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UWB650模块深度解析(三):高级功能与系统维护

2025-09-04 10:17

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本章节将探讨UWB650模块超越基本通信与定位之外的高级功能,内容涵盖网络扩展性、硬件接口复用以及设备的固件生命周期管理,为构建更复杂、更强大的UWB应用系统提供指导。

 

通过Mesh组网扩展覆盖范围

为解决在大型或有遮挡的复杂环境中单跳通信距离不足的问题,UWB650模块引入了Mesh组网功能。

  • 功能启用: Mesh功能默认关闭,可通过UWBRFAT+MESHENABLE=<type>指令启用。该功能允许数据包在网络中的节点之间进行多跳中继,从而极大地扩展了网络的有效覆盖范围。
  • 工作模式: 模块在Mesh网络中可以扮演不同的角色,由<type>参数指定:
    • type=1 (纯中继): 模块仅作为数据转发节点,不产生或消费数据。适用于部署在关键位置以连接两个分离网络区域的场景。
    • type=2 (纯节点): 模块仅作为数据的源或目的节点,不参与数据转发。
    • type=3 (混合模式): 模块既可以作为数据节点,也具备中继功能。当收到目标地址非自身的数据包时,它会执行转发操作。这是最灵活的模式,允许网络中的任何节点都参与到路由构建中。

 

Mesh网络拓扑示意图

(Mesh网络拓扑示意图)

 

  • 关键限制: 为了防止数据包在网络中无限循环转发导致广播风暴和信道拥塞,固件内部硬性规定了最大10跳的转发限制。当中继节点收到的数据包转发次数已达到10次时,将不再对其进行转发。此外,一个重要的设计约束是,开启了Mesh功能的模块无法与未开启该功能的模块进行常规数据通信(测距和定位功能不受影响)。这意味着,一旦决定使用Mesh,通常需要对整个网络中的所有通信节点进行统一配置。

 

Mesh网络多跳传输示意图

(Mesh网络多跳传输示意图)

 

通过YModem协议进行固件升级

模块支持通过串口进行固件升级,这为产品发布后的功能迭代和缺陷修复提供了可能,但也对硬件设计提出了要求。

  • 进入升级模式: 固件升级需要在特定的硬件条件下触发。操作流程为:首先将模块断电,然后使用外部电路将模块的35引脚(UPGRADE)拉至低电平(或直接短接到GND),最后再给模块上电。此时,模块将进入固件升级模式,等待通过串口接收新的固件文件。

 

Mesh网络多跳传输示意图

(UWB650模块的35 UPGRADE引脚)

 

  • 协议与工具: 固件的传输使用标准的YModem协议,串口波特率为115200 bps。用户需要使用支持YModem协议的PC端串口工具,如ExtraPuTTY或官方提供的SerialPortYmodem小工具。
  • 升级流程: 完整的升级步骤如下:

         1.硬件操作进入升级模式。

         2.将模块串口连接至PC,并打开支持YModem的串口工具,配置好COM口和波特率。

 

ExtraPuTTY串口配置界面

(ExtraPuTTY串口配置界面)

 

         3.连接后,串口终端会显示模块发出的YModem握手信号(通常是一连串的'C'字符)。

 

YModem握手信号('C'字符)
(YModem握手信号('C'字符))

 

         4.在PC端工具中选择“发送文件”功能,并选中新的固件二进制文件开始传输。


ExtraPuTTY选择Ymodem发送文件
(ExtraPuTTY选择Ymodem发送文件)

 

ExtraPuTTY文件传输进度
(ExtraPuTTY文件传输进度)

         5.等待文件传输完成。

         6.传输成功后,断开35号引脚与GND的连接,然后对模块进行一次完整的断电重启。

 

ExtraPuTTY固件传输完成
(ExtraPuTTY固件传输完成)

 

        7.重启后,模块将加载并运行新的固件。

 

以下是使用官方SerialPortYmodem工具的示例:

1.选择对应的COM口并打开。

SerialPortYmodem工具串口配置
(SerialPortYmodem工具串口配置)

 

2.浏览并选择固件文件,点击发送开始传输。

 

SerialPortYmodem工具串口配置
(SerialPortYmodem工具文件传输进度)

 

3.传输完成后,会弹出成功提示。此时断开35号引脚连接并重启模块即可。

SerialPortYmodem工具文件发送成功提示
(SerialPortYmodem工具文件发送成功提示)

 

硬件设计考量: 固件升级机制的存在,意味着如果产品需要支持现场或远程升级,那么在进行PCB设计时必须预先考虑如何控制35号引脚的电平。可以设计一个专用的物理跳线、预留一个测试点,或者由主控MCU的一个GPIO来控制该引脚。如果在设计阶段忽略了这一点,后续的固件升级将变得非常困难,甚至需要对已部署的设备进行物理召回。

 

 

UWB650模块深度解析系列

UWB650模块深度解析一 :UWB技术及UWB650模块导论

UWB650模块深度解析二 :掌握核心功能:配置与使用

UWB650模块深度解析三:高级功能与系统维护

UWB650模块深度解析四:天线延迟校准及模块部署考量与最佳实践

UWB650模块深度解析五:配置命令