ZigBee-langaton tiedonsiirtoympäristö
Ruuska, Jukka (2009)
Ruuska, Jukka
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2009
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200906103871
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200906103871
Tiivistelmä
Insinöörityön tavoitteena oli työstää Metropolia Ammattikorkeakoulun elektroniikan koulutusohjelman kursseille ja niiden laboratoriotunneille opetusmateriaalia opetuskäyttöön. Tarkoituksena oli kehittää sovellus langatonta tiedonsiirtoympäristöä hyväksikäyttäen. Tämän lisäksi sovelluksesta tuli kirjoittaa opiskelijan ohjeet, joiden avulla opiskelijat voisivat itsenäisesti käyttää järjestelmää.
Lopputyössä oli tavoitteena tutustua IEEE 802.15.4- ja ZigBee-standardeihin. Työ painottui aluksi kirjallisuuden ja mahdollisten laitesovellusten etsimiseen. Koska standardit ovat varsin uusia, kirjallisuutta niin IEEE 802.15.4 -standardista kuin myös ZigBee-sovelluksista on vähän.
Ensimmäisenä laitesovelluksista tutustuttiin Microchipin valmistama ZigBee-esityslevypakkaukseen. Laitesarjapakkaus sisälsi kaksi esityslevyä, joihin kumpaankin pystyy liittämään Zigbee-radiovastaanotin/lähetin-tytärlevyt, USB-piuhalla tietokoneeseen kytkettävän langattoman verkkoanalysaattorilevyn ja ohjelmiston tukemaan paketin kokonaisuutta. Esityslevyihin oli integroitu mikroprosessori ja lämpöanturi helpottamaan sovellusten esittämistä. Laitesovelluksesta luovuttiin, koska katsottiin, ettei se yksilöitynyt oppilaitoksen tarvitsemaan opetuskäyttöön. Sen tilalle valittiin XBee-lähetin/vastaanotin-moduuli, jonka tarjoamat sovellusratkaisut olivat lähempänä oppilaitoksen hakemaa opetuslinjaa.
Tiedonsiirtoympäristö toteutettiin XBee-moduulien avulla siten, että yhdestä moduulista luotiin koordinaattorilaite ja kahdesta muusta moduulista päätelaitteet eli verkosta luotiin kolmen laiteen muodostama ns. tähtiverkko. Toimintaa ohjattiin X-CTU-tietokoneohjelman avulla niin AT-komennoilla kuin myös ohjelman oman graafisen käyttöliittymän avulla.
A/D-muunnoksen toteuttaminen lopputyössä jäi esimerkkiasteelle, koska ensimmäisten käyttöönotetuiden moduulien laiteohjelmistot eivät tukeneet A/D-muunnosta eikä käytännön kokeilu siksi onnistunut.
Lopputyössä oli tavoitteena tutustua IEEE 802.15.4- ja ZigBee-standardeihin. Työ painottui aluksi kirjallisuuden ja mahdollisten laitesovellusten etsimiseen. Koska standardit ovat varsin uusia, kirjallisuutta niin IEEE 802.15.4 -standardista kuin myös ZigBee-sovelluksista on vähän.
Ensimmäisenä laitesovelluksista tutustuttiin Microchipin valmistama ZigBee-esityslevypakkaukseen. Laitesarjapakkaus sisälsi kaksi esityslevyä, joihin kumpaankin pystyy liittämään Zigbee-radiovastaanotin/lähetin-tytärlevyt, USB-piuhalla tietokoneeseen kytkettävän langattoman verkkoanalysaattorilevyn ja ohjelmiston tukemaan paketin kokonaisuutta. Esityslevyihin oli integroitu mikroprosessori ja lämpöanturi helpottamaan sovellusten esittämistä. Laitesovelluksesta luovuttiin, koska katsottiin, ettei se yksilöitynyt oppilaitoksen tarvitsemaan opetuskäyttöön. Sen tilalle valittiin XBee-lähetin/vastaanotin-moduuli, jonka tarjoamat sovellusratkaisut olivat lähempänä oppilaitoksen hakemaa opetuslinjaa.
Tiedonsiirtoympäristö toteutettiin XBee-moduulien avulla siten, että yhdestä moduulista luotiin koordinaattorilaite ja kahdesta muusta moduulista päätelaitteet eli verkosta luotiin kolmen laiteen muodostama ns. tähtiverkko. Toimintaa ohjattiin X-CTU-tietokoneohjelman avulla niin AT-komennoilla kuin myös ohjelman oman graafisen käyttöliittymän avulla.
A/D-muunnoksen toteuttaminen lopputyössä jäi esimerkkiasteelle, koska ensimmäisten käyttöönotetuiden moduulien laiteohjelmistot eivät tukeneet A/D-muunnosta eikä käytännön kokeilu siksi onnistunut.