Los módems integrados permiten que los dispositivos se comuniquen con hosts remotos a través de Internet

Introducción

Los dispositivos inteligentes de hoy hacen más que apagar la secadora cuando la ropa está seca o mostrar una nueva foto cuando se tomó una. Por ejemplo: proporcionan información de estado que indica cuándo es necesario rellenar una máquina expendedora o vaciar un buzón; ejecutan diagnósticos remotos cuando es necesario, actualizan automáticamente su configuración y descargan actualizaciones de software para mantenerse actualizados; planifican y solicitan el mantenimiento para evitar averías; agregan información a los dispositivos que los alojan.

Es probable que cualquier equipo que no requiera una computadora a bordo, pero que dependa de datos o fax para comunicarse con un host remoto, requiera un módem integrado. Los dispositivos de Internet diseñados únicamente para enviar información por correo electrónico o Internet necesitan un módem incorporado para proporcionar un enlace de comunicación a Internet. Los decodificadores para televisión interactiva por cable y satélite requieren módems incorporados para comunicar información de facturación, programación interactiva, pago por evento y controles de compras desde el hogar. Los dispositivos y las computadoras de mano (o PDA) se vuelven mucho más útiles cuando se pueden conectar a hosts remotos.

La sombra Handspring^™, por ejemplo, se pueden mantener horarios y calendarios, listas de contactos y guías telefónicas, registros de gastos y hojas de tiempo, carteras de acciones y estadísticas de equipos deportivos. Sin embargo, para ser completamente útil, la información debe ser actual e idéntica a la computadora del usuario, la base de datos de la empresa, las herramientas de oficina y los archivos en papel del asistente administrativo. Con el módem Springboard Access Card, que utiliza un conjunto de chips de módem integrado de Analog Devices, el Visor puede conectarse a una línea telefónica y actualizarse automáticamente a sí mismo y a la computadora host del usuario. De esta forma, Visor es la herramienta de información veraz, oportuna y funcional que necesitan sus usuarios. Su módem incorporado hace posibles todas estas funciones conectándolo a un host remoto sin cargar la PDA, gracias al DSP de Analog Devices utilizado en el módem incorporado.

Visor afirmó que su módem tendría baja potencia, tamaño pequeño, alta confiabilidad, factor de forma autónomo y facilidad de interfaz de Internet. El Springboard Modem resultante se integra en la carcasa Visor, utiliza las baterías Visor existentes sin acortar significativamente su vida útil y se conecta automáticamente a Internet cuando se conecta a una línea telefónica. Convierte al Visor en una extensión de la red informática de su usuario.

Componentes del módem integrado

Una bomba de datos, DAA (Acuerdo de acceso a datos) y un código de módem son mezcladores incorporados. Pueden incluir o no un controlador, una pila de protocolo de Internet y SDRAM. La cantidad de chips depende de los requisitos de la aplicación, incluida la necesidad de funciones adicionales. Se conectan a líneas telefónicas e incluyen todo el hardware y software necesario.

A bomba de datos incluye un procesador (DSP) que convierte los datos a un protocolo estándar (fax o Internet), a una tasa de bits específica, como V.32, V.34, V.90, utilizando codigo para marcar. DTA proporciona la interfaz física y de software para una línea POTS (antiguo servicio telefónico). A DAA de silicio realice esta función sin códecs, relés, optoacopladores y transformadores externos. A protocolo de Internet acero (IP) implementa protocolos de Internet (como PPP, TCP, HTTP, POP3, FTP, etc.) en el DSP del módem. Esto permite la descarga de archivos, el alojamiento de páginas web estándar y la capacidad de correo electrónico para el dispositivo al que está conectado el módem. conectado sin usar una computadora, microcontrolador u otro procesador. Por lo tanto, el RCS ejecuta tanto el código del módem como la pila de IP.

Juego de arquitectura moderna

Los módems integrados pueden estar basados ​​en un controlador (paralelo) o funcionar sin un controlador. En cualquier caso, requieren una bomba de datos de punto fijo DSP y DAA. El código del módem puede ejecutarse en una bomba de datos DSP, o en un procesador Pentium o RISC (para módems host o basados ​​en software), o en un DSP multifunción programable (como ADSP-218x). A modo de comparación, las arquitecturas de módem se pueden dividir en dos clases basadas en host (con y sin procesamiento integrado) y dos clases independientes (basadas en microcontrolador y DSP). Sus características y ventajas/desventajas se comparan en la tabla.

