U bekijkt de website voor klanten uit: Netherlands. Op basis van uw locatiegegevens is de voorgestelde pagina voor u USA / US
Klantpaneel
In uw winkelwagen
Laat zich registreren

Beproefde oplossingen voor draadloze communicatie van IQRF Tech

2020-12-10

IQRF

De situatie rond de pandemie heeft geleid tot veel beperkingen op het werk en in het sociale leven. Hierdoor zijn de voordelen van het op afstand kunnen bedienen van producten, productieprocessen en besturingen aan het licht gekomen. Draadloze communicatie moet echter worden uitgevoerd volgens de hoogste veiligheidsnormen. Dit is vooral belangrijk bij industriële toepassingen. In het aanbod van TME toegang vindt u een groot aanbod aan modules van het bedrijf IQRF Tech s.r.o. dat IQRF-technologie voor draadloze communicatie levert. In dit artikel krijgt u antwoord op de volgende vragen:

  • Wat houdt IQRF-technologie in?
  • Wat zijn unieke eigenschappen van de IQRF-technologie?
  • Welke voordelen heeft u bij toepassing van de IQRF-technologie?
  • Hoe ondersteunt de fabrikant zijn klanten bij het ontwikkelproces?
  • Waar worden producten van IQRF toegepast?

Wat houdt IQRF-technologie in?

IQRF® is een technologie voor draadloze communicatie die al sinds 2004 wordt ontwikkeld. Hij werkt in de radioband Sub-GHz (433 / 868 / 916 MHz) en maakt de overdracht van een kleine hoeveelheid gegevens mogelijk bij een minimaal stroomverbruik. Afhankelijk van de gekozen optie ligt het stroomverbruik op een niveau tussen 10 en 20 mA in de standaardbedrijfsmodus of ongeveer 250 uA in de laagvermogensmodus. Vanwege het lage stroomverbruik is de technologie perfect voor toepassingen die worden gevoed met batterijen en andere toepassingen die grote energiebesparingen vereisen.

IQRF

Afb. 1. Grafische voorstelling van het stroomverbruik van de module TR 76D als functie van de gekozen bedrijfsmodus.

De modules kunnen, afhankelijk van het type toepassing, werken in de topologieën POINT - POINT, STAR, PEER to PEER en MESH. Binnen één netwerk kunnen maximaal 240 apparaten in de MESH-structuur werken. Dit garandeert een veilige en betrouwbare werking met behoud van een hoog netwerkcomfort.

Belangrijkste eigenschappen van de IQRF-technologie

Op de markt vindt u een breed scala aan modules om draadloze communicatie tussen apparaten mogelijk te maken. Het is echter de moeite waard om te wijzen op de voordelen van het invoeren van IQRF-technologie:

a) Betrouwbaarheid van de gegevensoverdracht

Deze betrouwbaarheid is het directe resultaat van het gebruik van het unieke en gepatenteerde protocol IQMESH. In de fase van het creëren van een netwerk maakt dit protocol gebruik van asynchrone communicatie, met als doel de pakketten met informatie over het netwerkproces zo snel mogelijk te distribueren. Als het netwerk eenmaal is gemaakt, werkt het protocol op basis van synchrone communicatie. De coördinator ziet toe op het datatransmissieproces in het netwerk. Wanneer het netwerk een MESH-structuur heeft, kan iedere module in het netwerk de datapakketten met bepaalde tussenpozen opnieuw verzenden (repeat) naar alle aangrenzende apparaten. Deze oplossing voorkomt pakketbotsingen en beschermt tegelijkertijd de gebruiker tegen het verbreken van de communicatie als er een tijdelijk obstakel verschijnt.

b) Fast Response Command (FRC)

