Integriertes FunkmodemMU-4-434

MU-4-434 ist ein integriertes Funkmodem im 434 MHz ISM-Band. Es wurde entwickelt als Nachfolger des MU-2-R mit verbessertem In-Band-Blockingverhalten. Für den Aufbau verschiedenster Wireless-Applikationen von einfachen Steuersystemen bis zu umfangreichen Netzwerksystemen stehen speziell dafür vorgesehene Befehle zur Verfügung. Durch diese Befehle kann sich der Anwender auf die Entwicklung der Applikation konzentrieren und muss sich nicht um Funkprotokoll und Steueraspekte kümmern. Der Reed-Solomon-Code wird zur Vorwärts-Fehlerkorrektur (FEC) eingesetzt, um die Datenintegrität und eine höchst zuverlässige drahtlose Kommunikation zu gewährleisten. Das MU-4-434 erfüllt die Bestimmungen der europäischen RED-Richtlinie und UK Radio Equipment Regulations 2017 und ist CE und UKCA gekennzeichnet. Mit der Relaisfunktion kann die Reichweite durch den Einsatz zusätzlicher Module (bis zu 10) erhöht werden.

Eigenschaften

  • UART-Schnittstelle mit einfachem Befehlsprotokoll, kompatibel mit MU-2-R
  • 127 voreingestellte Kanäle im 434 MHz ISM-Band
  • Ausgangsleistung 1 mW / 10 mW umschaltbar
  • Fehlerkorrektur mit Reed-Solomon-Code
  • Relaisfunktion und automatische Rückmeldung
  • Erfassung des Empfangssignals und des Rauschpegels der Zielstation
  • Niedrige Sendeleistung: 42 mA an 3 V
  • Transparentmodus
  • RED-konform (EN 300 220)
  • Radio Equipment Regulations 2017 (UK)
  • 429 MHz Version verfügbar (Japan)

Serielle Datenübertragung mit einfachen, dedizierten Befehlen

Das MU-4-434 verwendet die einzigartigen, einfachen, dedizierten. Befehle von Circuit Design. Die Einstellung der Kanäle und alle anderen Steuerelemente können mit diesen Befehlen ausgeführt werden.

Beispiel 2: Umschalten des Kanals auf 08
@CH08
Hinweis: Die Befehlsübertragung ist bei MU-2-R und MU-4-434 identisch, es gibt jedoch Unterschiede im Timing.

Relaisfunktion (maximal 10 Stationen)

Mit dem Route-Befehl kann ein Relais mit maximal 10 Stationen aufgebaut werden.

Beispiel für die Übertragung von Daten (ABCDE) zur Zielstation mit Geräte-ID EI=04 über Relaisstation 1 (EI=02) und Relaisstation 2 (EI=03)

MU-4-434 und MU-2-R sollten bei Verwendung der Relais- oder ACK-Funktion nicht zusammen eingesetzt werden. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte Circuit Design.

Reed-Solomon-Codierung

Als einer von mehreren FEC-Blockcodes hat der Reed-Solomon-Code eine starke Fehlerkorrekturfähigkeit und die Eigenschaft, durch Burst-Rauschen verursachte Datenfehler zu korrigieren. Reed-Solomon-Codes werden in CDs, der Satellitenkommunikation und der digitalen TV-Übertragung verwendet.

MU-4-434 FEC

Das MU-4-434 verwendet den Reed-Solomon-Code zur Vorwärtsfehlerkorrektur. So werden Fehler korrigiert, die durch Burst-Rauschen und/oder Rauschen bei niedrigem Empfangssignalpegel entstehen. Die Empfangsempfindlichkeit des Systems wird um mehr als 5 dB verbessert. *1

Datenformat des Fehlerkorrektur-Protokolls *2 MU-4-434 Datenblock
MU-4-434 Datenkomponente: variabel zwischen 1 und 255 Bytes Benutzerdaten Parität
Reed-Solomon-Code Spezifikation Code: RS (255, 247) 1 bis 32 Bytes 8 Bytes
Primitives Polynom: X8 + X4 + X3 + X2 + 1 33 bis 64 Bytes 8 Bytes
Interleaving: ohne : :
Fehlerkorrekturrate: 10% oder mehr 224 bis 225 Bytes 8 Bytes

*1 Im Interleave-Modus / gemessen bei Circuit Design Inc.
*2 Es gibt Betriebsarten mit oder ohne Fehlerkorrektur. Wählen Sie den geeigneten Modus entsprechend der Applikation und der Situation vor Ort.

Wann und wie hilft FEC bei der HF-Kommunikation?

VS-Fehler im Burst-Rauschen (Messbedingungen: 4800 bps / Datengröße 4 Bytes)

Die Fehlerkorrektur reduziert den Einfluss von Rauschen, das plötzlich entsteht oder an einem toten Punkt während des mobilen Einsatzes mit Multipath kontinuierlich erzeugt wird.

