Morse Micro telah memperkenalkan dua reka bentuk rujukan dongel USB Wi-Fi HaLow yang bertujuan memudahkan penambahan kesambungan tanpa wayar jarak jauh pada peralatan yang tidak pernah direka bentuk dengan perkakasan Wi-Fi HaLow terbina dalam.

Dibina berasaskan sistem pada cip MM8108 syarikat tersebut, MM8108-RD09 dan MM8108-RD17 kedua-duanya menggunakan USB sebagai titik sambungan antara Wi-Fi HaLow dengan platform hos sedia ada. Bagi pengguna industri, pendekatan ini penting kerana ia mewujudkan laluan naik taraf yang berpotensi untuk komputer, robot dan peranti edge tanpa memerlukan pengeluar mereka bentuk semula papan induk hos di sekitar radio HaLow khusus.

Rajah 1. Reka bentuk rujukan USB MM8108 Morse Micro menyediakan dua pendekatan berbeza untuk menambahkan kesambungan Wi-Fi HaLow pada peranti sedia ada.

Mengapa USB Mengubah Masalah Penyepaduan

Wi-Fi HaLow biasanya dibincangkan dalam konteks peralatan IoT baharu, apabila radio boleh direka bentuk ke dalam produk sejak awal. Persekitaran industri berbeza. Sesebuah loji mungkin sudah mempunyai komputer, peralatan mudah alih, robot atau pengawal terbenam yang masih berbaki beberapa tahun hayat perkhidmatan berguna, walaupun platform tersebut tidak mempunyai teknologi tanpa wayar yang diperlukan untuk aplikasi baharu.

Menggantikan keseluruhan platform hos semata-mata untuk mendapatkan antara muka tanpa wayar yang lain jarang menarik. Mereka bentuk semula elektronik di sekitar radio baharu juga boleh menjadi sama sukar kerana ia memperkenalkan pertimbangan kejuruteraan RF, perisian tegar, pensijilan dan mekanikal. Pelaksanaan USB memindahkan sebahagian besar kerumitan itu ke dalam reka bentuk rujukan luaran dan mengekalkan seni bina hos sedia ada secara keseluruhannya.

Hal itu tidak menjadikan penyepaduan benar-benar bersifat pasang dan guna dalam setiap aplikasi, tetapi ia mengubah titik permulaan kejuruteraan. Daripada bertanya cara mereka bentuk semula komputer industri untuk Wi-Fi HaLow, pembangun boleh bermula dengan menilai sama ada antara muka USB sedia ada dapat menyediakan kesambungan yang diperlukan.

Wi-Fi HaLow Menyasarkan Ruang Tanpa Wayar yang Berbeza

Wi-Fi HaLow berasaskan IEEE 802.11ah dan beroperasi dalam spektrum sub-GHz, bukannya jalur 2.4 GHz, 5 GHz dan 6 GHz yang dikaitkan dengan Wi-Fi arus perdana. Frekuensi operasi yang lebih rendah ini bertujuan memberikan capaian lebih jauh dan ciri perambatan yang lebih baik untuk aplikasi IoT, sambil mengekalkan rangkaian IP asli.

Morse Micro menyatakan bahawa pelaksanaan HaLownya boleh menyediakan kesambungan rangkaian pada jarak sehingga kira-kira satu kilometer, walaupun jarak sebenar dalam persekitaran industri sentiasa bergantung pada peraturan frekuensi serantau, antena, kuasa pemancar, halangan, gangguan dan persekitaran fizikal.

Hal ini menjadikan teknologi tersebut menarik untuk lokasi yang liputan Wi-Fi konvensionalnya sukar dicapai atau memerlukan banyak infrastruktur. Gudang, kawasan proses luar, halaman logistik, kemudahan pertanian dan aset industri teragih semuanya boleh melibatkan jarak yang sukar diliputi menggunakan andaian wayarles dalaman biasa.

Tarikannya bukan sekadar jarak maksimum. Wi-Fi HaLow juga direka untuk operasi IoT berkuasa rendah sambil mengekalkan rangkaian berasaskan IP yang biasa. Hal ini dapat mengurangkan keperluan untuk terjemahan protokol antara pautan wayarles dengan infrastruktur Ethernet atau IP konvensional.

RD09 Memperluas Wi-Fi HaLow ke Infrastruktur Rangkaian Sedia Ada

MM8108-RD09 direka untuk beroperasi dalam aplikasi titik akses dan stesen. Morse Micro menyediakan sokongan OpenWrt yang membolehkan penghala dan titik akses serasi dengan ketersambungan USB dinaik taraf dengan keupayaan Wi-Fi HaLow.

