Hlavní navigace

Jak na IQRF: softwarová architektura IQRF a dva typy sítí

Ivona Spurná

IQRF je česká bezdrátová technologie používaná pro přenos „malých“ IoT dat v ISM pásmu. Díky počtu zařízení v síti a využití topologie MESH je běžně pokryto několik čtverečních kilometrů.

Doba čtení: 2 minuty

Sdílet

Zařízení mohou pracovat v různých režimech spotřeby (vysílání dat v několika různých úrovních výkonu, přijímání dat, úsporný stav – „spaní“). Lze proto zajistit, aby zařízení fungovala po mnoho let na baterie, a to při obousměrném provozu sítě. Bezpečnost s využitím průmyslových standardů je zajištěna již přímo v IQRF OS.

Dvě vrstvy

Základem je vestavěný operační systém IQRF OS obsahující sadu předdefinovaných funkcí, nad nímž běží uživatelská aplikace vytvořená v jazyce C. Tato architektura se používá výhradně v nesíťových aplikacích. Pro síťové aplikace se používá třívrstvá architektura s DPA protokolem.


Tři vrstvy

Základem je opět vestavěný operační systém IQRF OS, nad nímž funguje připravený DPA (Direct Peripheral Access) protokol distribuovaný ve formě plug-inů a zajišťující IQMESH směrování. Třetí vrstvu tvoří volitelný Custom DPA Handler rozšiřující funkčnost DPA o specifické funkce. Jedná se o aplikaci vytvořenou v jazyce C. Mnoho připravených handlerů poskytuje výrobce bezplatně v rámci balíčku IQRF Startup Package, stejně tak jako potřebné DPA plug-iny.


Dále se budeme zabývat výhradně třívrstvou architekturou. Při vytváření sítě IQRF mějte na paměti, že všechny transceivery IQRF musí mít stejnou verzi operačního systému a doporučuje se použít stejnou verzi DPA.

Operační systém

V transceiverech IQRF je z výroby nahrán nejnovější operační systém, pokud si nepřejete některou starší variantu. Pokud je potřeba starší operační systém ručně upgradovat, může si to každý uživatel provést samostatně a bezplatně s využitím aplikace IQRF IDE, kterou dodává výrobce v rámci IQRF Startup Package.

DPA plug-in

Aby se z daného transceiveru IQRF stal koordinátor sítě (ten v síti nativně zahajuje synchronní komunikaci) nebo nod (zařízení, které v nativní funkčnosti data poskytuje/plní příkazy/opakuje přenášenou zprávu), stačí do zařízení nahrát příslušný DPA plug-in a nakonfigurovat základní parametry.

Na výběr jsou dva základní typy DPA plug-inů pro nody – STD (standard) a LP (low power) režim. Nahráním vybraného plug-inu do nodu zajistíte, že bude fungovat buď v STD RF nebo LP RF režimu. V prvním případě se jedná o zařízení obvykle napájené ze sítě, nedochází k řízenému šetření energie, zařízení je stále na příjmu. V druhém případě se jedná o zařízení obvykle napájené z baterie, které by mělo šetřit energií a k tomuto účelu je přizpůsoben režim spotřeby.


Koordinátor vytvoříte z libovolného IQRF transceiveru nahráním zvoleného DPA plug-inu určeného pro koordinátor. Na výběr jsou základní dva typy – s podporou buď SPI nebo UART rozhraní. Typ sítě – STD nebo STD+LP – nastavíte v konfiguraci koordinátoru. V případě typu sítě STD funguje směrování rychleji, protože všechna zařízení jsou typu STD RF. V případě volby typu sítě STD+LP se jedná o kombinovanou síť, ve které mohou existovat jak zařízení napájená ze sítě (STD RF), tak zařízení fungující na baterie (LP RF). Pakety jsou delší a směrování v síti je přibližně dvojnásobně pomalejší.


Typy sítí:

Poté, co máte v transceiverech IQRF nahrán potřebný software, vytvoříte z nich síť obvykle jedním ze tří způsobů, které popíšeme v následujícím díle.

Web technologie: www.iqrf.org