802.11xネットワークで一般的な2.4 GHzトランシーバーを使用できますか？

私は潜在的な将来の製品のプロトタイプを作成しており、その中でWi-Fiコンポーネントを使用することの複雑さを理解するのに苦労しています。

Wi-Fi（または802.11x）は主に特定の方法で変調された2.4 GHz信号であり、BluetoothやZigBeeと同様です。したがって、私のプロジェクトで基本的な2.4 GHzトランシーバーを使用し、802.11プロトコル用に構成するだけで、あらかじめ決められた高価なブランドのものを使用する必要はありませんか？それともそれほど単純ではないのですか？

業界では、大規模な生産工程の設計を行うときに同様のことが行われると思いますか？または、実際にWi-Fiに事前構成されたトランシーバーを使用する必要がありますか？私がこれまでに見つけたすべての事前構成済みコンポーネントは、商用設計を実行可能にするために（大量に購入した場合でも）非常に高価に見えます。

私はLantronix WiPortやRoving Network WiFly GSXなどのデバイスを見て、それらをMicrochip MRF24J40などのデバイスと比較しました。MicrochipMRF24J40を使用して、残りのハードウェアとソフトウェアを構成して、デバイスを有効にすることができます。 Wi-Fiネットワークで作業しますか？

詳細については、最も基本的なレベルで私がしたいことです：

パート1：物体に貼り付けることができる小さなブザー、加速度計、PIC、およびWi-Fiトランシーバーを含むパッチを作成したいと思います。このパッチは、ユーザーの自宅のWi-Fiネットワークを介して「クラウド」と通信できるようになります。加速度計が動きを検出すると、PICはWi-Fiリンクを介してクラウド内のサーバーにメッセージを送信し、タイムスタンプとともにその動きを登録します。

パート2：Webインターフェースを介して、次に加速度計が動きを検出したときにブザーを鳴らすようにメッセージをパッチに送信できるようにしたいと考えています。

私はすでに、433 MHzのRFリンクとラップトップのシリアルポートで動作するシステムの初歩的なバージョンを作成しています。私はWebコーディング（PHPおよびMySQL）の方法を知っていますが、問題を引き起こしているのは、RFリンクをインターネットに置き換えることです。

802.11xはZigbeeよりもはるかに複雑であり、同様に複雑なすべてのものの上で動作させるために必要なTCP / IPスタック。Lantronix WiPortやDigi Connect WiMeなどを購入して802.11xネットワーキングをシリアルポートを介した通信と同じくらい簡単にすると、多くのことを支払うことになります（これらのモジュールにはARMベースのサーバー全体があります！）。多くのRFハードウェア設計とソフトウェア統合を行う意思がある場合は必要ありません。

その道を進むことに興味がある場合は、IEEE 802.11xネットワークアーキテクチャの背景を理解する必要があります。これは、IEEE-Getプログラムを通じて無料で利用できるいくつかのIEEE標準の1つです。

ネットワーキングシステムの概要を把握したら、トランシーバーのMaxim MAX283Xシリーズを調べてください。データシートから、

完全に統合されたトランシーバには、受信パス、送信パス、電圧制御発振器（VCO）、シグマデルタフラクショナルNシンセサイザ、水晶発振器、RSSI、PA電力検出器（MAX2831）、温度センサー、RxおよびTx I / Qエラーが含まれます-検出回路、ベースバンド制御インターフェース、およびリニアパワーアンプ（MAX2831）。完全な無線フロントエンドソリューションを実装するために必要な追加コンポーネントは、水晶、バランのペア、BPF、スイッチ、および少数の受動コンポーネント（RC、インダクタは不要）だけです。

これは、802.11xネットワークにまともな形で統合できる一般的な2.4GHzトランシーバーとほぼ同じです。

現在のところ、少量で約5ドルかかります。ご要望のとおり、これらのチップはプロトコルのPHY層のみを実装しています。アプリケーションレイヤーレベルで通信を開始する前に、データリンクレイヤー（MACおよびLLC）、ネットワークレイヤー、トランスポートレイヤーをさらに処理する必要があります。