VS-Fehler bei Zufallsrauschen (Messbedingungen: 4800 bps / Datengröße 32 Bytes / Empfangssignalpegel -114 dBm)

Die Fehlerkorrektur reduziert den Einfluss von Zufallsrauschen, das bei niedrigem Empfangssignalpegel auftritt.

Erfassung des Empfangssignals und des Rauschpegels der Zielstation

Die Hauptstation kann den Signal- und Rauschpegel der in einiger Entfernung befindlichen Zielstation erfassen. Durch die Verwendung dieser Werte (und damit die Berechnung des SNR) ist es möglich, die Kommunikationsbedingungen während der Installation zu bewerten.

Anwendungen

  • Telemetrie – Umgebungsüberwachung, Zählerablesung, diverse Messapplikationen
  • Fernwirktechnik – Fernsteuerungen für Industrieanlagen
  • Sicherheit – diverse Alarm- und Überwachungssysteme

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Spezifikation

Allgemein

Parameter Spezifikation Bemerkungen
Zutreffende Norm RED-konform (EN 300 220)
UK Radio Equipment Regulations 2017
CE und UKCA gekennzeichnet
Übertragungsart Halbduplex, unidirectional, Übertragung
Schwingungsart PLL-Synthesizer
Emissionsart F1D Binäres FSK
Frequenz 433,200 bis 434,775 MHz
Kanäle 127 Kanalabstand 12,5 kHz
HF-Bitrate 4800 bps
HF-Ausgangsleistung 10 mW / 1 mW Nominal, Kontakt (50 Ω)
Empfängerempfindlichkeit -113 dBm Transparentmodus, BER 0,1%
Fehlerkorrektursystem Reed-Solomon-Code RS (255, 247)
Versorgungsspannung 3,0 bis 5,5 V DC Absolute Maximalspannung 5,5 V
Stromverbrauch Senden: 42 mA
Empfangen: 22 mA
10 mW an 3 V
Senden: 26 mA
Empfangen: 22 mA
1 mW an 3 V
Betriebstemperaturbereich -20 bis +65 ºC Der Funkreichweite variiert mit den Temperaturbedingungen.
Abmessungen 36 × 26 × 8 mm ohne Antenne
Gewicht 14,5 g

Referenzdaten
* Effektive Datenübertragungsgeschwindigkeit: ca. 3400 bps / Bedingungen: unidirektionale Übertragung, keine Fehlerkorrektur, 25°C
* Reichweite: ca. 600 m / Bedingungen: unidirektionale Übertragung, keine Fehlerkorrektur, 25°C, freie Sicht, 1,50 m über dem Boden, Vertikalantenne

 

UART-Schnittstelle

Parameter Spezifikation Bemerkungen
Übertragungsart serielle Übertragung RS232C-Format
Synchronisierung asynchron
UART Bitrate 1200 / 2400 / 4800 / 9600 / 19200 / 38400 / 57600 bps
Sonstige Parameter Datenlänge 8 Bits, keine Parität, 1 oder 2 Stoppbits

Außenansicht

MU-4-434

Datenblatt

Version 1.2

Handbuch

Version 4.0

Parts Change Notice (PCN)

PCN2391001 (Okt. 2023)

Ergänzende Informationen

Demonstration video for Temp Humidity Sensor using MU-2-429 module
Demonstration video for Temp Humidity Sensor and MU-2-R
Embedded radio modem, MU-2-R 434 MHz
Unterschiede zwischen
MU-4-434 (434 MHz) und MU-4-429 (429 MHz)

MU4-RS2IF , MU4-USBIF

Handbuch

Version 1.0 (MU4-RS2IF) PDF
Version 1.0 (MU4-USBIF) PDF

MU2-ESP

Handbuch

Handbuch zum Evaluierungssoftware-Programm für MU-2-R PDF

Evaluierungsprogramm

Evaluierungsprogramm* für MU-4-434 und Treiber

* Die Evaluierungssoftware für MU-2-R kann zur Evaluierung des MU-4-434 verwendet warden.

Ergänzende Informationen

Demonstration of evaluation software for embedded radio modem MU-2-R

Testplatinen

RS232 Interface Board : MU4-RS2IF

Das MU4-RS2IF ist ein RS232-Interface-Board zum Testen von MU-4-434 Modulen. Es kann über den D-Sub-9 Pin-Anschluss mit dem COM Port des PC oder SPS verbunden werden. Die Platine verfügt über Sende-/Empfangs-LEDs, einen Stromversorgungsanschluss, einen Hauptschalter und eine Initialisierungstaste.

Um eine optimale Platzierung der Antenne entsprechend der Umgebung zu ermöglichen, kann ein Koaxverlängerungskabel an das Modul angeschlossen werden. Klicken Sie hier für weitere Details.