Hal ini menjadikan RD09 amat relevan kepada pembangun infrastruktur dan penyepadu sistem. Platform penghala sedia ada mungkin sudah menyediakan penghalaan Ethernet, fungsi tembok api, pengurusan dan fungsi rangkaian lain, manakala reka bentuk rujukan USB menambah lapisan radio HaLow.

Reka bentuk yang sama juga boleh menyokong peranti klien. Morse Micro menyenaraikan sokongan pemacu asli untuk Windows dan Linux, bersama-sama aplikasi macOS, yang membolehkan komputer konvensional bersambung ke rangkaian Wi-Fi HaLow melalui peranti USB.

Dari perspektif integrasi industri, ini ialah seni bina yang agak biasa: sistem pengendalian memahami penyesuai wayarles melalui perisian khusus, dan hos boleh berinteraksi dengan rangkaian HaLow sebagai antara muka rangkaian.

RD17 Mengambil Laluan yang Lebih Menarik untuk Peralatan Industri

MM8108-RD17 menangani masalah yang berbeza. Daripada memerlukan hos memahami penyesuai Wi-Fi HaLow khusus dan pemacu yang sepadan, dongel ini mempersembahkan dirinya sebagai antara muka Ethernet CDC-NCM standard.

Bagi hos, sambungan ini kelihatan lebih seperti antara muka rangkaian konvensional. Morse Micro menerangkan RD17 sebagai tanpa pemacu kerana peranti yang menyokong antara muka CDC-NCM standard tidak memerlukan pemacu Wi-Fi HaLow khusus Morse Micro dipasang pada hos.

Perbezaan ini penting dalam sistem industri yang persekitaran perisiannya dikawal ketat. Komputer industri mungkin menjalankan imej sistem pengendalian yang telah disahkan dan tidak mahu diubah oleh pengendali. Pengawal robot atau platform terbenam juga mungkin menyediakan sokongan USB sambil menawarkan fleksibiliti yang terhad untuk menambah pemacu kernel pihak ketiga.

Dengan mengalihkan lebih banyak pelaksanaan khusus HaLow daripada hos, RD17 berpotensi meluaskan rangkaian peralatan yang boleh menggunakan teknologi wayarles ini. Morse Micro secara khusus mengenal pasti komputer industri dan robotik sebagai antara aplikasi sasarannya, selain terminal tempat jualan serta peranti Android atau iOS.

Tanpa Pemacu Tidak Bermaksud Tanpa Konfigurasi

Istilah “tanpa pemacu” boleh dengan mudah menimbulkan tanggapan bahawa tiada kerja integrasi diperlukan. Dalam amalan, perkara pentingnya lebih khusus: hos tidak memerlukan pemacu Wi-Fi HaLow khusus apabila ia sudah menyokong antara muka Ethernet CDC-NCM standard.

Konfigurasi rangkaian, pengesahan, pengalamatan dan komunikasi pada peringkat aplikasi masih perlu dipertimbangkan. Jurutera industri juga perlu menilai cara laluan wayarles baharu ini berinteraksi dengan pembahagian rangkaian, dasar keselamatan siber dan amalan pengurusan peranti sedia ada.

RD17 menyokong Wi-Fi Easy Connect, yang juga dikenali sebagai Device Provisioning Protocol, dengan butang gandingan yang tersedia untuk pengesahan peranti. Ini dapat memudahkan proses pendaftaran berbanding penyediaan kelayakan wayarles secara manual melalui aplikasi khusus hos.

Bagi organisasi yang menguruskan banyak peranti teragih, proses pendaftaran sering sama pentingnya dengan prestasi radio. Pautan wayarles yang berkeupayaan teknikal boleh menjadi sukar dikendalikan pada skala besar jika setiap titik hujung memerlukan aliran kerja penyediaan yang berbeza.

Komputer Industri Sedia Ada Merupakan Kes Penggunaan yang Jelas

PC industri sering kekal digunakan jauh lebih lama berbanding peralatan pengkomputeran pengguna. Pemproses, antara muka I/O dan perisiannya mungkin terus memenuhi keperluan aplikasi walaupun pilihan rangkaian asal tidak lagi sepadan dengan seni bina kilang baharu.

Antara muka HaLow berasaskan USB menawarkan satu cara yang berpotensi untuk memanjangkan sistem tersebut tanpa menggantikan komputer. Contohnya, PC industri yang digunakan untuk memantau peralatan jauh berpotensi bersambung melalui HaLow sambil mengekalkan perisian sedia ada dan susunan aplikasi berasaskan Ethernet.

Hal ini amat berkaitan dengan platform HMI dan Pengkomputeran Industri, yang jangka hayat perkakasannya sering melebihi kitar hayat teknologi komunikasi individu.

