无线模块在“水盾”防溺水安全预警系统的应用

  一、"水盾"防溺水安全预警系统简介

  "水盾"防溺水安全预警系统(下文简称,"水盾"系统),主要由5大部分组成:客户端、转发中继系统主机、系统软件、报警终端。

  "水盾"系统的客户端佩戴于客户泳帽内,客户端会定时向外发送指定代码信号。当客户端处在空气中时,代码信号能顺利传达给转发中继,转发中继再将代码信号发送给系统主机;当客户端入水后,由于水吸收电磁波作用,信号传送被阻断,此刻主机端无法正确接收到来自客户端的代码信号,主机端会记录最后一次收到客户端信号的时间,并与当前时间进行计算对比,当这个时间超过规定值上限时,主机端发出溺水预警,提示救生员排查险情。

  下面主要讲解的是"水盾"系统的应用:

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  二、无线模块在"水盾"系统中的成功应用

  "水盾"系统中,客户端需与转发中继进行数据通信,转发中继需与系统主机进行数据通信,系统主机需与报警终端进行数据通信。而采用无线模块进行这些数据通信成为了一种最优的选择,安装方式简单,现场无布线,也不必对现场环境进行结构性改动。但高频无线通信存在软硬件特殊性,必须由专业公司进行设计和生产。

  本文介绍的"水盾"系统采用亿佰特公司出品的3种无线模块。客户端的无线模块ZMSD与转发中继的无线模块E05-MLE124AP2基于2.4G频率进行无线通信。

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  转发中继的无线模块E05-MLE124AP2收到的代码信号通过串口UART传递给单片机,紧接着单片机通过另一串口UART传递给无线模块E31-TTL-1W,转发中继的无线模块E31-TTL-1W与系统主机的无线模块E31-TTL-1W基于433M频率进行无线通信。同样地,系统主机与报警终端的数据通信也是基于无线模块E31-TTL-1W。

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  三、无线模块简介

  1、ZMSD无线模块在“水盾”防溺水安全预警系统的应用

  模块是一款2.4GHz无线模块,采用挪威 Nordic 公司原装进口的nRF24LE1E射频芯片设计开发,QFN32型,内置51单片机,性能稳定,通信速率高,可编写软件,客户端定时向外发送指定代码信号。

  2、E05-MLE124AP2

  模块是一款2.4GHz无线模块,采用挪威 Nordic 公司原装进口的nRF24LE1D射频芯片设计开发,QFN24型,配有美国进口PA、LNA一体芯片RFX2401C,放大功率到100mW,并改善了接收灵敏度。nRF24LE1D内置51单片机,性能稳定,通信速率高,可编写软件,转发中继通过E05-MLE124AP2一直接收来自客户端的代码信号。

  3、E31-TTL-1W

  模块是一款基于瑞士AXSEM原装进口AX5043射频芯片的433MHz无线串口模块(UART),半双工,收发一体,透明传输方式,发射功率1W,工作在425–450.5MHz免费频段(默认433MHz),TTL电平输出,具有空中唤醒功能。

  模块具有软件FEC前向纠错算法,其编码效率较高,纠错能力强,在突发干扰的情况下,能主动纠正被干扰的数据包,大大提高可靠性和传输距离。

  模块具有数据加密和压缩功能。模块在空中传输的数据,具有随机性,通过严密的加解密算法,使得数据截获失去意义。而数据压缩功能有概率减小传输时间,减小受干扰的概率,提高可靠性和传输效率。

  转发中继获得来自客户端的代码信号后,则通过E31-TTL-1W向系统主机发送,信号穿墙能力强,杜绝信号死角,可以享受到广阔的无线信号空间。

  五、结语

  在电子产业高速发展的今天,顶尖的行业公司通过强强联合、优势互补,以科技创新为依托,将单片机、射频技术、物联网、穿戴科技等应用到 各个行业中。本文介绍的"水盾"系统,可以广泛应用到游泳行业里,大大降低泳客溺亡风险,解决游泳馆经营中的难题。

  关键词:无线模块、水遁系统、安全预警系统、转发中继、无线通信

  无线模块制造商:成都亿佰特电子科技有限公司