XBee系列无线数传模块适配各种无人机应用的场景

北京普雷瑞科技有限公司是Digi公司的一级代理，其主推的XBee系列无线数传模块，以及ConnectCore系列核心模块，能够适配各种无人机应用的场景，提供可靠的数据链路和计算平台，且其优秀的产品性能和高度集成的模块化特性，能够加快客户产品的研发周期，降低开发成本，使得最终产品能够快速推向市场，占据竞争优势。

XBee系列无线模块

    XBee系列无线模块，是DIGI公司XBee产品生态的重要组成部分，专门用于数据的无线传输，客户可将其开发成各种形态的终端以及中继电台。模块涵盖了从868MHz、900MHz，到2.4GHz的工作频段，20mW到1W的发射功率，300米到160公里的传输距离，10Kbps到3.2Mbps的空口速率，以及点对多点（星型网），Zigbee（半mesh网）到DigiMesh（对等mesh网）的网络拓扑结构，能够适应各种无线通信应用场景。具体产品参数对照如下表所示：

具体到无人机行业的应用，Digi的XBee系列模块主要用于中远距离（>5Km）的单点通讯，以及近距离（<5Km）的组网通讯。   中远距离通讯常用到的无线模块包括XLR Pro，XBee SX Pro，以及即将推出的全新一代XBee XR Pro。以常用的XBEE SX Pro模块为例：

XBee SX Pro模块是一个在902~928MHz ISM频段上的跳频系统，采用FHSS技术，提供了基于串口的无线异步数据传输，满足大多数使用串口通信的设备。可用于OEM集成设计中，进行适当配置和安装，可实现远距离高速率通讯。

XBee SX Pro模块通讯固件涵盖了点对点（PP）、点对多点（PMP）和全对等Mesh网络（DigiMesh）通信技术，为用户提供高性能、安全有效的无线串口通信。固件支持透传和API数据帧两种数据通讯格式，以及数十个可供客户定制的配置参数，可满足不同场景下的通讯数据模型要求。   XBEE SX Pro模块的主要性能特点如下：

● 使用902~928MHz频段；

● 扩频方式：FHSS；

● 数据加密：256位物理层加密

● 输出功率最高可达 1W（30dBm）；

● 透明传输、低延时、空口速率最高可达250kbps；

● 自动中继路由；

● 可与大多数基于串口的设备通讯；

● 工业级温宽；

● 三档可调空口速率；

● 可超低功耗休眠（2.5uA）

● 尺寸：33.8×22.1×3mm；

● 重量：约3克；

● 天线：U.FL或RF PAD；

● 封装：38Pin/SMT。

  XBee SX Pro模块在理想条件下的可视通讯距离可以达到50公里，且具有较好的抗干扰性。由于其强大的自组网功能和网络组我修复能力，该模块常被用于无人机的远距离机地间通讯，以及高速无人机群的飞行编队。   Digi还针对模块的开发配置提供专门的测试工具XCTU，方便用户做开发验证。   近远距离组网通讯常用到的无线模块包括XBee SX，XBee 900HP Pro以及刚刚推出的XBee XR868。以XBee XR868模块为例：该模块高度集成，封装小巧，且通过了欧洲地区863MHz到870MHz间工作频段的合规认证，特别适用于开发专门出口欧洲以及一带一路国家的产品。

XBee XR 868还能够在868MHz及附近频率采取LBT+AFA（先听后听和自适应）的工作模式。这个模式可以在数据传输前对工作信道进行监听，从而大大减少可能存在的干扰，并能够在受到干扰时，自动切换到新通道。这种频率扫描会根据实际工作情况自动进行，且在几微秒内就能完成，不会影响通讯性能。   XBee XR868模块的主要性能如下：

