HOMER图数传介绍

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HOMER介绍

免责声明与简介

1 免责声明

非常感谢您购买ZGET HOMER。其详细资料和产品更新请移步 阿木实验室官方网站 中ZGET HOMER的专题网页。用户手册如有更新，恕不另行通知。 请根据当地无线电管制规定使用ZGET HOMER。在使用ZGET HOMER之前，请仔细阅读本文说明。一旦您开始使用本产品，就表示您对本文全部内容的认可和接受。请严格遵守本文安装和使用说明。因用户不当使用、安装、私自改装等造成的任何结果和损失，成都智工将不承担法律责任。

2 简介

ZGET HOMER工作频段为5.1GHz~5.9GHz频段，利用无线通信方式传送网络信息和串口透传信息。ZGET HOMER具有体积小、功耗低、灵敏度高等特点，可满足各领域的无线通信需求。在无人控制领域应用该产品时，请正确安装和使用。 ZGET HOMER遵循IEEE 802.11ac标准。其数据传输和访问采用TCP/IP网络协议。访问方式其配置方式和使用方式非常简单，直接通过无线组网，IP访问即可。 ZGET HOMER天线为4根，2发2收。同时配备了3个IP串口，支持1200~921.6Kbps，并可对外供电5V;5个100Mbps交换机接口;1个AP/STA节点，节点间速度最高可达到1600Mbps;非常适合大量数据传输和交换。 由于ZGET HOMER为5.8G频段工作，请在使用时防止其他设备对本系统造成干扰，而导致传输速率降低或阻塞。

第二章 产品使用注意事项

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1.产品上电前请务必保证天线完全安装，以免上电造成模块损坏。

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2.电源电压切勿接反，以免烧坏设。

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3.请保持模块干燥，勿靠近水。

4.请小心保存模块，勿摔，勿撞，勿跌落。

第三章 包装主要清单

3.1 主体

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主体尺寸图

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3.2 天线

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模块天线接口为SMA外螺纹内孔，天线要求为内螺纹内针。天线规格如下

天线频率 4.8GHz~4.9GHz
驻波比 <1.8
天线总长 4cm

3.3 线材

3.3.1 供电线
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供电线*1 :长度为15CM，线材规格28AWG GH1.25 4P接口，红色为正极，黑色为负极 XT60平边为正极，梯形边为负极（电压为12V）

3.3.2 网口连接线
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网口连接线*5:长度为20CM，线材规格28AWG 网口连接线连接HOMER为GH1.25 4P，其颜色分别为：红为TX+,黑为TX-,蓝为RX+,白为RX-

3.3.3 串口连接线
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串口连接线*3:长度为10CM，线材规格28AWG 串口连接线分别为：红为5V输出，黑为GND，蓝为TXD,白为RXD

模块安装说明

产品说明

４.1主模块接口指示

４.1.1　天线端口

注意：模块上电前一定要接入天线，不然会损坏射频部分，导致传输距离急剧下降。

４.1.2　交换机接口

交换机接口为百兆4线，连接器为GH1.25 4P，已经内置网口变压器。配套线材为GH1.25 4P转RJ45网口。连接设备后，设备端会提示（注意一般提示为未知网络，需要设备配置好IP后才可正常使用。）

４.1.３　电源接口

电源接口为GH1.25 4P转XT60,支持电压为12V，供电电流需要达到1A以上，锂电池供电支持3S.

４.1.４　串口接口

串口接口为GH1.25 4P转杜邦，三个串口对外供电总功率为5V3A。串口IP需要配置后才可以工作.

４.1.５　模式开关

模式开关是控制模块的工作方式，分为STA模式（也就是客户端模式），以及AP模式（也就是路由模式）。更深入的模式使用方法可以参阅

４.1.６　指示灯

此模块有个状态灯，一般情况下为闪烁状态即为工作正常，其他状态都为异常，请与售后联系。

第六章 QGC地面站、网口摄像头和图传的连接

6.1 准备工作

安装摄像头电脑客户端，VLC，QGC，了解RTSP网络传输协议，具备基本的TCP/IP网络链接知识。 上面软件的下载地址为：

1.QGC链接：
https://pan.baidu.com/s/1J-iOP1VOdHNZi3bK_dVx2w 提取码：4h3u
2.摄像头电脑客户端和VLC链接：
https://pan.baidu.com/s/1OUhhKr80nOSNILc5qti2GA 提取码：rr5b