Idea yang sama juga terpakai pada sistem pengkomputeran edge. Peranti edge mungkin mengumpulkan maklumat sensor, melakukan analitik setempat atau menjalankan inferens pembelajaran mesin berdekatan proses. Jika sambungan rangkaian sedia ada tidak dapat meliputi jarak yang diperlukan secara ekonomi, menambah antara muka radio lain mungkin lebih mudah berbanding mereka bentuk semula keseluruhan platform edge.

Robotik Mengemukakan Set Keperluan Kesambungan yang Berbeza

Robot dan peranti industri autonomi ialah satu lagi bidang yang pendekatan USB mungkin berguna, walaupun keperluan kesambungan berbeza dengan ketara antara aplikasi. Tidak setiap pautan komunikasi robot patut dipindahkan ke rangkaian wayarles jarak jauh, khususnya apabila kawalan deterministik atau komunikasi berkaitan keselamatan terlibat.

Walau bagaimanapun, terdapat banyak aliran data sekunder yang tidak memerlukan rangkaian wayarles untuk menutup gelung kawalan pergerakan utama. Maklumat diagnostik, data kesihatan peralatan, status pengeluaran, pengurusan perisian dan maklumat penderia terpilih semuanya boleh menjadi calon untuk kesambungan berasingan.

Robot mudah alih yang beroperasi merentasi kemudahan besar juga mungkin bergerak melepasi kawasan liputan praktikal satu titik akses konvensional. Melanjutkan kesambungan melalui wayarles sub-GHz boleh mengurangkan sesetengah cabaran liputan, bergantung pada susun atur tapak dan keperluan prestasi.

Oleh itu, persoalan kejuruteraan bukanlah sama ada Wi-Fi HaLow patut menggantikan setiap teknologi wayarles industri sedia ada. Persoalannya ialah sama ada gabungan jarak, rangkaian IP dan operasi berkuasa rendahnya lebih sesuai untuk laluan komunikasi tertentu berbanding alternatif lain.

Jarak Jauh Boleh Mengurangkan Infrastruktur, tetapi Perancangan RF Tetap Penting

Spesifikasi jarak berskala kilometer memang menarik, tetapi tapak industri jarang menyerupai persekitaran ujian makmal terbuka. Struktur keluli, mesin, rak penyimpanan, bekas proses dan dinding bertetulang semuanya boleh menjejaskan perambatan RF, manakala peralatan berdekatan mungkin menyumbang hingar elektrik dan gangguan.

Atas sebab itu, manfaat praktikal HaLow mungkin berupa pengurangan bilangan titik akses atau liputan yang lebih baik di kawasan yang sukar, dan bukannya sekadar mencapai jarak maksimum yang diiklankan. Tinjauan tapak dan ujian pemasangan sebenar kekal penting apabila rangkaian wayarles akan membawa data penting untuk operasi.

Jalur operasi sub-GHz juga berbeza mengikut wilayah, yang bermakna konfigurasi produk dan keperluan kawal selia perlu dipertimbangkan apabila peralatan digunakan di peringkat antarabangsa. OEM industri yang merancang satu platform untuk beberapa pasaran tidak boleh menganggap parameter radio adalah sama di semua tempat.

IP Asli Memudahkan Seni Bina Rangkaian

Salah satu ciri Wi-Fi HaLow yang lebih penting untuk integrasi industri ialah kesambungan IP asli. Sesetengah teknologi IoT jarak jauh sengaja dioptimumkan untuk rangkaian penderia kadar data rendah dan bergantung pada get laluan untuk menterjemahkan antara protokol radio dengan rangkaian IP standard.

HaLow menggunakan pendekatan yang berbeza. Peranti boleh mengambil bahagian dalam rangkaian IP secara langsung, yang dapat menjadikan penyepaduan lebih mudah difahami oleh pasukan yang sudah mengurus infrastruktur Ethernet dan Wi-Fi.

Ini tidak menghapuskan keperluan terhadap get laluan, tembok api atau penghalaan apabila seni bina memerlukannya. Ini hanya bermakna penterjemahan protokol tidak semestinya menjadi sebahagian asas bagi setiap sambungan.

Bagi jurutera yang bekerja merentasi sistem Komunikasi dan Rangkaian Industri, kebiasaan itu mungkin mengurangkan sebahagian kerja penyepaduan perisian yang biasanya berkaitan dengan penambahan teknologi radio jarak jauh khusus.

MM8108 Menyediakan Lebih Banyak Ruang Lebihan Berbanding Kesalinghubungan Sensor Ringkas

MM8108 ialah SoC Wi-Fi HaLow generasi kedua Morse Micro. Syarikat tersebut menyatakan kadar data PHY yang mencecah kira-kira 43.3 Mbps dalam keadaan operasi yang disokong, sekali gus meletakkan peranti ini jauh melebihi keperluan daya pemprosesan bagi banyak aplikasi telemetri asas.

