Implementation of a Short-Range Radio Device

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2003
Major/Subject
Tietoliikennetekniikka
Mcode
S-72
Degree programme
Language
en
Pages
10+71
Series
Abstract
Lyhyen kantaman radioyhteyksiin luvasta vapailla taajuusalueilla on saatavilla paljon vaihtoehtoja, joista valita. Tässä työssä tutkitaan eri vaihtoehtojen soveltuvuutta teollisuuden käyttökohteisiin, joissa ei vaadita suuria siirtonopeuksia, vaan tärkeimmät valintakriteerit ovat toteutuksen hinta ja virrankulutus. Työn tavoitteena on rakentaa toimiva prototyyppi tällaisesta ratkaisusta. Diplomityössä selvitetään, miten kukin saatavilla olevista ratkaisuista vastaa vaatimuksia. Standarditekniikoista tärkeimpänä esitellään Bluetooth ja ZigBee. Valmistajakohtaisista ratkaisuista on valittu joukko lähetin-vastaanotinpiirejä sekä 2,4 GHz että 868/915 MHz taajuuskaistoille. Lisäksi vertailuosassa selostetaan lyhyesti, miten muut tekniikat, kuten langaton lähiverkko, soveltuisivat tarkoitukseen. Vertailussa havaittiin, että monista hyvistä puolistaan huolimatta toteutus Bluctooth-tekniikalla on edelleen liian kallis ja kuluttaa liikaa energiaa. Uusi tulokas ZigBee soveltuisi lupaustensa perusteella nimenomaan työssä kuvattuun käyttöön, mutta näiden lupausten mahdollista täyttymistä on odoteltava vielä jokunen vuosi. Valmistajakohtaisista ratkaisuista käyttökelpoisimmaksi todettiin uudehko, Nordic VLSI:n valmistama nRF2401 lähetin-vastaanotinpiiri. Kilpailevat tuotteet olivat joko kalliimpia, luvallisia vain joissain maissa tai puutteellisia virransäästö- tai muilta ominaisuuksiltaan. Nordic VLSI:n piiri oli myös pienin vertailluista. Työssä päädyttiin toteuttamaan kolmen laitteen prototyyppiverkko nRF2401-piirin ja Atmelin 8-bittisen AVR-mikrokontrollerin avulla. Laitteiden kommunikointiprotokolla (ERF, Espotel Radio Frequency protocol) päätettiin kehittää itse, mikä osoittautui arvioitua työläämmäksi. Toimiva prototyyppi syntyi silti työn puitteissa ja sen todettiin täyttävän tärkeimmät sille asetetut kriteerit.
Description
Supervisor
Häggman, Sven-Gustav
Thesis advisor
Mannonen, Kalle
Keywords
WPAN, WPAN, wireless personal area network, SRD, SRD, lyhyen kantaman radio, ISM, ISM, Bluetooth, Bluetooth, Zigbee, ZigBee
Other note
Citation