エンジニアリング開発兵器-ホーマー高帯域幅マルチインターフェースネットワーク可能データ伝送リンク

私たちのAmuラボでは、リモートエンドからワイヤレスでビデオ画像を収集する必要性、リモートエンドへのシリアルポートのローカル制御、さまざまなリモートセンサーデータの収集など、さまざまな無人システム実験を行うことがよくあります。TCP / IPネットワークデータをサポートする必要がある場合、シリアルポートを介してデータを透過的に送信する必要がある場合、リモートドローン/無人機からさまざまなセンサーデータを読み取る必要がある場合があります。ネットワークポートの伝送は間違いなく理想的な選択肢であり、TCP / IPプロトコル、高帯域幅（高解像度のビデオデータを伝送できます）をサポートします。もちろん、距離が長ければ良いでしょう。市場には多くのデータ伝送リンクもありますが、それぞれに長所と短所があります。

1：RFデータ送信

一般に、帯域幅の周波数は400MHz〜1000MHzで、価格も安いです。帯域幅の周波数が低いほど、伝送距離は長くなります。通常、完全に見える状態で3000メートル以上に達し、遠くまで伝送できます。障害物なし。ただし、データ転送の帯域幅は制限されており、通常は数KB / Sから数十KB / Sの範囲です。私たちはオンラインで映画を見ていますが、1080Pのオンライン映画をスムーズに視聴するには、ダウンロード速度が200〜400KB / Sである必要があることがわかっています。この種の比較的低周波の無線周波数データ伝送では不十分ですが、周波数が低く、伝送距離が長く、シールドの透過または回折能力が強く、伝送が遠くなる可能性があるため、一部のスイッチ制御信号、または、データリンクが大きくないセンサー信号バックは非常に適しています。以前のインターネットオブシングス、産業分野のデータ収集、およびスマートファームのデータ収集では、この機器を大量に使用します。小さな伝送帯域幅、低コスト、および長い伝送距離が典型的な特性です。

2：WIFIデータ送信

帯域幅周波数は2.4GHZまたは5.8GHZであり、周波数は非常に高く、データは非常に送信できますが、周波数が高すぎ、オクルージョンへの透過性能または回折能力が低く、伝送距離は比較的小さくありません。しかし、ポイントツーポイントアンテナとリレー付きの一般的なWIFI LANを介して、長距離を送信することもできます。伝送速度は高速で、100M帯域幅の伝送速度は12MB / Sに達する可能性があります。1MB = 1024KB、1080HDウェブカメラのビットレートが300KB / Sの場合、理論的には12X3 = 36、理論的には36台の1080PHDカメラに対応できます。これらはすべて理論値であり、実際の状況は大幅に削減する必要があります。また、距離が遠くなるほど、伝送速度の低下が深刻になることも考慮してください。帯域幅が広く、汎用モジュールの伝送距離が短い。

3：4G / 5Gデータ送信

4G / 5Gモジュールの場合、伝送帯域幅は非常に高くなる可能性がありますが、一般にパブリックネットワークリンクが使用され、伝送遅延を保証することは困難であり、トラフィックコストもかなりの費用になります。専用の基地局を使用できる場合は、それが良い選択かもしれません。

以下は、電波の基本的な理論です。理解してみると、周波数が高いほど、より多くのデータを送信でき、送信帯域幅が広くなります。

波の速度=波長*周波数（周波数と波長は反比例します）、次に：

周波数が低いほど、波長が長くなり、回折能力が強くなり、透過能力が強くなり、信号損失の減衰が小さくなり、伝送距離が長くなり、信号カバレッジが広くなります。

周波数が高いほど、波長が短くなり、直接放射能力が強くなり、透過能力が強くなり、信号損失の減衰が大きくなり、伝送距離が短くなり、致死性が強くなり、信号のローカルカバレッジが実現します。

注:(波動粒子の二重性：波長が短いほど、エネルギーが大きくなり、浸透能力が強くなります）

私たちのAmuラボが実験を行っているとき、私たちはしばしばいくつかのデータをリモートで送り返す必要があります：

リモートデスクトップ、オンボードコンピューターデータへのアクセス、一部のROSノードの起動など。
追加のシリアルポートは、一部のセンサーデータインターフェイスなどを透過的に送信します。
一部のネットワークポートカメラデータにアクセスでき、地上局QGCを開くことができます。
距離は1KM以上にする必要があります。
ネットワーク化でき、各ノード間でデータを交換できます。
伝送帯域幅は可能な限り広くする必要があります。

上記は私がよく遭遇する問題の一部です。私たちはニーズに応じて以下の製品を開発しました。

リモートの無人機器には、無人システムの監視と制御を実現するためのインタラクティブなインターフェイスと通信手段が必要です。以前は、これを行うためにいくつかの屋外WIFIモジュールを使用していました。一般的なWIFI距離は通常比較的近く、伝送帯域幅も不安定で遅延します。たとえば、UAVの運用は、数百メートルまたは数キロメートル離れている場合があります。一般的な低コストのWIFIモジュールは確かに要件を満たすことができません。一部のネットワークの場合、4G / 5Gの開発はより面倒であり、一部のアルゴリズムはLANの下でより適しています。また、前後に多くのソリューションを試してきました。1年以上の研究開発とテストを経て、ZhigongElectronicsと協力してマルチインターフェースの高帯域幅データ伝送リンクを開発しました。TCP / IPプロトコルに基づいて、インターフェースは強力な汎用性を備えており、画像、ビデオ、データ、および帯域幅の送信に耐えることができます。地対空テストは800メートルを超え、地対空は約4KMです。重要なのは、送信帯域幅が広く、制御コマンドを高解像度ビデオストリームにスムーズに送信できることです。

いくつかの特徴：