XBee系列無線數傳模塊適配各種無人機應用的場景

北京普雷瑞科技有限公司是Digi公司的一級代理，其主推的XBee系列無線數傳模塊，以及ConnectCore系列核心模塊，能夠適配各種無人機應用的場景，提供可靠的數據鏈路和計算平臺，且其優秀的產品性能和高度集成的模塊化特性，能夠加快客戶產品的研發周期，降低開發成本，使得最終產品能夠快速推向市場，占據競爭優勢。

XBee系列無線模塊

? ? XBee系列無線模塊，是DIGI公司XBee產品生態的重要組成部分，專門用于數據的無線傳輸，客戶可將其開發成各種形態的終端以及中繼電臺。模塊涵蓋了從868MHz、900MHz，到2.4GHz的工作頻段，20mW到1W的發射功率，300米到160公里的傳輸距離，10Kbps到3.2Mbps的空口速率，以及點對多點（星型網），Zigbee（半mesh網）到DigiMesh（對等mesh網）的網絡拓撲結構，能夠適應各種無線通信應用場景。具體產品參數對照如下表所示：

具體到無人機行業的應用，Digi的XBee系列模塊主要用于中遠距離（>5Km）的單點通訊，以及近距離（<5Km）的組網通訊。 ? 中遠距離通訊常用到的無線模塊包括XLR Pro，XBee SX Pro，以及即將推出的全新一代XBee XR Pro。以常用的XBEE SX Pro模塊為例：

XBee SX Pro模塊是一個在902~928MHz ISM頻段上的跳頻系統，采用FHSS技術，提供了基于串口的無線異步數據傳輸，滿足大多數使用串口通信的設備。可用于OEM集成設計中，進行適當配置和安裝，可實現遠距離高速率通訊。

XBee SX Pro模塊通訊固件涵蓋了點對點（PP）、點對多點（PMP）和全對等Mesh網絡（DigiMesh）通信技術，為用戶提供高性能、安全有效的無線串口通信。固件支持透傳和API數據幀兩種數據通訊格式，以及數十個可供客戶定制的配置參數，可滿足不同場景下的通訊數據模型要求。 ? XBEE SX Pro模塊的主要性能特點如下：

● 使用902~928MHz頻段；

●?擴頻方式：FHSS；

●?數據加密：256位物理層加密

● 輸出功率最高可達 1W（30dBm）；

● 透明傳輸、低延時、空口速率最高可達250kbps；

● 自動中繼路由；

● 可與大多數基于串口的設備通訊；

● 工業級溫寬；

● 三檔可調空口速率；

● 可超低功耗休眠（2.5uA）

●?尺寸：33.8×22.1×3mm；

●?重量：約3克；

●?天線：U.FL或RF PAD；

●?封裝：38Pin/SMT。

? XBee SX Pro模塊在理想條件下的可視通訊距離可以達到50公里，且具有較好的抗干擾性。由于其強大的自組網功能和網絡組我修復能力，該模塊常被用于無人機的遠距離機地間通訊，以及高速無人機群的飛行編隊。 ? Digi還針對模塊的開發配置提供專門的測試工具XCTU，方便用戶做開發驗證。 ? 近遠距離組網通訊常用到的無線模塊包括XBee SX，XBee 900HP Pro以及剛剛推出的XBee XR868。以XBee XR868模塊為例：該模塊高度集成，封裝小巧，且通過了歐洲地區863MHz到870MHz間工作頻段的合規認證，特別適用于開發專門出口歐洲以及一帶一路國家的產品。

XBee XR 868還能夠在868MHz及附近頻率采取LBT+AFA（先聽后聽和自適應）的工作模式。這個模式可以在數據傳輸前對工作信道進行監聽，從而大大減少可能存在的干擾，并能夠在受到干擾時，自動切換到新通道。這種頻率掃描會根據實際工作情況自動進行，且在幾微秒內就能完成，不會影響通訊性能。 ? XBee XR868模塊的主要性能如下：

