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亿佰特无线通信模块基于无线串口模块星型网络组网案例

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1.星型网络技术

1.1 什么是星型网络

星型网络是有两种网络设备构成:中心节点和终端节点。中心节点是整个星型网络的枢纽,所有终端节点通过无线或者有线的形式连接到中心节点,与中心节点进行信息交互。终端节点之间不能直接进行信息交互,只能通过中心节点进行信息转发,从而达到终端节点之间相互通信的作用。

1.2 网络拓扑

星型网络拓扑如下图所示:

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2.无线串口星型网络组网方案

2.1 无线串口模块

无线串口模块是将串口数据通过无线信号来进行通信的模块。一般有无线射频芯片和MCU构成(某些SOC芯片已将这两个部分集成到一起)。无线串口模块具体操作简单的特点,用户只需了解简单的串口通信,无需关心复杂无线通讯知识就可以轻松实现无线产品的开发和使用。

成都亿佰特电子科技有限公司所自主研发的产品E64系列无线串口模块,可以组成多达32个节点的星型网络。支持空中唤醒、低功耗休眠、自动应答、防空中碰撞等特点。大大提高了星型网络的灵活性和稳定性。更多参数信息请进入官网进行了解:https://www.ebyte.com

E64实物图如下所示:

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2.2 简易的无线串口模块星型组网组网机制

以成都亿佰特E64模块为参考,将一个模块设置为中心节点,令其地址为 FFFF,工作在广播模式,若干个模块设置为终端节点 E0、E1、E3……。其地址分别设置为 0、1、 2、3……(最多个以设置31个终端节点)。

中心节点每2s 发起一次广播,用于与所有终端节点进行时间同步,终端节点收到数据后的第一时间,将记录该时刻作为时间起点。终端节点E0 立即回复数据,终端节点E1 在 50ms 后回复数据,子节点 E2 在 100ms 后回复数据,……以此类推。

该方法用周期性时间同步的方法,实现了一个简易的数据轮询采集,在很大程度上减少了整个网络的干扰和负荷。终端点发出的数据,由于中心节点工作在广播地址,故而可以收到所有终端节点发处的数据,而其他终端节点工作在非广播地址,则不能收到。同样,中心节点发出的数据为广播数据,故而所有终端节点哪怕地址不同,也可以收到中心节点发出的数据信息。

扩展:使用同样方法,在同一区域中可以存在多个网络分组(信道),使用更高逻辑层次的主机管理分组中心节点,从而轻易实现一个树形网络。其中,还可以根据终端节点的实际情冴考虑其工作模式问题,比如需要省电的终端节点单独分组。

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