Dos formas de hacer networking estrella
Módulo de puerto serie inalámbrico
1. Introducción
El módulo de puerto serie inalámbrico es un módulo que comunica datos del puerto serie a través de señales inalámbricas. Generalmente se compone de un chip de radiofrecuencia inalámbrico y una MCU (algunos chips SOC han integrado estas dos partes). El módulo de puerto serie inalámbrico es fácil de operar y se usa ampliamente en la recopilación de datos inalámbrica, lectura de medidores inalámbricos, control de robots, sistemas de control de acceso, sistemas de seguridad y otros campos. Los usuarios solo necesitan comprender la comunicación simple del puerto serie y no necesitan aprender. Conocimientos complejos de comunicación inalámbrica. Permitir el desarrollo y uso de productos inalámbricos.
2. Modelo de módulo de puerto serie
Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. se centra en el desarrollo y la investigación de módulos inalámbricos. Los modelos de módulos de puerto serie inalámbricos incluyen E22, E32, E30, E31 y E33, lo que brinda a los clientes una amplia gama de opciones. Los adecuados según sus propias necesidades del producto. Módulo de puerto serie inalámbrico adecuado. La siguiente imagen muestra la imagen física de cada módulo de puerto serie inalámbrico:
Los módulos anteriores se pueden configurar con velocidad en baudios, velocidad del aire, dirección del módulo, canal de frecuencia y otra información a través de la computadora host del usuario proporcionada en el sitio web oficial, lo que brinda a los usuarios un método de operación más flexible.
Módulo de red estrella
1. Modelo de módulo de red en estrella
2. Introducción
Trabajando en la banda de frecuencia de 433MHz; el módulo integra el host (coordinador) y el terminal, y tiene dos modos de transmisión: larga distancia y alta velocidad. Un host (coordinador) admite hasta 200 nodos para comunicarse con él. Todas las configuraciones operativas adoptan la industria. Las instrucciones AT estándar simplifican enormemente las operaciones del usuario y son adecuadas para una variedad de escenarios de redes de comunicación inalámbrica.
3. Características
E70-433NW30S es el primer módulo inalámbrico de 433 MHz en China que puede admitir 200 nodos simultáneos, resolviendo una serie de problemas causados por la incapacidad de la transmisión de datos inalámbrica tradicional de 433 MHz de ser simultánea. Una vez habilitada la concurrencia, los usuarios ya no necesitan gastar energía en protocolos de red complejos, lo que reduce en gran medida la dificultad de desarrollo del cliente y acorta el ciclo de desarrollo del usuario. Su protocolo garantiza la estabilidad y la tasa de adquisición de paquetes de todo el sistema de comunicación inalámbrica, como se muestra. En la siguiente figura, imagen física del módulo E70-433NW30S:
Imagen física del módulo E70-433NW30S
Introducción a las redes estrella
En una topología en estrella, cada nodo de la red está conectado a un nodo central de manera punto a punto, y el nodo central transmite información al nodo de destino. La topología de la red en estrella se muestra en la siguiente figura:
1. Dos nodos cualesquiera de la red en estrella deben ser controlados por el nodo central para comunicarse. Por tanto, el nodo central tiene tres funciones principales:
(1) Cuando el sitio que requiere comunicación envía una solicitud de comunicación, el controlador verifica si el nodo central tiene un canal inactivo y si el dispositivo llamado está inactivo, determinando así si se puede establecer una conexión física entre las dos partes;
(2) Este canal debe mantenerse durante el proceso de comunicación entre los dos dispositivos para garantizar la confiabilidad de la transmisión de datos;
(3) Cuando la comunicación se completa o no tiene éxito y requiere desconexión, la estación central de transferencia debería poder eliminar el canal anterior.
En comparación con una red en anillo donde la falla de un nodo paralizará toda la red y es difícil localizar fallas en los nodos secundarios, una red en estrella facilita el control centralizado porque la comunicación entre los nodos terminales debe pasar a través del nodo central. Debido a esta característica, también aporta ventajas como fácil mantenimiento y seguridad. Cuando el dispositivo del nodo terminal está inactivo debido a una falla, no afectará la comunicación entre otros usuarios finales. El tiempo de retardo de la red es pequeño y la confiabilidad del sistema es alta.
2. Las principales ventajas de la topología en estrella son
(1) Fácil de gestionar y mantener. Dado que todas las comunicaciones de datos pasan a través del nodo central, el nodo central puede recopilar todo el estado de las comunicaciones.
(2) Expansión de nodos, estructura simple y fácil movimiento. En comparación con otras topologías de red, la topología en estrella es fácil de administrar y mantener. Cuando se expande un nodo, solo necesita establecer una conexión con el dispositivo del nodo central y no "afectará toda la situación" como una red en anillo.
(3) Fácil de diagnosticar y aislar fallas. Dado que cada subnodo terminal está conectado al nodo central, es fácil probar cada nodo desde el nodo central y también es conveniente separar el nodo defectuoso del sistema.