Door het gebruik van het protocol Fast Response Command, afgekort FRC, kan een gebruiker aanzienlijk sneller informatie uit het netwerk halen. Het FRC-protocol is namelijk vooraf configureerbaar - dit betekent dat de configuratie op coördinatorniveau moet worden uitgevoerd, voordat het daadwerkelijk wordt gebruikt. Zo wordt het type feedback bepaald. De praktische werking van het protocol is uiterst eenvoudig. Na een juiste configuratie stuurt de netwerkcoördinator een batchpakket en de netwerkknooppunten plaatsen vervolgens de gewenste informatie op een specifieke plaats in het batchpakket. Hierdoor ontvangt de gebruiker binnen enkele tot 20 seconden, afhankelijk van de omvang van het netwerk, informatie over de status van de parameter waar hij meer over wil weten. Het kan bv. gaan om de status van een lamp (aan/uit), temperatuur, spanning of stroom in bepaalde componenten. Het FRC-protocol is ideaal voor monitoring van gedefinieerde kritische parameters in een bepaalde applicatie. Vanuit het oogpunt van de gebruiker is het buitengewoon belangrijk dat er veel verschillende soorten commando's mogelijk zijn die verzonden kunnen worden aan de hand van de behoeften die voortvloeien uit de kenmerken van de toepassing.

Het werkingsprincipe van de protocollen IQMESH en FRC is te zien in video's over producten die zijn gebaseerd op deze technologie van IQRF. U vindt deze video's op de productpagina's in de catalogus van TME (tabblad "Multimedia").

c) Beveiliging van gegevensoverdracht op drie niveaus

Het eerste beveiligingsniveau is het gebruikerswachtwoord (access password) dat is toegewezen tijdens het opzetten van het netwerk. Om een apparaat toe te kunnen voegen aan het netwerk, moet het 16-cijferige wachtwoord dat is toegewezen aan de module, gelijk zijn aan het wachtwoord in de coördinator. Als de wachtwoorden verschillen, wordt het apparaat niet toegevoegd aan het netwerk. Dit is een bescherming tegen het onbevoegd toevoegen van apparaten aan het netwerk. Het tweede beveiligingsniveau is het versleutelen van het netwerk: networking encryption. Elk module is voorzien van een uniek, willekeurig wachtwoord met een lengte van 192 b dat individueel wordt gegenereerd in de productiefase. Het wachtwoord wordt tijdens de verbinding met het netwerk op veilige wijze verzonden naar de modules die als knooppunt fungeren, zodat de gebruiker zich niet hoeft bezig te houden met encryptie van het netwerk, noch met het beheren en distribueren van netwerkwachtwoorden. Het derde niveau van beveiliging is een gebruikerswachtwoord, user key genaamd. Dit is een derde, vrijwillig beschermingsniveau dat wordt gerealiseerd door het toewijzen van een extra beveiligingswachtwoord van 16 tekens. Dankzij deze oplossing hebben bijzonder gevoelige gegevens een extra beveiligingsniveau.

IQRF

Afb. 2. Versleuteling van het netwerk tijdens de verzending van gegevens.

d) Protocol Direct Peripheral Access

Het ingebouwde protocol Direct Peripheral Access afgekort DPA, stelt de ontwikkelaar in staat de tijd die nodig is voor het programmeren van de module te verkorten, zodat ook de marktintroductie sneller kan. Dit kan dankzij het gebruik van hardwareprofielen die de fabrikant ter beschikking stelt. Eenmaal geïmplementeerd, zorgen ze voor communicatie tussen de IQRF-module en het externe element via een SPI- of UART-interface. Dit programmeerpad zorgt ervoor dat de rol van de systeemontwikkelaar vooral bestaat uit het voorbereiden van de logica van het uitvoeringselement in het apparaat dat verantwoordelijk is voor het uitvoeren van specifieke taken en functies. Uiteraard heeft de gebruiker nog steeds de mogelijkheid om de module op traditionele wijze te programmeren en alle beschikbare toepassingsruimte te gebruiken volgens zijn eigen voorkeuren. Het verschil tussen klassiek programmeren en het DPA-protocol ziet u op onderstaande afbeelding.

IQRF

Afb. 3. Manieren om IQRF-modules te programmeren. Aan de linkerkant ziet u de programmeermethode met het DPA-protocol, aan de rechterkant - klassieke programmering van de applicatielaag.