● 使用863~870MHz频段；

  ● 接收灵敏度可达-112dBm；

● 空口速率两档可调（10/80kbps）；

● 视距最远14.5Km；

● 可与大多数基于串口的设备通讯；

● 工业级温宽；

● 支持DigiMesh和中继；

● 超小尺寸：19.0×13.0×2.2mm；

● 重量：约1.2克；

● 天线：U.FL或RF PAD；

● 封装：34Pin/SMT。

  该模块还具有下面的独特优点：

• 低功耗CE/RED认证868 MHz射频模块，基于SiliconLab EFR32 微控制器；

• 设计包括SAW滤波器，可在嘈杂的RF环境中实现最佳性能；

• DigiMesh网络拓扑结构，实现冗余和可靠性；

• 使用Digi XCTU进行简单配置，可加快产品上市时间。

  XBee XR868模块在理想条件下的可视通讯距离可以达到14.5公里。由于其具有较好的抗干扰性，该模块常被用于无人机飞行编队的机地间RTK数据通讯，采用广播模式，地面站可以同时与数百架编队无人机上的模块进行高频广播数据发送。  

ConnectCore系列核心模块

    Digi公司的ConnectCore系列核心模块，集成了预认证的无线连接，是一整套安全、可靠的嵌入式SOM解决方案。该解决方案提供了高度集成的硬件和软件平台，旨在实现快速开发和加快上市时间，并辅助以一整套开发工具和资源，以实现设计的可扩展性，和易维护性。凭借强大的工业系统模块、集成的Digi TrustFence安全性、先进的开放系统软件和设备管理工具，Digi的ConnectCore嵌入式解决方案可降低总体成本，并帮助OEM客户在市场上取得成功。  

该系列模块还具有以下特点：

1、工业可靠性。ConnectCore SOM仅使用工业级组件，旨在提供10年的使用寿命，即使在恶劣的户外环境中也是如此。Digi SOM具有24/7/365的额定工作等级，可连续使用，并提供 3 年产品保修，这在业内独树一帜。  

2、深度集成。Digi SOM提供与Digi XBee生态系统的无缝集成，并与Wi-Fi和蓝牙协议完全集成。支持物联网标准，包括LTE蜂窝、网状网络和远程sub-GHz无线连接，并且还通过了全球部署的预认证，使OEM能够降低开发成本并加快上市时间。

  3、业界领先的安全性。所有Digi SOM都包含多层Digi TrustFence嵌入式安全框架以及硬件安全元件。Digi TrustFence包括安全启动、安全无线（OTA）固件更新、加密数据存储、防止物理入侵的受保护端口、数据身份验证和设备身份管理选项、篡改检测、FIPS 140-2认证等功能。  

4、灵活的连接性。Digi SOM提供广泛的连接选项，适用于各种应用和用例。其中包括预认证的双频 Wi-Fi、蓝牙/BLE无线连接以及以太网、CAN总线等。  

5、可扩展的产品组合。相互兼容的Digi ConnectCore产品系列使OEM客户能够在控制制造成本的同时使其设计面向未来。如果应用程序不断发展并需要更高的处理能力，开发人员只需使用性能更高、管脚兼容的Digi ConnectCore模块即可。而Digi ConnectCore Smart IOmux工具亦可加快设计流程，并确保SOM系列之间的兼容性。   具体产品参数对照表如下：

  具体到无人机行业应用，Digi的ConnectCore 6UL核心模块可用户机载4G通讯设备的搭建，地面站人机界面平台的搭建等。ConnectCore MP133/157核心模块可用于高性能飞控平台的搭建。ConnectCore 93/8M等核心模块则可用于需要机器学习以及人工智能场景的平台开发。

  Digi XBee系列无线数传模块在国际上有很高的知名度，在国内也有一定的市场占有率；而ConnectCore系列核心模块，在国外是一种很流行的开发平台，在国内这两年才刚刚起步，有一定的技术优势和发展空间。   针对Digi产品，北京普雷瑞科技有限公司除了做代理外，还提供定制开发。下面是普雷瑞公司为客户做的一些定制开发板卡：

编辑：黄飞