Debido a que las redes en estrella tienen las ventajas anteriores, se han convertido en uno de los diseños de topología de red más utilizados y preferidos en los métodos de redes. Sin embargo, cómo evitar conflictos de comunicación entre múltiples nodos en una red en estrella se ha convertido en el problema más importante.
Método de creación de redes en estrella
En la topología en estrella, para evitar eficazmente conflictos de comunicación entre nodos, el nodo central y el nodo terminal interactúan principalmente de las dos formas comunes siguientes: una es el modo de sondeo activo y la otra es el modo de intervalo de tiempo pasivo. Una introducción y comparación de los métodos de networking son los siguientes:
1. Método de votación activa
En el modo de sondeo activo, cada nodo terminal tiene su propio número de identificación único. El nodo central pregunta activamente a los nodos terminales por turno si hay datos para enviar en función del número de identificación del nodo terminal si un nodo terminal tiene datos para enviar. enviar al nodo central, luego el nodo central comienza a procesar los datos recibidos. La siguiente figura es un diagrama esquemático del método de sondeo activo:
ventaja
(1) Los nodos terminales no están restringidos por intervalos de tiempo y son más libres;
(2) Cuando la interacción entre el nodo terminal y el nodo central es poco frecuente, en teoría no hay requisitos para la longitud y el tiempo de los datos transmitidos;
(3) La red tiene una alta estabilidad. El método de intervalo de tiempo pasivo tiene requisitos más altos para la consistencia de los osciladores de cristal de cada nodo, mientras que el método de sondeo activo no afectará la comunicación de cada nodo debido a la ligera desviación del oscilador de cristal. ;
(4) La estructura del programa es más simple, clara y fácil de entender que el método de intervalo de tiempo pasivo;
defecto
(1) Si un nodo terminal envía datos continuamente, afectará directamente la comunicación entre otros nodos terminales y el nodo central, lo que puede hacer que otros nodos terminales no puedan comunicarse con el nodo central normalmente.
(2) Dado que el nodo terminal no tiene la función de enviar datos activamente, el nodo central debe consultarlo antes de que pueda enviar datos. Por lo tanto, el nodo terminal que no ha sido sondeado no puede enviarlos inmediatamente incluso si tiene datos. .
(3) Si hay más nodos terminales en la red, más tiempo le tomará al nodo central sondear los nodos terminales una vez y mayor será el retraso de la red.
2. Método de intervalo de tiempo pasivo
Intervalo de tiempo pasivo significa que el nodo central sincronizará periódicamente la hora de todos los nodos terminales de la red. Un nodo terminal solo puede enviar datos dentro de su propio intervalo de tiempo, que no puede ser más largo que el tiempo asignado por el sistema. asegúrese de que la tarea se ejecute dentro del tiempo que debe ejecutarse. Cuando llegue el momento, puede ingresar la tarea que debe ejecutarse.
ventaja
(1) La eficiencia de la comunicación del método de intervalo de tiempo pasivo es mayor, lo que ahorra el tiempo requerido para el sondeo del nodo central en el método de sondeo activo. Dado que el método de sondeo activo requiere que el nodo central consulte los nodos terminales en secuencia de acuerdo con el número de identificación del nodo terminal durante la comunicación para garantizar que los datos de cada nodo no entren en conflicto y garantizar la confiabilidad de la red, pero el proceso de consulta es Si no se interactúa con datos válidos, el tiempo de consulta es "no válido" desde la perspectiva de la transmisión de datos.
(2) Se puede configurar el intervalo de tiempo de cada nodo terminal, lo cual es más flexible;
(3) Debido al mecanismo de intervalo de tiempo, cada nodo terminal es independiente entre sí, lo que hace que la interacción de datos sea más ordenada;
defecto
(1) Al escribir un programa, el intervalo de tiempo debe establecerse de manera razonable y el tiempo para que cada nodo terminal interactúe con el nodo central es relativamente estricto. Establecer un intervalo de tiempo demasiado corto provocará demasiadas interrupciones y cambios de tareas, lo que reducirá la eficiencia de la CPU; establecerlo demasiado largo puede provocar una respuesta deficiente a las solicitudes de interacción del nodo terminal;
(2) El nodo central debe enviar comandos de sincronización con regularidad para evitar que el tiempo de cada nodo esté desincronizado debido a la desviación del oscilador de cristal entre los nodos terminales. Si el nodo central no envía comandos de sincronización, puede provocar un intervalo de tiempo. confusión, errores en la transmisión de datos o incluso un caso de caída de la red.
(3) Los datos de cada nodo terminal solo se pueden enviar dentro de su propio intervalo de tiempo. Si los datos no se envían dentro del intervalo de tiempo especificado, solo puede esperar hasta la próxima vez para continuar enviando.
En general, el método de sondeo activo es adecuado para situaciones donde los requisitos en tiempo real no son altos y el volumen de transmisión de datos es grande cada vez. El método de intervalo de tiempo pasivo es más adecuado para situaciones donde los requisitos en tiempo real son altos y el volumen de transmisión de datos es grande. El volumen de transmisión de datos es pequeño.