Applicatie IQRF IDE

De IQRF®-technologie is veel meer dan alleen een draadloze module. IQRF Tech biedt een scala aan oplossingen die uw werkcomfort beïnvloeden. De eerste is de applicatie IQRF IDE die wordt meegeleverd met de modules. Dit is gratis software waarmee u eenvoudig een netwerk kunt creëren, visualiseren en beheren in de ruimste zin van het woord. Met de software kunt u ook de verzonden gegevens bekijken en uitlezen. Door zijn geavanceerde functies is de software een ideaal hulpmiddel voor ontwikkelaars. Het is vermeldenswaard dat de software, na het uitschakelen van enkele van de meer geavanceerde functies, ook een hulpmiddel kan zijn om het algemene concept van het systeem aan uw klanten te presenteren. Dat is mogelijk dankzij het gebruik van de ingebouwde en gebruikersvriendelijke functietoetsen. Dankzij IQRF IDE is het mogelijk om het besturingssysteem van de modules te updaten, waardoor klanten gebruik kunnen maken van de functies die beschikbaar zijn in de laatste versies. De applicatie heeft ook een ingebouwde RF-scanner om interferentieniveaus te verifiëren en de mogelijkheid om QR-codes te genereren die informatie bevatten over de module die in een bepaald netwerk wordt gebruikt. Dit biedt de gebruiker de mogelijkheid om apparaten aan het netwerk toe te voegen door het lezen van de eerder gegenereerde QR-code.

IQRF

Afb. 4. Visualisatie van een voorbeeldnetwerk bestaande uit 10 knooppunten en een coördinator in de IQRF IDE-applicatie. Met de IQRF-technologie kunt u modules aansluiten die binnen het netwerk werken in de energiebesparende en standaardmodus.

IQRF Tech levert gratis voorbeeldprogrammacodes voor ontwikkelaars. Dit versnelt de totstandkoming van de verwachte eindfuncties aanzienlijk. Bovendien kunt u met de beschikbare SDK (Software Development Kit) en IQRF Gateway Daemon voor de populaire singleboardcomputers uw eigen toegangspoorten creëren die u kunt uitrusten met niet-standaard poorten, en producten en centrale eenheden met meer geavanceerde functies maken. Het aanbod van het bedrijf wordt aangevuld met poorten, kabels, antennes, connectors en afstandsbedieningen, maar ook met de mogelijkheid om een project of een deel ervan als dienst uit te voeren. Naast de gratis applicatie en codefragmenten voor ontwikkelaars besteedt de fabrikant veel aandacht aan technische ondersteuning van de hoogste kwaliteit die 24 uur per dag beschikbaar is. Na registratie van het project biedt de fabrikant de mogelijkheid voor een gratis projectconsult (op aanvraag, voorafgegaan door ondertekening van een NDA), met bijzondere aandacht voor draadloze communicatie.

IQRF

Afb. 5. De afbeelding toont de montagemethode van de antennes. Aan de linkerkant ziet u een pad-hole waar u een externe antenne, U.FL-connector en de in de module ingebouwde antenne naartoe kunt leiden.

De producten van IQRF Tech vormen de perfecte basis voor het ontwikkelen van applicaties voor het internet der dingen (IoT) en het industriële internet der dingen (IIoT). Ze ondersteunen volledige autonomie van het gecreëerde netwerk en zorgen tegelijkertijd voor interoperabiliteit met alle bestaande communicatiestandaarden, zoals LoRa, wifi, GSM, Bluetooth en Ethernet op gateway-niveau. De IQRF-technologie wordt gebruikt in toepassingen voor licht- of warmteregeling, industriële en gebouwautomatisering, meetsystemen en automatisering van productielijnen. Hij is geschikt voor projecten die communicatie vereisen tussen producten of machines (M2M) en andere projecten op het gebied van Industrie 4.0.

Wij nodigen u uit kennis te maken met de producten van IQRF Tech.

Auteur: Piotr Antończyk, IQRF Tech s.r.o

VERDER LEZEN

Uw browser wordt niet meer ondersteund, download een nieuwe versie

Chrome Chrome Download
Firefox Firefox Download
Internet explorer Internet Explorer Download