Descargue una presentación sobre la arquitectura del módem
Tipo de ventajas y compensaciones (+ y -)	Controlador - Paralelo	Controlador no serial (o Winmodem)	Software: basado en host	Multifunción programable - basado en DSP
Demandas del anfitrión	No es	Sí	Sí	No es
Redundancia	Mejor. Se mantiene vivo cuando el anfitrión se cae.	Nada. Depende del anfitrión.	Nada. Depende del anfitrión.	Mejor. Se mantiene vivo cuando el anfitrión se cae
Escalabilidad	Nada	Depende del anfitrión	Menos	Mejor
Costo	Más	Moderado	El más bajo	Moderado
Desventaja	Se requiere un microcontrolador con memoria para ejecutar el código de supervisión.	El host requiere un código de supervisión para ejecutarse. La bomba de datos todavía necesita memoria.	Necesita más poder. Limitado a aplicaciones Pentium y Windows.	La continua competencia de precios está erosionando los precios de las PC anfitrionas.
Unicidad	Sistema operativo neutro.	El recuerdo vive en el anfitrión.	Solo software. El código de supervisión y el DSP se ejecutan en el host.	Sin dependencia del host o del sistema operativo. Controlador integrado y bomba de datos.

el es diseños basados ​​en controladores operan sin un host, por lo que no les importan los sistemas operativos o las fallas del host. Este enfoque independiente proporciona más redundancia, ya que el módem funciona independientemente de la computadora central y su sistema operativo. Su desventaja es que requieren un microcontrolador y su memoria, así como la memoria DSP, para ejecutar el código de supervisión. Esto implica piezas, espacio y energía adicionales y, por lo tanto, costos y riesgos adicionales. Además, el software de su módem suele estar codificado y, por lo tanto, no se puede actualizar.

Sin controlador (controlado por software o win-) Los módems ofrecen menos costo, espacio y energía ya que la memoria reside en la computadora y no se requiere un microcontrolador (o memoria para este). Sin embargo, requieren una PC para ejecutar el código de supervisión, por lo que estos módems ganadores dependen en gran medida del sistema operativo de la PC. Por lo tanto, la disponibilidad de hosts de PC es importante para su funcionamiento y los problemas de instalación/soporte de PC los afectan. Su rendimiento se ve afectado cuando el host está muy cargado con otras tareas. Todavía requieren una bomba de datos con memoria. Las actualizaciones de código y los diagnósticos dependen de la confiabilidad de la PC host, sin redundancia. Las actualizaciones de software están limitadas por la cantidad de memoria fija en el módem.

Software, basado en host Dónde suave, suave- Los módems funcionan sin DSP o microcontrolador, ya que su código de supervisión y bombeo de datos se ejecuta en la computadora host. Este enfoque ha sido promovido por los fabricantes de procesadores de PC para aprovechar los MIPS "gratuitos" no utilizados de los potentes procesadores host, porque los módems no cargan mucho el host, pero al mismo tiempo ayudan a justificar la necesidad de una actualización. Estos módems son muy económicos porque utilizan el host existente. Por otro lado, si se tiene en cuenta el costo de actualizar a un host lo suficientemente rápido para manejar las funciones del módem, el resultado superará con creces el costo de un diseño con o sin controlador. Los módems basados ​​en host dependen en gran medida de la confiabilidad de sus hosts, así como de los problemas de simultaneidad que surgen cuando se realizan muchas operaciones al mismo tiempo. Además, este enfoque generalmente limita el módem a comunicarse solo con aplicaciones de Windows y Pentium, lo que limita MIPS (millones de instrucciones por segundo) "gratuitos" en el host a ciertas funciones. El consumo de energía y el costo por MIPS para Pentium es mucho mayor que para un diseño basado en DSP, por lo que se debe tener en cuenta la energía utilizada por la tarjeta, incluso si el costo no lo es. El costo de un módem IP siempre debe ser pagado, por lo que el concepto de "gratis" no es exacto.

A Módem integrado multifunción basado en DSP incorpora un DSP programable, como el ADSP-218x. Al integrar el controlador, la memoria y la bomba de datos en un solo chip, se reducen el espacio (espacio de placa), el costo y la energía. No se requiere un microcontrolador separado o una memoria asociada. Se utiliza un UART basado en software, lo que reduce el costo de hardware, espacio y energía. El diseño autónomo funciona independientemente del host y del sistema operativo, proporcionando redundancia y actualizaciones de software remotas a través de la memoria FLASH incluida. El CODEC agrega capacidades internacionales, incluidos los acuerdos específicos de cada país. Son posibles tres velocidades de modulación, cada una con los mismos componentes pero con un Protocolo de Internet (IP) diferente: hasta 14,4 kbps, hasta 33,6 kbps y hasta 56 kbps.

Los módems integrados DSP programables de Analog Devices capturan las ventajas de todos los enfoques anteriores con algunas desventajas. Incluso si los precios de las PC caen a medida que aumenta el rendimiento de la PC anfitriona, el MIPS DSP integrado seguirá siendo más económico, más confiable e independiente del procesamiento del host.

