UWB650模塊深度解析（三）：高級功能與系統(tǒng)維護

本章節(jié)將探討UWB650模塊超越基本通信與定位之外的高級功能，內容涵蓋網絡擴展性、硬件接口復用以及設備的固件生命周期管理，為構建更復雜、更強大的UWB應用系統(tǒng)提供指導。

通過Mesh組網擴展覆蓋范圍

為解決在大型或有遮擋的復雜環(huán)境中單跳通信距離不足的問題，UWB650模塊引入了Mesh組網功能。

• 功能啟用: Mesh功能默認關閉，可通過UWBRFAT+MESHENABLE=<type>指令啟用。該功能允許數據包在網絡中的節(jié)點之間進行多跳中繼，從而極大地擴展了網絡的有效覆蓋范圍。
• 工作模式: 模塊在Mesh網絡中可以扮演不同的角色，由<type>參數指定：
  • type=1 (純中繼): 模塊僅作為數據轉發(fā)節(jié)點，不產生或消費數據。適用于部署在關鍵位置以連接兩個分離網絡區(qū)域的場景。
  • type=2 (純節(jié)點): 模塊僅作為數據的源或目的節(jié)點，不參與數據轉發(fā)。
  • type=3 (混合模式): 模塊既可以作為數據節(jié)點，也具備中繼功能。當收到目標地址非自身的數據包時，它會執(zhí)行轉發(fā)操作。這是最靈活的模式，允許網絡中的任何節(jié)點都參與到路由構建中。

（Mesh網絡拓撲示意圖）

• 關鍵限制: 為了防止數據包在網絡中無限循環(huán)轉發(fā)導致廣播風暴和信道擁塞，固件內部硬性規(guī)定了最大10跳的轉發(fā)限制。當中繼節(jié)點收到的數據包轉發(fā)次數已達到10次時，將不再對其進行轉發(fā)。此外，一個重要的設計約束是，開啟了Mesh功能的模塊無法與未開啟該功能的模塊進行常規(guī)數據通信（測距和定位功能不受影響）。這意味著，一旦決定使用Mesh，通常需要對整個網絡中的所有通信節(jié)點進行統(tǒng)一配置。

（Mesh網絡多跳傳輸示意圖）

通過YModem協(xié)議進行固件升級

模塊支持通過串口進行固件升級，這為產品發(fā)布后的功能迭代和缺陷修復提供了可能，但也對硬件設計提出了要求。

• 進入升級模式: 固件升級需要在特定的硬件條件下觸發(fā)。操作流程為：首先將模塊斷電，然后使用外部電路將模塊的35引腳（UPGRADE）拉至低電平（或直接短接到GND），最后再給模塊上電。此時，模塊將進入固件升級模式，等待通過串口接收新的固件文件。

（UWB650模塊的35 UPGRADE引腳）

• 協(xié)議與工具: 固件的傳輸使用標準的YModem協(xié)議，串口波特率為115200 bps。用戶需要使用支持YModem協(xié)議的PC端串口工具，如ExtraPuTTY或官方提供的SerialPortYmodem小工具。
• 升級流程: 完整的升級步驟如下：

         1.硬件操作進入升級模式。

         2.將模塊串口連接至PC，并打開支持YModem的串口工具，配置好COM口和波特率。

（ExtraPuTTY串口配置界面）

         3.連接后，串口終端會顯示模塊發(fā)出的YModem握手信號（通常是一連串的'C'字符）。

（YModem握手信號（'C'字符））

         4.在PC端工具中選擇“發(fā)送文件”功能，并選中新的固件二進制文件開始傳輸。

（ExtraPuTTY選擇Ymodem發(fā)送文件）

（ExtraPuTTY文件傳輸進度）

         5.等待文件傳輸完成。

         6.傳輸成功后，斷開35號引腳與GND的連接，然后對模塊進行一次完整的斷電重啟。

（ExtraPuTTY固件傳輸完成）

        7.重啟后，模塊將加載并運行新的固件。

以下是使用官方SerialPortYmodem工具的示例：

1.選擇對應的COM口并打開。

（SerialPortYmodem工具串口配置）

2.瀏覽并選擇固件文件，點擊發(fā)送開始傳輸。

（SerialPortYmodem工具文件傳輸進度）

3.傳輸完成后，會彈出成功提示。此時斷開35號引腳連接并重啟模塊即可。

（SerialPortYmodem工具文件發(fā)送成功提示）

硬件設計考量: 固件升級機制的存在，意味著如果產品需要支持現場或遠程升級，那么在進行PCB設計時必須預先考慮如何控制35號引腳的電平?？梢栽O計一個專用的物理跳線、預留一個測試點，或者由主控MCU的一個GPIO來控制該引腳。如果在設計階段忽略了這一點，后續(xù)的固件升級將變得非常困難，甚至需要對已部署的設備進行物理召回。

UWB650模塊深度解析系列

UWB650模塊深度解析一 ：UWB技術及UWB650模塊導論

UWB650模塊深度解析二 ：掌握核心功能：配置與使用

UWB650模塊深度解析三：高級功能與系統(tǒng)維護

UWB650模塊深度解析四：天線延遲校準及模塊部署考量與最佳實踐

UWB650模塊深度解析五：配置命令