¿Se puede usar un transceptor genérico de 2.4 GHz en una red 802.11x?

Estoy creando prototipos de un posible producto futuro y me cuesta entender las complejidades del uso de componentes de Wi-Fi en él.

Entiendo que Wi-Fi (o 802.11x) es principalmente solo una señal de 2.4 GHz modulada de una manera específica, al igual que Bluetooth y ZigBee . ¿Es posible, por lo tanto, usar un transceptor básico de 2.4 GHz en mi proyecto y configurarlo para el protocolo 802.11 en lugar de tener que usar uno costoso de marca que viene predeterminado? ¿O no es tan simple como eso?

Supongo que en la industria, cuando hago diseño para grandes series de producción, ¿ocurre algo similar? ¿O tienen que usar un transceptor que esté preconfigurado para ser Wi-Fi? Todos los componentes preconfigurados que he encontrado hasta ahora parecen bastante caros (incluso cuando se compran en volumen) para hacer viable un diseño comercial.

He examinado dispositivos como Lantronix WiPort y Roving Network WiFly GSX y los he comparado con dispositivos como Microchip MRF24J40. ¿Es posible utilizar un Microchip MRF24J40 y luego configurar el resto del hardware y software para habilitar el dispositivo? trabaja en una red wifi?

Para más detalles, esto es lo que quiero hacer en el nivel más básico:

Parte 1: Quiero hacer un parche que contenga un pequeño timbre, un acelerómetro, un PIC y un transceptor Wi-Fi que pueda estar pegado a un objeto. Este parche podría comunicarse con "The Cloud" a través de la red Wi-Fi doméstica de los usuarios. Cuando el acelerómetro detecta movimiento, el PIC enviará un mensaje, a través del enlace Wi-Fi, a un servidor en la nube para registrar ese movimiento junto con una marca de tiempo.

Parte 2: a través de una interfaz web quiero poder enviar un mensaje al parche configurando el timbre para hacer un sonido la próxima vez que el acelerómetro detecte un movimiento.

Ya hice una versión rudimentaria del sistema que funciona a través de un enlace RF de 433 MHz y un puerto serie de computadora portátil con un software local que se ejecuta en mi computadora portátil. Sé cómo hacer la codificación web ( PHP y MySQL ), pero es el reemplazo del enlace de RF con Internet lo que está causando el problema.

802.11x es significativamente más complicado que Zigbee, y la pila TCP / IP que necesita para que funcione además de todo eso es igualmente complejo. Si compra algo como Lantronix WiPort o Digi Connect WiMe para hacer que la red 802.11x sea ​​tan fácil como comunicarse a través de un puerto serie, está pagando por muchas cosas (¡hay un servidor completo basado en ARM en esos módulos!) Que no tiene No es necesario si está dispuesto a hacer mucho diseño de hardware de RF e integración de software.

Si está interesado en tomar ese camino, debe obtener un conocimiento básico de la arquitectura de red IEEE 802.11x. Este es uno de los pocos estándares IEEE disponibles de forma gratuita a través del programa IEEE-Get .

Una vez que tenga una visión general del sistema de red, busque la línea de transceptores Maxim MAX283X. De la hoja de datos,

Los transceptores totalmente integrados incluyen una ruta de recepción, ruta de transmisión, oscilador controlado por voltaje (VCO), sintetizador sigma-delta fraccional-N, oscilador de cristal, RSSI, detector de potencia PA (MAX2831), sensor de temperatura, Rx y Tx I / Q error de circuitos de detección, interfaz de control de banda base y amplificador de potencia lineal (MAX2831). Los únicos componentes adicionales necesarios para implementar una solución completa de radio frontal son un cristal, un par de baluns, un BPF, un interruptor y una pequeña cantidad de componentes pasivos (RC, no se requieren inductores).

Eso es lo más cerca que estará de un transceptor genérico de 2.4GHz que se puede integrar de manera sensata en una red 802.11x.

Cuestan alrededor de $ 5 en pequeñas cantidades en este momento. Como solicitó, estos chips solo implementan la capa PHY del protocolo. Aún debe manejar la capa de enlace de datos (MAC y LLC), la capa de red y la capa de transporte además de eso antes de poder comenzar a comunicarse en el nivel de la capa de aplicación.

