Projekt-Hardware

Dresden Elektronik

Wir besitzen einen Stick von Dresden Elektronik. Zusätzlich zur Hardware haben wir von den Herstellern Support und sogar eine compilierte Firmware erhalten.
Zu den technischen Details, die auf der Website des Herstellers zu finden sind:

  • Spannungsversorgung: USB-powered
  • Stromverbrauch: TXon: 45 mA
  • Anschlüsse: USB-Stecker Typ-A, 10-polige Stiftleiste (intern)
  • Antenne: Chip-Keramik-Antenne
  • Antennengewinn: +1,3dBi (Peak), -0,5dBi (Average)
  • Frequenzbereich: 2,4 GHz
  • Sendeleistung: +3 dBm
  • Empfangsempfindlichkeit: -101 dBm
  • Datenrate: 250 kb/s, 500 kb/s, 1 Mb/s, 2 Mb/s
  • Atmel AT91SAM7S256
  • AT86RF231
  • Schnittstellen: intern: 1 x JTAG, 1 x Debug/Trace

Der Dresden Elektronik Stick wird direkt per USB an einen USB Port angeschlossen, um mit Strom versorgt zu werden. Um eine Firmware auf den Stick zu flashen, muss dieser über die serielle Schnittstelle per JTAG mit einem PC verbunden werden. Danach erhält man Zugriff per telnet
und kann Hardware-Befehle ausführen, um die Firmware in den Speicher zu flashen.
Die Firmware haben wir mit der Toolchain Yagarto unter Windows gebaut.

Sensinodes

Als Hardware wurde für unser Projekt ein Evaluation Kit der Firma Sensinode zur Verfügung gestellt. Dieses Kit besteht aus “Sensinode N740 NanoSensoren” und “Sensinode N602 NanoRoutern”. Nähere Infos zur verbauten Hardware befinden sich im folgenden aufgelistet.

Der Sensinode N740 NanoSensor

Die folgenden Angaben berufen sich auf das Datenblatt des Herstellers

  • Cased demo 2.4 GHz 6LoWPAN Node
    • CC2431 SoC radio module (RC2301)
  • 128 kB of Flash, 8 kB of RAM
  • 6LoWPAN NanoStack Demo Application
  • 1 x High-power 2.4 GHz IEEE 802.15.4
  • Up to 100 mW output power
  • External antenna (RPSMA connector)
  • 2 x AA rechargeable NiMH batteries
  • On-off power switch
  • USB interface
    • Debugging, programming and charging
  • 2 buttons and 2 LEDs
  • 3-axis accelerometer
  • Illumination sensor
  • 9-pin expansion connector with A&D IOs, debugging and UART signals

Wir hatten für die AG-Hardware insgesamt sechs Nodes zur Verfügung. Diese wurden so aufgeteilt, damit jeder einen für sich hatte und einer ständig im Projektraum zur Verfügung stand. Somit war also immer gewährleistet, dass eigene Implementierungen zum Funk getestet werden konnten.

Vorteil:
Wir haben den Vorteil in den Sensinodes darin gesehen, dass dies die einzigen Geräte waren, die bereits mit Sensoren bestückt sind. Desweiteren sind diese batteriebetrieben und eignen sich von daher sehr gut für unser Projekt.

Nachteil:
Leider gibt es seitens des Herstellers nur sehr wenig Dokumentation. Wir haben festgestellt, dass wir in der Entwicklung mit den Sensinodes einen gewissen Exotenstatus haben. Bis dato haben wir keine laufende Connection zwischen Nodes und Routern herstellen können!

Sensinode N602 NanoRouter

Die Angaben über den Router beziehen sich ebenfalls auf das Datenblatt des Herstellers

  • High-power 2.4 GHz IEEE 802.15.4 Radio
    • Adjustable 0-20 dB amplification
    • External antenna
  • FTDI USB serial interface
    • Drivers available for most OSs
  • NanoStack 2.0 firmware
    • 6LoWPAN IPv6 Networking
    • Host, Router & Edge Router support
    • NodeView compatible
    • Open serial API for development
    • TI CC2431 SoC processor on-board
    • Reprogrammable over USB

Der Unterschied zu den Nodes liegt bei den Routern daran, dass diese per USB an eine laufende Maschine angeschlossen werden müssen.
Dadurch wird für das Netz aus Nodes ein Interface geschaffen.

Redwire Econotag

Das SAHARA-Projekt hat ebenfalls an Redwire eine Sponsoren-Anfrage gestellt. Diese wurde auch prompt mit zwei Redwire Econotags belohnt.
Das Datenblatt zu den Econotags sieht folgendermasen aus.

  • Freescale MC13224v ARM7 microcontroller with 802.15.4 radio
  • Integrated bootloader (UART1, SPI, or I2C)
  • PCB Antenna (open-air LOS range approx. 500ft @ 0 dBm; full transmit power is 4.5 dBm.)
  • 24 MHz crystal
  • Reset button
  • Two general purpose push buttons
  • 2 LEDs for general purpose or for RX and TX.
  • Flash erase jumpers (can also be erased using JTAG)
  • 36 GPIO brought out to 0.1” pin header (includes all peripheral pins)
  • On-board FT2232H JTAG and UART
  • USB-A connector, powered from USB
  • Pads for optional inductor for integrated buck converter
  • Pads for optional 32.768 kHz crystal
  • Open development environment available at http://mc1322x.devl.org

Mit den Econotags haben wir im Projekt die bisher größten Erfolge verbuchen können. Daher gehört diese Plattform zu den primär genutzten.

AVR RZRAVEN

Auch die Anfrage bei AVR lieferte einen Erfolg. Das SAHARA-Projekt hat ein RZRAVEN-Kit gespendet bekommen. Dieses Kit besteht aus zwei Boards und einem USB-Stick. Die beiden Boards sind mit LCD-Displays ausgestattet. Der USB-Stick stellt auch hier das Interface bereit.
Zusätzlich zur Hardware beinhaltet dieses Kit auch noch ein Software Package.

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