módulos incorporados que falam spi ou serial assíncrona ou similar.

encontrou alguns artigos interessantes sobre

warpproject.org/trac/wiki/802.11/PHY

e

www.eirp.org/webtut.pdf

Com base na noção de 'transceptor de 2,4 GHz', provavelmente estamos procurando um 802.11 PHY e tentamos implementar o MAC 802.11, bem como a pilha IP no software. ou seja, o PHY nos fornece os bits e lidamos com os quadros de dados para a pilha 802.11 MAC e IP - isso é bastante complicado por si só

o 802.11 PHY é aparentemente complexo de implementar (consulte o segundo link acima) necessário para atender ao FHSS (4GFSK, 2GFSK), DSSS (DBPSK, DQPSK, DQPSK-CCK, DQPSK-PBCC, codificação / modulação etc.)

no entanto, se 1 estiver interessado nos esforços heróicos para fazer um 'software PHY', ou seja, decodificar tudo o que FHSS, DSSS no software, por exemplo, usando algoritmos FFT, DSP etc., existem alguns chips interessantes considerados 'frontends de RF', por exemplo

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

em teoria, se tivermos 'front-ends de RF', ou seja, todos os sinais analógicos, nós os mixamos, dizendo que se produzir pode adicionar alguns estágios de PLL, etc. Para convertê-lo em bits (no trabalho de um PHY), pegamos esses bits em quadros (o trabalho de um MAC) e depois pegamos os quadros e os tratamos como datagramas IP.

eu acho que se isso é possível, pode haver uma possibilidade de fazer 2.4ghz anygram parece o primeiro link

warpproject.org

está tentando fazer exatamente isso - um rádio de software usando FPGA :)

Eu também estava olhando para algo semelhante. Se você deseja executar 802.11 e 802.15.4 em um único transceptor / chip

De alguma forma, seria impossível se o chip não pudesse suportar DSSS e QPSK. Mesmo assim, você estaria olhando para reescrever pilhas 802.11 para fazê-las funcionar.

observe o produto a seguir para uma implementação melhor e fácil de dois protocolos em um único chip

GainSpan G2000 SoC