Оглавление

Аннотация 4

Введение 5

1 Основные проблемы использования проводных интерфейсов передачи данных. 6

2 Интерфейсы передачи данных, используемые на космических аппаратах. 8

2.1 Мультиплексный канал информационного обмена. 8

На одной шине может быть всего один контроллер в текущий момент времени. Он является инициатором всех сообщений по этой шине. 8

2.2 SpaceWire 9

3 Современные беспроводные интерфейсы передачи данных. 12

3.1 Bluetooth 12

Bluetooth 3.0 + HS  до 24 Мбит/с 13

Bluetooth 5.0 (LE) до 24 Мбит/с в актвном режиме, 1 мбит/с в энергосберегающем режиме 13

3.1.1 Для того чтобы оценить энергопотребления была изучена техническая документация модуля Bluegiga BLE113 данного интерфейса (Bluetooth 5.0 (LE)) 13

Выходная мощность: от -23 до 0 дБм (5мкВт-1 мВт); 13

Чувствительность приемника: -93 дБм; 13

Встроенная керамическая чип-антенна; 13

Диапазон скоростей передаваемых данных: 250 Кбит/с в полосе 4 kHz to 30 kHz 13

Энергопотребление: В режиме излучения 18.2 mA, 13

в режиме приёма 14.3 мА, 13

в спящем режиме 0.4 мкA 13

Напряжение питания от 2.0 до 3,6 В. 13

Диапазон рабочих температур – 40^ОC… + 85^ОC 13

Размеры: 15.75x9.15x2.1 мм 13

Интерфейсы периферийных устройств: UART И SPI, I2C, PWM (ШИМ) и GPIO, 12-разрядный АЦП 13

3.2 WI-FI 13

Технология беспроводной связи, передача данных осуществляется в диапазонах 2400-2483,5 МГц,5150-5350 МГц, 5650-6425 МГц в зависимости от спецификации. Так же в зависимости от спецификации используются различные виды модуляции, кодирование и т.п., из чего следует что характеристики приемо-передающих устройств могут быть разными. Главные преимущества — высокая скорость передачи данных и высокий уровень стандартизации. Передача на расстояние не более 100 м, количество устройств в сети до 32. 13

Топологии: независимые базовые зоны обслуживания (Independent Basic Service Sets, IBSSs); базовые зоны обслуживания (Basic Service Sets, BSSs); расширенные зоны обслуживания (Extended Service Sets, ESSs). Скорости передачи данных для различных спецификаций:802.11b (2,4 ГГц)-11Мбит/с, 802.11а (5 ГГц)-54 Мбит/с, 802.11n (2,4\5 ГГц)- 150­600 Мбит/с. 13

Одной из главных особенностей является технология MIMO. Эта технологий позволяет одновременный приема/передачи нескольких потоков данных через несколько антенн. 13

14

Рис.6 Реализация технологии MIMO. 14

Данная технология помогает успешно бороться с переотражениями сигналов, когда точка доступа и клиент не находятся в прямой видимости, увеличивать символьную скорость передачи данных. 14

Модуль WizFi210 обладает компактными размерами и низкой стоимостью. Главное отличие модуля 14

WizFi210 заключается в меньшей мощности излучаемого радиосигнала (встроенный усилитель мощности отсутствует) и, как следствие, в меньшем энергопотреблении в режиме передачи и в меньшей дальности действия. 14

Стандарт WiFi 802.11b со скоростью обмена данными по до 11 Мбит/с 14

рабочий температурный диапазон (от -40° С до +85° С) 14

Функция динамического управления питанием (35 мкА в режиме Standby, Receive = 125.0 mA, Transmit = 135.0 mA) 14

Рабочая температура: от -40° С до +85° С 14

Размеры: 32х23,5х2,9 мм 14

Выходная мощность:8 ± 1 dBm 14

Чувствительность: -81dBm 14

Интегрированная чип-антенна 14

Питание: 3.3V 14

3.3 ZigBee 14

ZigBee работает (ISM-диапазон) радиодиапазонах 868 МГц, 915 МГц, 2.4 ГГц. Шестнадцать каналов имеется в диапазоне 2450 МГц, 10 - в диапазоне 915 МГц, и 1 в диапазоне 868 МГц. Время активации (то есть переход от спящего режима к активному) за 15 миллисекунд или меньше, следовательно, длительная работа от батарей. 14

Основная особенность заключается в том, что спецификация поддерживает сложные беспроводные сети с ячеистой топологией и с ретрансляцией и маршрутизацией сообщений. Существуют три различных типа устройств ZigBee: 14

координатор, формирует пути дерева сети и может связываться с другими сетями 14

маршрутизатор, в качестве промежуточного маршрутизатора 14

конечное устройство 14

3.4 NFC 15