Itu tidak bermakna pemasangan industri akan mencapai kadar PHY maksimum secara berterusan, khususnya pada jarak yang jauh. Daya pemprosesan aplikasi sebenar dipengaruhi oleh keadaan saluran, modulasi, overhed protokol dan reka bentuk rangkaian.

Namun begitu, ia membantu menjelaskan sebab Morse Micro memposisikan reka bentuk USB baharu untuk AI pinggir serta kesalinghubungan IoT konvensional. Sistem pinggir teragih boleh menjana maklumat yang jauh lebih banyak berbanding sensor suhu atau tekanan ringkas, terutamanya apabila aplikasi melibatkan diagnostik mesin, imej atau set data operasi yang lebih kaya.

USB Juga Boleh Mempercepat Pembuatan Prototaip

Nilai reka bentuk rujukan tidak terhad kepada pemasangan semula pada peralatan pengeluaran. Perkakasan USB juga boleh memudahkan penilaian awal kerana pembangun tidak perlu terus komited kepada papan radio tersuai.

Penyepadu sistem boleh menguji liputan, daya pemprosesan dan tingkah laku aplikasi menggunakan hos sedia ada sebelum memutuskan sama ada reka bentuk pengeluaran kemudian perlu mengekalkan pelaksanaan USB atau mengintegrasikan MM8108 dengan lebih langsung.

Ini mengurangkan halangan untuk menjawab soalan awal yang paling penting: adakah Wi-Fi HaLow benar-benar menyelesaikan masalah kesalinghubungan di tapak ini?

Jika jawapannya tidak, pasukan kejuruteraan telah mengelakkan usaha pembangunan perkakasan yang besar. Jika jawapannya ya, pengukuran yang dikumpulkan semasa peringkat prototaip boleh membantu menentukan penempatan antena, topologi rangkaian dan reka bentuk produk pada masa hadapan.

Dua Reka Bentuk Rujukan Menangani Dua Laluan Naik Taraf Berbeza

Perbezaan antara RD09 dan RD17 akhirnya lebih penting daripada hakikat bahawa kedua-dua produk menggunakan USB. RD09 mengintegrasikan HaLow sebagai antara muka wayarles asli dan amat sesuai untuk penghala, titik akses serta komputer yang sokongan perisian khususnya praktikal.

RD17 mengabstrakkan lebih banyak integrasi itu daripada hos dengan muncul sebagai antara muka Ethernet CDC-NCM standard. Hal ini menjadikannya berpotensi lebih sesuai untuk peralatan industri dan terbenam yang pemasangan pemacu wayarles tambahan tidak diingini atau mustahil.

Kedua-dua pendekatan menangani masalah lebih luas yang sama: sebahagian besar peralatan terpasang telah direka sebelum Wi-Fi HaLow tersedia secara komersial, dan menggantikan peralatan tersebut semata-mata untuk mendapatkan teknologi radio lain sukar untuk dipertahankan dari segi kos dan manfaat.

Peluang Lebih Besar ialah Ketersambungan Tanpa Mereka Bentuk Semula Mesin

Oleh itu, kepentingan industri reka bentuk rujukan baharu Morse Micro kurang berkisar pada penyambung USB itu sendiri dan lebih kepada perkara yang dielakkan oleh penyambung tersebut. Peralatan sedia ada mungkin mendapat akses kepada rangkaian sub-GHz jarak jauh tanpa reka bentuk semula hos yang menyeluruh, manakala pembangun boleh menilai HaLow menggunakan platform perkakasan yang telah mereka fahami.

Hal itu boleh berguna untuk komputer industri, robot, peranti pinggir dan infrastruktur rangkaian yang tersebar di kemudahan besar, apabila liputan Wi-Fi konvensional sukar atau mahal untuk diperluas. RD17 amat menarik kerana persembahan Ethernet standardnya mengurangkan kebergantungan pada pemacu wayarles khusus hos, sekali gus menghapuskan satu halangan lazim dalam sistem legasi dan terbenam.

Wi-Fi HaLow tidak akan menggantikan setiap rangkaian industri, dan wayarles jarak jauh juga tidak seharusnya dianggap sebagai pengganti infrastruktur kawalan bermasa tentu. Peranan terkuatnya mungkin mengisi ruang antara Wi-Fi konvensional jarak dekat dengan rangkaian IoT khusus kadar data rendah, khususnya apabila peralatan memerlukan ketersambungan IP asli merentasi kawasan fizikal yang lebih luas.

Bagi jurutera industri, reka bentuk USB baharu menjadikan pilihan itu lebih mudah untuk diuji. Daripada memulakan projek papan induk, modul radio dan integrasi perisian yang baharu, eksperimen pertama kini boleh dimulakan dengan port USB yang tersedia.