//Logo Image
作者:蔡宗成(2001-08-28);推薦:徐業良(2001-08-29)

SST-288M無線數據機使用說明

1.     硬體簡介

SST-288M(900/2400MHz)無線數據機【1】是適用於多點存取網路(Multiple-access networking)、單點對單點(point to point)或多點對多點(multiple to multiple)的無線通訊資料傳輸器。採用直接序向展頻(Direct Sequence Spread Spectrum-DSSS)RF技術在902~928MHz2426~2460MHz ISM頻率下操作,不需要特定的通訊格式,可以在保密性及穩定性高的環境下,進行無線遙控、資料傳遞與監測等應用。

1SST-288M無線數據機外觀,圖2SST-288M無線數據機的系統方塊圖,虛線裡代表SST-288M之核心技術,使用者利用電腦或其它設備,透過RS-232/RS-485等通訊埠,經過SST-288M的中央處理機,對這些資料、數據進行處理,以SST展頻技術,將資料以無線通訊方式傳送至另一台SST-288M數據機。

1. SST-288M無線數據機外觀

2. SST-288M無線數據機系統方塊圖

SST-288M無線數據機是採用WINBONDW931F展頻技術晶片,所開發設計而成的模組,使用者可以使用JUMP設定方式,可採取同步模式(Synchronously)或是非同步模式(Asynchronously)及選用全雙工(Full-duplex)或半雙工(Half-duplex)方式進行資料與訊號的傳輸。表1SST-288M無線數據機的相關技術規格。

1. 技術規格表

如圖3所示,SST-288M是以JUMP方式來調整傳輸模式相關設定。圖4及表2說明各接腳名稱與作用。

3. JUMP調整說明

4. 接頭腳位定義

2. 接腳名稱與說明

2. 操作測試

本文使用VB設計兩組Client-Server程式,將兩台SST-288M分別連接到兩台電腦的RS-232通訊埠上,並以全雙工模式,進行單點對單點的接收與傳輸資料的互傳功能;當使用全雙工模式進行傳輸時,第一台SST-288M必須設定為主動模式,而其它的SST-288M都必須設定在被動的模式,且彼此的傳輸模式必須相同,例如傳輸速率、頻帶、頻道都必須同一參數。

本操作測試設備為兩台電腦與兩台SST-288M無線數據機,第一台SST-288MClient端,第二台為Server端,兩者設定同樣參數,頻道為CH3,頻帶為915.968MHz,傳輸速率為9600Bps

5Client端之VB程式,同樣地,必須引用MsComm通訊控制項【2】,並設定相關RS-232通訊埠參數,使用者輸入資料,按下傳送按鈕,便將資料透過SST-288M無線數據機傳送至另一台電腦上,而這些資料並不須經過特殊處理,即可傳送正確的資料。

5(a). Client端程式

5(b). Client端程式碼

6Server端之應用程式,Server端有自動接收與傳送機制,當Client端傳送資料過來時,自動接收,並將接收的資料與字串“您傳送的資料是:”結合成另一組資料,並回傳給Client端顯示,證實SST-288M傳送與接收功能無誤,操作狀態如圖7所示。

6(a). Server端程式

6(b). Server端程式碼

7. 傳送與接收狀態

SST-288M的應用範圍除了可作資料或數據的傳送,也可運用在Telepresence agent遠端代理機器人【3】,加上控制應用電路,便可以使用電腦透過RS-232來傳輸控制指令;更可以運用在老人福祉科技研發中心正在進行的高齡者生活品質之智慧型維護系統【4】,將各種感測資料以無線傳輸方式傳送至中央處理系統,進行資料儲存與進一步處理。

3. 名詞大觀園

l          直接序向展頻(Direct Sequence Spread Spectrum-DSSS)

一般而言,有線區域網路是經由纜線遞送資料,而無線區域網路是藉由天線收發無線射頻(Radio Frequency, RF)訊號,其傳輸頻譜是根據美國聯邦通訊委員會(FCC)所制定,並且功率限制在1W以下的ISM(Industrial, Science, Medical)公用頻段。所謂ISM,係由3個不同的無線波段共同組成,包含原提供給工業無線傳輸應用的902~928MHz(26MHz)波段;2.4~2.4835GHz(83.5MHz)的科學研究波段;以及19971月開放給醫療用途的5.15~5.35GHz5.725~5.825GHz(合計300MHz)波段。

無線區域網路傳輸技術大約可分為三種:微波(Microwave)、展頻(Spread Spectrum)與紅外線(Infrared ray);其中展頻技術是目前Wireless LAN使用最廣泛的傳輸技術,原先由軍方發展用以避免信號的擁擠與被監聽,又可分為兩種展頻技術:

(1)       跳頻展頻技術(Frequency Hopping Spread Spectrum-FHSS),透過一系列頻率範圍廣播出去,傳送裝置會先去傾聽頻道(listens channel),當此頻道處於閒置狀態,信號會利用此頻道傳送出去,若此頻道已經在使用,傳送端便會“跳躍(hops)”到另一個頻道,因此接收端必須知道傳送端的跳躍程序,且傳送端與接收端必須同步切換頻道才可正常收送資料。

(2)       直接序向展頻技術(Direct Sequence Spread Spectrum-DSSS),是對每一信號加入多餘資料位元,這些資料稱為“chips”,每一筆資料必須加入至少10chips,如此接收端才可以根據這些編碼正確接收資料。

IEEE 802為「電機電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronic EngineersIEEE)」所推動的標準,此標準也就是網路上資料存取的方法(Access Method),在網路上,所謂的存取方法指的是如何將資料放在纜線上傳輸、如何從纜線上取得資料的遊戲規則,而IEEE 802.11是屬於無線網路規範,直接序向展頻技術便是其下之IEEE 802.11b標準【5】。

l          全雙工傳輸

指傳送與接收功能可雙向同時進行。在數位網路中,需要有二條線路才能作到全雙工,而連接數據機的類比線僅需一對線就可作到全雙工。

l          半雙工傳輸

是指傳送與接收無法雙向同時進行,一次僅能有一方傳輸資料,另一方須等到對方傳送完後才能傳送。例如使用無線電時,必須等一方講完,另一方才能通話。

l          GMSK調變技術

GMSKGaussian Minimum Shift Keying,高斯最小移位鍵控調變),是將所需傳送的訊號作處理,使訊號能在特定的環境下,進行最大資訊量的傳送。

l          非同步傳輸

不是同步的,這是一種使用代碼作為傳輸開始與停止的一種方式,有別於對稱模式以特定時間間隔進行傳輸。非同步式通訊裝置並不需要與時脈訊號同步,但是同步傳輸則需要。此模式也常稱為ATM或非同步傳輸模式。

參考資料

【1】    SST-288M使用說明書,傑程科技。

【2】    蔡宗成、陳明周,“單晶片實習-VBRS232之應用”,元智大學最佳化設計實驗室,2001http://designer.mech.yzu.edu.tw/

【3】    徐業良、蔡宗成,“網路代理機器人之設計”,元智大學最佳化設計實驗室,2001http://designer.mech.yzu.edu.tw/

【4】    徐業良、鄭智銘,“居家環境下非察覺性自動化健康監測系統之設計”,元智大學最佳化設計實驗室,2001http://designer.mech.yzu.edu.tw/

【5】    http://wm31.csie.ncu.edu.tw/wmlab/ 無線與多媒體網路實驗室。