Wi-Fiで何をしたいのか正確に言っていない。あなたは「トランシーバー」という言葉を使いますが、私は人々がその言葉をいくぶん総称的に使うことを学びました。したがって、残りの回答があなたが探していたものと完全に一致しない場合は、ご容赦ください。

「言い換えれば、Microchip MRF24J40でIEEE 802.11a / b / nを実行することはできますか？」という質問に直接回答するには、答えは「いいえ」です。これは、IEEE 802.15.4またはZigBeeを実行するために作られており、ソフトウェアまたはハードウェアを介してWi-Fiを実行するよう強制することはできません。

しかし、より大きな問題に対処するには、802.11の専門家でない限り、汎用チップを使用して802.11を実現できる可能性はほとんどまたはまったくありません。RF変調とソフトウェアプロトコルだけでも非常にやりがいがあります。それだけをキャリアにするには十分です。

そのため、私のプロジェクトで基本的な2.4GHzトランシーバーを使用し、802.11プロトコル用に構成するだけで、事前に決定された高価なブランドのものを使用する必要はありませんか？

あなたはこれを逆の仮定に基づいているようです。確かに、ユニバーサル（ある程度の帯域幅内）のRFデバイスがあります。これは基本的にソフトウェア無線であり、再構成可能な形式で利用できます。

ただし、安価ではありません。

安価なのは、消費者製品向けの高度に専門化された大量生産デバイスです。これらは一般に、特定のターゲット（周波数、デジタル変調の計算能力など）の最適化と、意図したアプリケーションに絶対に必要な数よりも多くのプログラミングデータをリリースしないというメーカーの要望の両方によって、柔軟性が制限されています。少量のユーザーにとってのもう1つの問題は、大量に購入しない限り、チップを購入するのが非常に難しいことです。

おそらく、小さなタグにはUSBホスト機能がないので、汎用USB wifiアダプターの最低価格を利用することはオプションではないので、spiや非同期シリアルなどを話す組み込みモジュールの次のクラスになります。

いくつかの興味深い記事を見つけました

warpproject.org/trac/wiki/802.11/PHY

そして

www.eirp.org/webtut.pdf

「2.4 ghzトランシーバー」という概念に基づいて、おそらく802.11 PHYを探しており、802.11 MACとIPスタックをソフトウェアに実装しようとしています。つまり、PHYはビットを提供し、802.11 MACおよびIPスタックのデータフレームを処理します-これ自体はかなり複雑です

802.11 PHYの実装は明らかに複雑です（上記の2番目のリンクを参照）。FHSS（4GFSK、2GFSK）、DSSS（DBPSK、DQPSK、DQPSK-CCK、DQPSK-PBCCエンコード/変調など）に対応する必要があります。

ただし、「ソフトウェアPHY」を実行するという英雄的な取り組みにも熱心である場合、つまりFFTS、DSSSアルゴリズムなどを使用してソフトウェアでFHSS、DSSSをすべてデコードする場合、「RFフロントエンド」と見なされる興味深いチップがいくつかあります。

www.maximintegrated.com/en/products/comms/wireless-rf/MAX2830.html ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/75028A.pdf

理論的には、「RFフロントエンド」、つまりすべてのアナログ信号がある場合、それらを混合して、IFがいくつかのPLLステージを追加する可能性があるなど、超高速ADCとADCを使用してすべてデジタルに変換し、ソフトウェアDSP、FFT、デコードを実行します。それをビットに変換するには（つまり、PHYの役割）、それらのビットを取り、フレームに組み立て（MACの役割）、フレームを取り、IPデータグラムとして処理します。

それが可能であれば、最初のリンクのように2.4ghzの任意のグラムを実行する可能性があるかもしれないと思います

warpproject.org

それをやろうとしている-FPGAを使用したソフトウェア無線:)

私も似たようなものを見ていました。単一のトランシーバー/チップで802.11および802.15.4を実行する場合

チップがDSSSおよびQPSKをサポートできない場合、それはいつかは不可能です。たとえそうであっても、802.11スタックを書き換えて動作させることを検討しているでしょう。

シングルチップ上で2つのプロトコルをより適切かつ簡単に実装するには、次の製品をご覧ください。

GainSpan G2000 SoC