No dices exactamente lo que quieres hacer con Wi-Fi. Usas la palabra "transceptor", pero he aprendido que la gente usa ese término de forma algo genérica. Por lo tanto, perdóname si el resto de la respuesta no es exactamente lo que estabas buscando.

Para responder directamente a su pregunta (parafraseada), "¿Se puede hacer que el Microchip MRF24J40 haga IEEE 802.11a / b / n?", La respuesta es no. Está hecho para hacer IEEE 802.15.4 o ZigBee, y no puede ser forzado a través de software o hardware para hacer Wi-Fi.

Pero para abordar el problema más importante: a menos que sea un experto en 802.11, hay pocas o ninguna posibilidad de que pueda usar chips genéricos y hacerlo 802.11. La modulación de RF y los protocolos de software por sí solos son bastante desafiantes, lo suficiente como para que las personas hagan de eso una carrera.

¿Es posible usar un transceptor básico de 2.4GHz en mi proyecto y configurarlo para el protocolo 802.11 en lugar de tener que usar uno costoso de marca que viene predeterminado?

Parece que estás basando esto en una suposición hacia atrás. Ciertamente, hay dispositivos de RF universales (dentro de cierto ancho de banda): eso es básicamente lo que es una radio de software, y están disponibles en formas reconfigurables.

Sin embargo, no son baratos.

Lo que es barato son los dispositivos de producción altamente especializados y de gran volumen destinados a productos de consumo. En general, su flexibilidad está limitada tanto por la optimización para un objetivo determinado (frecuencia, potencia de cálculo para modulaciones digitales, etc.) como por el deseo del fabricante de no liberar más datos de programación de los absolutamente necesarios para la aplicación prevista. Un problema adicional para los usuarios de pequeñas cantidades es que puede ser bastante difícil comprar chips a menos que esté comprando en grandes cantidades.

Probablemente, sus pequeñas etiquetas no tendrán capacidad de host USB, por lo que aprovechar los precios más bajos de los adaptadores wifi USB genéricos no será una opción, por lo que estaría en la próxima clase de módulos integrados que hablan spi o serie asíncrona o similar.

encontré algunos artículos interesantes sobre

warpproject.org/trac/wiki/802.11/PHY

y

www.eirp.org/webtut.pdf

basado en la noción de 'transceptor de 2.4 ghz' probablemente estamos buscando un PHY 802.11 e intentamos implementar el MAC 802.11 así como la pila IP en el software. es decir, el PHY nos da los bits y nos ocupamos de los marcos de datos para la pila 802.11 MAC e IP; esto es bastante complicado en sí mismo

el 802.11 PHY es aparentemente complejo de implementar (ver el segundo enlace anterior) 1 necesitaría atender FHSS (4GFSK, 2GFSK), DSSS (DBPSK, DQPSK, DQPSK-CCK, DQPSK-PBCC codificación / modulación, etc.)

sin embargo, si 1 está interesado en los heroicos esfuerzos para hacer un 'software PHY' también, es decir, decodificar todo lo que FHSS, DSSS en el software, por ejemplo, usando FFT, algoritmos DSP, etc., hay algunos chips interesantes considerados como 'interfaces de RF', por ejemplo

www.maximintegrated.com/en/products/comms/wireless-rf/MAX2830.html ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/75028A.pdf

en teoría, si tenemos 'RF frontends', es decir, todas las señales analógicas, las mezclamos y decimos que producir IF puede agregar algunas etapas PLL, etc. para convertir eso en bits (es decir, el trabajo de un PHY), luego tomamos esos bits y los ensamblamos en cuadros (el trabajo de un MAC) y luego tomamos los cuadros y los manejamos como datagramas IP.

Supongo que si eso es posible, podría existir la posibilidad de hacer un anygram de 2.4 ghz. Parece el primer enlace.

warpproject.org

está tratando de hacer precisamente eso: una radio de software que utiliza FPGA :)

También estaba mirando algo similar. Si desea ejecutar 802.11 y 802.15.4 en un solo transceptor / chip

De alguna manera sería imposible si el chip no puede soportar DSSS y QPSK. Incluso si lo hace, estaría buscando reescribir las pilas 802.11 para que funcione.

mire el siguiente producto para una implementación mejor y más fácil de dos protocolos en un solo chip

GainSpan G2000 SoC