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Embedded-Systeme
Bild 7a: Buchse Bild 7b: Lötanschluss Bild 7c: Chipantenne
terschiedlichen Konfigurationen eingestellt und Tests durchgeführt
werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, einen Test
einer Umsetzung von seriell auf wireless durchzuführen, wobei
hierbei allerdings nicht die Funkstrecke, sondern nur die korrekte
Umsetzung getestet wird.
Praktische Randfunktion dieses Tools ist die Möglichkeit, über
den Search-Mechanismus ein Modul zu erkennen, dessen IP-Adresse
nicht bekannnt ist, um sich dann anschließend über das
Browser Admin-Fenster einzuloggen.
Die Bilder 4 und 5 zeigen zwei grundsätzliche Einsatzarten, einmal
als Gateway und einmal als Client. Geht es darum Fertigungsmaschinen
nachträglich zu vernetzen, ohne das Kabel verlegt werden
sollen, führt der Einsatz eines Moduls als Client konfiguriert
über RS-232 mit der Maschine verbunden, schnell zum Ziel.
Client-Anbindung mit Wiz Fi 210/220
Geht es darum, Client-Anbindungen zu realisieren, steht von Wiznet
mit der Serie Wiz Fi 2xx eine weitere Modulreihe zur Verfügung.
Der Hauptunterschied besteht in der Baugröße, der Ausgangsleistung,
einer anderen Wahlmöglichkeit bei den Schnittstellen
und der kleineren Übertragungsrate. Die Grundidee besteht
darin, über eine serielle Schnittstelle Wi-Fi-Anbindung zu einem
bestehenden System herzustellen. Hierzu wird die Firmware der
µC-Zielapplikation minimal angepasst, um über einfache AT-
Kommandos das Modul zu konfigurieren.
Als Betriebsart stehen DHCP oder statische IP-Adresse, TCP
oder UDP, Server oder Client-Betrieb zur Verfügung. Ein implementiertes
dynamisches Powermanagement ermöglicht eine Optimierung
des Leistungsverbrauchs. Ein Betrieb als Access Point im
802.11 b/g/n Standard ist mit Datenraten von 11 Mbit/s nach
802.11 b möglich. Als Sicherheitsstandard kann auf WEP, WPA,
WPA2-PSK zurückgegriffen werden.
Bild 8: So sieht es
beim Autor in der
Umgebung aus,
die letzte Zeile
zeigt das
Wiznet-Modul,
davor steht ein
üblicher Repeater.
Die Konfiguration erfolgt über seriell übertragene AT-Kommandos.
Bild 6 zeigt auf, wie die AT-Strings aufgebaut sind, um beispielsweise
einen Betrieb als Server in einem bestehenden Netz (SSID ->
WizFiDemoAP), mit Verschlüsselung aufzusetzen. Um die Erstellung
solch eines Skriptes zu vereinfachen, stellt Wiznet ein Tool zur
Verfügung, mit welchem das Modul schrittweise konfiguriert bzw.
ein lauffähiges Skript generiert werden kann. Das Modul steht in
zwei Grundversionen, mit und ohne Booster, zur Verfügung.
Mit einem Speicherkommando lassen sich zwei verschiedene
Konfigurationen in einem nichtflüchtigen Speicher ablegen. Über
ein AT-Kommando kann solch eine Konfiguration geladen werden,
wobei es möglich ist, zwischen zwei verschiedenen Betriebsarten
umzuschalten. Über das Batteriemanagement lässt sich per Kommando
die Leistungsaufnahme reduzieren. Dazu gehört auch die
Möglichkeit die Ausgangsleistung zu verringern. Eine weitere Option
besteht in der Wahlmöglichkeit der Antenne bzw. des Antennenanschlusses.
Die Verbindung zu einer externen Antenne wird
über eine Buchse, Bild 7a, oder Lötanschluss, Bild 7b, hergestellt.
Alternativ dazu gibt es eine Modulvariante mit Onboard-Chipantenne
(Bild 7c). Diese baulichen Unterschiede werden in unterschiedlichen
Partnummern dargestellt.
Technisch bedingt, hängen die zu erzielenden Ergebnisse sehr
stark von den HF-Bedingungen ab. Um sich hierüber einen Eindruck
zu verschaffen, stehen im Internet, wie schon erwähnt, Tools
zur Verfügung, die es erlauben, in Reichweite befindliche Wireless-
Netwerke darzustellen. Mit solch einem Tool lassen sich aber auch
sehr gut Untersuchungen bezüglich der empfangenen Feldstärken
durchführen und somit optimalere Montageplätze finden.
Bei Tests wurde mit den Wiz Fi 2xx-Modulen über eine freie
Sichtverbindung, je nach Antennenart, zwischen 200 und 600 m
Reichweite erzielt. Bild 8 gibt einen Überblick darüber, wie es beim
Autor in der näheren Nachbarschaft aussieht. Bei der letzten Zeile
handelt es sich um das Wiznet-Modul, das hier ohne Verschlüsselung
stand alone ohne angeschlossenes System lief. Bei den Messungen
wurde ein Wiz Fi 220 mit Chipantenne herangezogen. Bei
den beiden Pegelbildern Bild 9 handelt es sich oben um das Wiznet-Modul
und unten um einen handelsüblichen Repeater. Bei einem
Abstand von ca. 3 m kommen beide mit etwa -50 dBm Signal/
Noise am Laptop an (Thinkpad).
Um dem Entwickler einen einfachen Einstieg zu ermöglichen,
sind für das WIZ610wi und die WizFi2xx-Module Evaluierungsboards
erhältlich. Bild 10 zeigt ein Evalboard für das Wiz Fi2xx-
Modul.
Ausblick
Wie dargestellt, unterstützt das WIZ610, da es schon einige Jahre
am Markt ist, noch kein 802.11 n. Diesem Umstand wird in Bälde
mit einem neuen Modul WIZ630 Rechnung getragen werden, das
im Sommer 2012 auf den Markt kommen wird. (jj)
n
Links, Bild 9: Der untere ist der Repeater, bei ungefähr gleichem Abstand
(ca. 3 m) kommen beide mit -50 dBm an.
Rechts, Bild 10: Evaluierungsboard WizFi2xx.
Der Autor: Klaus Vogel ist Systems Application & Product
Manager Semiconductor Division bei der ACAL BFi Germany
GmbH in Gröbenzell bei München.
46 elektronik industrie 03/2012
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