Das Modem MU-4-434 ist nicht im Testboard enthalten. Bitte bestellen Sie das Modul bei Bedarf.

Eigenschaften

  • Anschluss an PC-COM-Port für Datenübertragung und Modulsteuerung
  • Mit einem RS232-Kabel ist eine Verlängerung auf mehrere zehn Meter möglich.
  • Evaluierungsprogramm verfügbar

Außenansicht

USB Interface Board : MU4-USBIF

Das MU4-USBIF ist ein RS232-Interface-Board zum Testen von MU-4-434 Modulen. Es kann über USB mit dem COM Port des PC oder SPS verbunden werden. Die Platine verfügt über Sende-/Empfangs-LEDs, einen Stromversorgungsanschluss, einen Hauptschalter und eine Initialisierungstaste.

Um eine optimale Platzierung der Antenne entsprechend der Umgebung zu ermöglichen, kann ein Koaxverlängerungskabel an das Modul angeschlossen werden. Klicken Sie hier für weitere Details.

Das Modem MU-4-434 ist nicht im Testboard enthalten. Bitte bestellen Sie das Modul bei Bedarf dazu.

Eigenschaften

  • Anschluss an USB-Port für Datenübertragung und Modulsteuerung
  • Evaluierungsprogramm verfügbar

Außenansicht

Evaluierungsprogramm: MU2-ESP

Das MU-4 kann mit Hilfe des MU2-ESP Evaluierungsprogramms getestet werden. Die Funktionen des Programms sind nachstehend beschrieben. Klicken Sie hier, um das Evaluierungsprogramm herunterzuladen.

Air Monitor

Spektrumbereich

Hier wird der Empfangspegel einzelner Frequenzkanäle innerhalb des Bandes als einfaches Spektrum angezeigt. Sie können Rauschen und Störungen im Feld überwachen. Außerdem können Sie die Information für die Zielstation darstellen.

Zeitbereich

Hier wird der Empfangspegel einzelner Kanäle in einem Zeitraster aufgezeichnet. Sie können die Änderung der Feldstärke entsprechend der Übertragungsdistanz und der Umgebungsbedingungen überwachen.

Steuerfenster

Hier können Sie Befehle geben und Steuervorgänge überwachen.

Testfenster

Hier können Sie die Paketerfolgsrate testen und die intern eingestellten Werte ermitteln.

Übertragungstest

Mit Hilfe einer RS232C-Konvertierungsplatine können Sie RS232C-Übertragungstests zwischen PCs durchführen.

Textübertragung
Dateiübertragung

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HF-Modem mit LoRa®-Technologie im 429 MHz Band: Maschinenüberwachungs-system

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Das System ist in der Lage, Informationen über mehrere Maschinen in der Fabrik an ein zentrales Kontrollsystem weiterzuleiten, um deren Zustand in Echtzeit zu „visualisieren“. Die erfassten Daten können in eine CSV-Datei exportiert werden. Wenn eine Maschine aus irgend einem Grund stoppt, kann der Maschinenführer automatisch per E-Mail benachrichtigt werden. Durch den Einsatz des LoRa-Modems SLR-429M mit großer Reichweite, das im 429-MHz-Band zur Maschinenüberwachung dient, sind keine umfangreichen Kabelinstallationen für die Kommunikation erforderlich. Ein solches IoT-System lässt sich in kürzester Zeit und zu niedrigen Kosten einführen.

KANTARO-System zur Erkennung von Hangrutschungen – Übermittlung der Sensordaten per Funk

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Allmähliche Neigungsveränderungen können bei natürlichen oder künstlichen Hängen aufgrund von Faktoren wie Aufweichen und Rutschen auftreten. Das KANTARO System wurde entwickelt, um solche Verschiebungen zu erfassen

In regelmäßigen Abständen werden Messungen vom Neigungssensor, der in die Bodenneigung eingelassen ist, vorgenommen. Änderungen der Neigung und die Geschwindigkeit der Änderung werden ermittelt und das Risiko bewertet. Die Daten des Neigungssensors und Informationen, die auf einen drohenden Bodeneinbruch hindeuten könnten, können schnell per Funk übertragen werden, was für die Katastrophenprävention von Vorteil ist.

Fernüberwachung mit drahtloser Kommunikation über große Entfernungen – System zur Überwachung von Abwasserschachtpumpen

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Bei Problemen mit lebenswichtiger Infrastruktur wie dem Wasserstand oder der Pumpe des Abwassersystems ist eine schnelle Reaktion erforderlich. Das Abwasserüberwachungssystem von ICT, das mit Low-Power-Funk arbeitet, macht dies möglich. Durch den Einsatz von drahtloser Kommunikation mit großer Reichweite für die Überwachung lässt sich die Ursache des Problems identifizieren, sobald es auftritt. So kann das Abwassersystem sicher betrieben und gewartet werden.