Todas las alternativas al diseño del host están en desventaja frente a la competencia con la continua erosión de los precios de los hosts de PC. A medida que el precio de la PC host disminuye en relación con el precio del módem individual, los módems basados ​​en host se vuelven más rentables. Sin embargo, la compensación entre redundancia y costo continuará.

entra DDA

DAA (Aprovisionamiento de acceso a datos) admite el desvío de llamadas específico del país y la identificación de la persona que llama, que debe especificarse para cada país. Varios componentes de DAA están disponibles para apoyar la implementación global de un subconjunto de países. DTA maneja las conexiones telefónicas TIP y RING e incluye un segundo códec para líneas sin alimentación, como líneas alquiladas e inalámbricas. Múltiples DAA pueden ser compatibles con un solo DSP para su uso en aplicaciones de varias líneas.

El DAA de silicio internacional moderno, con su códec integrado, elimina el costo y el volumen de transformadores, optoaisladores, relés e híbridos. Todo esto se reemplaza por dos pequeños paquetes TSSOP que se conectan directamente al DSP, lo que mejora la confiabilidad y la capacidad de fabricación al tiempo que reduce el espacio y el costo. El diseño mejora el rendimiento porque las señales se transmiten digitalmente a través de la barrera de aislamiento. Silicon DDA incluye soporte internacional en un diseño; y es compatible con el identificador de llamadas internacional y de EE. UU. sin retransmisión, a través de la programación del software, para varios países. No se requiere modificación de hardware. Administración avanzada de energía, identificador de llamadas y dormir El modo ahorra energía y proporciona cumplimiento ecológico, lo que permite consumir menos energía y prolongar la duración de la batería. Salida de monitor y entrada de micrófono para admitir aplicaciones de voz y teléfono.

Todos los diseños de módem también admiten DAA heredados utilizados para aplicaciones de líneas telefónicas sin alimentación, como líneas inalámbricas y arrendadas.

Desarrollo de software

Los dispositivos analógicos incluyen un código de módem proporcionado por Telindus. El software específico del producto está disponible a través de socios de módem de Analog Devices. Por ejemplo, puede conectar el Visor Handspring a Internet automáticamente agregando un módem Springboard Acceso con tarjeta. La máquina de café Lavazza e-espressopoint se puede habilitar para enviar y recibir correos electrónicos (para solicitar controles de mantenimiento y visitas de reabastecimiento, y para mostrar informes meteorológicos o de tráfico) agregando un módem de Internet. rDispositivo.

Diseños de referencia de módem

La plataforma de desarrollo de módem integrado de Analog Devices incluye DSP programable ADSP-218x y DAA de silicio. Consume menos de 200 mW de potencia máxima a 3,3 V. No se requiere código de cliente. La plataforma de desarrollo incluye software de módem de Telindus, un socio tecnológico certificado ISO 9001 de Analog Devices. La placa viene con conectores para EZ-ICE, JTAG y RS-232 I/O para modificar y probar el conjunto de comandos AT y los programas S.

Aplicaciones de módem integrado

Los productos que utilizan módems integrados para la comunicación incluyen máquinas expendedoras (que pueden indicar los niveles de inventario y cuándo deben reabastecerse), quioscos, terminales de punto de venta, sistemas de seguridad y vigilancia, juegos y buzones que pueden comunicarse cuando tienen envíos. . recoger. Los métodos de comunicación del producto original a través de estos módems independientes están programados en el contenido web y los datos de comunicación relevantes. Los resultados son para los diseñadores de productos con funciones como protección de la inversión integrada, dispositivos que "saben" e indican cuándo necesitan mantenimiento, reparación, recarga, vaciado, actualización o recuperación. Los productos que utilizan Internet para proporcionar información y comunicación a los clientes se pueden ubicar donde se necesitan. El equipo industrial puede indicar cuándo necesita servicio. Los frigoríficos de recetas solo pueden mostrar los ingredientes en sus estantes.

Los módems autónomos en vehículos pueden reducir los costos operativos y habilitar nuevas categorías de productos con características para impulsar nuevas ventas. Con la nueva potencia de Internet, habilitada por un módem integrado con una pila de dispositivos informáticos TCP/IP, estos productos pueden crear nuevas oportunidades para el comercio electrónico, los servicios electrónicos y los proveedores de información electrónica.

Los módems autónomos en vehículos ofrecen opciones de diseño integrales y flexibles para las comunicaciones globales en una variedad de enfoques. Cada enfoque se puede configurar en solo tres chips, ofrece una variedad de velocidades y se puede implementar libremente con bajos requisitos de energía y espacio. Los módems integrados pueden llevar el poder de la información y las comunicaciones de Internet a dispositivos nuevos e instalados, al mismo tiempo que agregan actualizaciones automáticas de software y diagnósticos remotos.

Referencias

Para obtener asistencia adicional, comuníquese con [email protected] o visite Analog Devices Software & System Technologies en la web.

O comuníquese con los socios de módem de Analog Devices: Acceso con tarjeta, rDispositivoy Telindus.