● 使用863~870MHz頻段；

? ● 接收靈敏度可達-112dBm；

● 空口速率兩檔可調（10/80kbps）；

● 視距最遠14.5Km；

● 可與大多數基于串口的設備通訊；

● 工業級溫寬；

● 支持DigiMesh和中繼；

●?超小尺寸：19.0×13.0×2.2mm；

●?重量：約1.2克；

●?天線：U.FL或RF PAD；

●?封裝：34Pin/SMT。

? 該模塊還具有下面的獨特優點：

? 低功耗CE/RED認證868 MHz射頻模塊，基于SiliconLab EFR32 微控制器；

??設計包括SAW濾波器，可在嘈雜的RF環境中實現最佳性能；

? DigiMesh網絡拓撲結構，實現冗余和可靠性；

? 使用Digi XCTU進行簡單配置，可加快產品上市時間。

? XBee XR868模塊在理想條件下的可視通訊距離可以達到14.5公里。由于其具有較好的抗干擾性，該模塊常被用于無人機飛行編隊的機地間RTK數據通訊，采用廣播模式，地面站可以同時與數百架編隊無人機上的模塊進行高頻廣播數據發送。 ?

ConnectCore系列核心模塊

? ? Digi公司的ConnectCore系列核心模塊，集成了預認證的無線連接，是一整套安全、可靠的嵌入式SOM解決方案。該解決方案提供了高度集成的硬件和軟件平臺，旨在實現快速開發和加快上市時間，并輔助以一整套開發工具和資源，以實現設計的可擴展性，和易維護性。憑借強大的工業系統模塊、集成的Digi TrustFence安全性、先進的開放系統軟件和設備管理工具，Digi的ConnectCore嵌入式解決方案可降低總體成本，并幫助OEM客戶在市場上取得成功。 ?

該系列模塊還具有以下特點：

1、工業可靠性。ConnectCore SOM僅使用工業級組件，旨在提供10年的使用壽命，即使在惡劣的戶外環境中也是如此。Digi SOM具有24/7/365的額定工作等級，可連續使用，并提供 3 年產品保修，這在業內獨樹一幟。 ?

2、深度集成。Digi SOM提供與Digi XBee生態系統的無縫集成，并與Wi-Fi和藍牙協議完全集成。支持物聯網標準，包括LTE蜂窩、網狀網絡和遠程sub-GHz無線連接，并且還通過了全球部署的預認證，使OEM能夠降低開發成本并加快上市時間。

? 3、業界領先的安全性。所有Digi SOM都包含多層Digi TrustFence嵌入式安全框架以及硬件安全元件。Digi TrustFence包括安全啟動、安全無線（OTA）固件更新、加密數據存儲、防止物理入侵的受保護端口、數據身份驗證和設備身份管理選項、篡改檢測、FIPS 140-2認證等功能。 ?

4、靈活的連接性。Digi SOM提供廣泛的連接選項，適用于各種應用和用例。其中包括預認證的雙頻 Wi-Fi、藍牙/BLE無線連接以及以太網、CAN總線等。 ?

5、可擴展的產品組合。相互兼容的Digi ConnectCore產品系列使OEM客戶能夠在控制制造成本的同時使其設計面向未來。如果應用程序不斷發展并需要更高的處理能力，開發人員只需使用性能更高、管腳兼容的Digi ConnectCore模塊即可。而Digi ConnectCore Smart IOmux工具亦可加快設計流程，并確保SOM系列之間的兼容性。 ? 具體產品參數對照表如下：

? 具體到無人機行業應用，Digi的ConnectCore 6UL核心模塊可用戶機載4G通訊設備的搭建，地面站人機界面平臺的搭建等。ConnectCore MP133/157核心模塊可用于高性能飛控平臺的搭建。ConnectCore 93/8M等核心模塊則可用于需要機器學習以及人工智能場景的平臺開發。

? Digi?XBee系列無線數傳模塊在國際上有很高的知名度，在國內也有一定的市場占有率；而ConnectCore系列核心模塊，在國外是一種很流行的開發平臺，在國內這兩年才剛剛起步，有一定的技術優勢和發展空間。 ? 針對Digi產品，北京普雷瑞科技有限公司除了做代理外，還提供定制開發。下面是普雷瑞公司為客戶做的一些定制開發板卡：