Freie Funk Protokoll Stack Software für das 2,4GHz ISM Band

Freie iDwaRF-NET Firmware

Die iDwaRF-Net Firmware bietet eine benutzerfreundliche Softwarebasis für die Implementierung drahtloser Multipoint-to-Point (N:1) Applikationen, z.B. drahtlose Sensornetzwerke.

In Verbindung mit dem programmierbaren iDwaRF-328 Funkmodul oder der iDwaRF-Box steht eine einfach zu benutzende drahtlose Applikationsplattform zur Verfügung. Der Anwender kann sich ganz auf die Applikationsentwicklung konzentrieren, ohne tiefer in die Implementierung drahtloser Protokolle einzutauchen oder sich grundlegende HF Kenntnisse aneignen zu müssen.

Die Firmware ist in der Lage, Applikationen mit geringer Datenrate, aber hoher Zahl und Dichte der Teilnehmer zu bedienen, die weit über einfache Punkt-zu-Punkt (1:1) Funklösungen hinausgehen. Das Protokoll wurde im Hinblick auf zuverlässige bidirektionale Kommunikation zwischen einem drahtlosen Hub und mehreren Sensoren oder Aktuatoren in N:1 Netzen ausgelegt. Die iDwaRF-Net Firmware kapselt das komplette Netzwerkprotokoll unter einfach zu benutzenden C-API Funktionen.

Die iDwaRF-Net Firmware basiert auf Cypress' WirelessUSB N:1 DVK (CY3635) Software und wurde von Cypress' PSoC Architektur auf Atmels AVR Mikrocontroller portiert.

iDwaRF Hub

Der iDwaRF Hub bildet das Zentrum eines sternförmigen Netzwerks, das eine Vielzahl von Sensoren und Aktuatoren umfassen kann. Um den Einsatz extrem stromsparender Sensoren zu unterstützen, wird der Hub normalerweise ständig versorgt. Zur Anbindung an einen lokalen Host (z.B. PC oder anderer Mikrocontroller) kann ein serieller Port (UART) verwendet werden (oder USB über einen Adapter). Ein einfaches Klartext (ASCII) Protokoll wird für die Kommunikation zwischen Host und Hub verwendet. Einfache Anwendungen können sogar ohne Hostverbindung auskommen - die komplette Hostfunktionalität kann im iDwaRF-Hub implementiert werden. Hierfür bietet die iDwaRF-Net Firmware einfach zu benutzende C-API Funktionen.

iDwaRF Sensor

Mehrere iDwaRF Sensoren können sich an einem einzelnen iDwaRF Hub anmelden und bilden das N:1 Funknetzwerk. Das iDwaRF-Net Protokoll ist für low-power Sensoren optimiert, die sich überwiegend in einem Powerdown-Zustand befinden und nur zeitweise in einem programmierbaren Intervall aufwachen und gegebenenfalls Daten mit dem Hub austauschen. Die iDwaRF Sensoren können an eigene Sensoren und Aktuatoren angepasst werden und es können eigene User-Funktionen mit Hilfe einfacher C-API Funktionen implementiert werden.

iDwaRF-Net Protokoll

Das iDwaRF-Net Protokoll verwendet das nicht-lizensierte 2.4GHz Industrial, Scientific und Medical (ISM) Frequenzband für die drahtlose Kommunikation. Das Frequenzband wird in 79 einzelne 1MHz Kanäle unterteilt, die bei 2.402GHz beginnen. Jedes iDwaRF Netzwerk verwendet eine Gruppe von Kanälen, die über das 2.4GHz Band verteilt sind, so daß einerseits die Wahrscheinlichkeit der Interferenz mit anderen iDwaRF Netzen minimal ist und andererseits die Zahl der Kanäle, die ein Sensor durchsuchen muss, um den aktuellen Kanal des Hubs zu finden, klein ist. Die robuste DSSS Kommunikation mit Pseudo Noise Codes mit minimalen Kreuz-Korrelations Eigenschaften ist unempfindlich gegenüber Interferenzen durch überlappende Übertragungen auf dem gleichen Kanal. Die Anzahl der Frequenz / Code Paare is groß genug für Hunderte iDwaRF Module im gleichen Raum.

Eine detailliertere Beschreibung der iDwaRF-Net Firmware finden Sie im User Manual.

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