6.2 测试摄像头

  1. 网络摄像头出厂默认IP为192.168.1.10，链接到PC的时候确保在同一网段，也就是PC的IP地址最好设置为192.168.1.X 的网段
  2. 关闭无线网络，将网络摄像头用网线连接到电脑，ping一下摄像头的IP确保连接；
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  1. 打开摄像头电脑客户端CMS，直接登录；
  2. 点击系统设置——监测点管理——添加区域——添加设备——IP搜索——添加设备；
  3. 如果搜不到设备，可以手动添加设备。在IP地址输入192.168.1.10
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  1. 双击设备，显示图像，说明摄像头工作正常。
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  1. 修改摄像头IP：设备配置——192.168.1.10——网络设置——修改IP地址，子网掩码，默认网关，DNS等信息；
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  1. 点击确定，等待保存。
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设置端口的原因是图传端的网络地址，可以对应起来，确保图传的网络可以ping通这个网络摄像头即可。有的时候IP冲突导致IP分配 异常，换一个新的IP即可。我们出厂的网络摄像头，不修改的话是192.168.1.10.

  1. 根据设置的IP，在电脑客户端重新添加摄像头。

6.3 连接摄像头和图传

  1. 把图传地面端用网线接到电脑，确保图传地面端与空中端连接成功，地面端和移动端可以相互ping通;
  2. 用网线连接网络摄像头与移动端图传;
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  1. 整体连接图如下；
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  1. 用电脑能够ping通网络摄像头的IP;
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  1. 再用摄像头电脑客户端CMS测试摄像头图像是否正常;
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  1. 测试RTSP格式的视频流：打开VLC——媒体——打开网络串流——网络——输入URL。
URL示例：
rtsp://192.168.1.83:554/user=admin&password=&channel=1&stream=0.sdp?

确保网络摄像头的IP，如果默认192.168.1.10，被修改了就按照修改的IP地址，可以ping通就行。

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  1. 点击播放，显示摄像头图像;

  2. 用同样的URL可以在GQC地面站添加RTSP视频流：视频来源选择RTSP，URL输入测试通过的URL：

    rtsp://192.168.1.83:554/user=admin&password=&channel=1&stream=0.sdp?
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第七章 远程桌面连接设置

7.0 说明

您购买收到的图数传地面端和图数传移动端，默认已经按照背面的IP配置连接成功，可以跳过7.1节和7.2节进行测试。

如果意外更改或其他原因，导致图数传地面端和图数传移动端连接不成功，可以按步骤依次配置。

7.1 图数传地面端配置

1.通过提供的网线将图数传地面端用与PC端连接.
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2.查看图数传地面端背面提供的出厂IP,如图可知默认IP地址为192.168.1.100
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3.禁用无线网络，设置以太网的固定IP到192.168.1.x网段，例如下图
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4.通过终端，ping图数传地面端的IP地址192.168.1.100，ping通说明与图数传地面端连接正常。
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5打开浏览器，输入图数传地面端的IP地址192.168.1.100，打开配置界面，账号密码均为admin。
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6．点击Config下的Wireless，记录ESSID和Passphrase ，例如ESSID为AMOV-01；Passphrase为123456789.
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7.2 连接图数传移动端和图数传地面端

1.按照图数传地面端的连接方法，把图数传移动端连接到刚才配置图数传地面端的PC上。 2.查看图数传移动端背面提供的出厂IP,如图可知默认IP地址为192.168.1.50

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3.通过终端，ping图数传地面端的IP地址192.168.1.50，ping通说明与图数传移动端端连接正常。
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4.打开浏览器，输入图数传移动端的IP地址192.168.1.50，打开配置界面，账号密码均为admin。
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5．点击Config下的Wireless，点击ESSID后的Scan AP
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6.选择当时图数传地面端的ESSID名称，输入记录的Passphrase，单击copnnect连接。
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7.在图数传地面端供电工作的情况下，使用PC终端ping图数传地面端的IP，ping通说明图数传地面端和移动端连接成功。
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7.3 配置移动端

1.将图数传移动端用与移动端连接，图数传地面端用与PC端连接。

2.进入移动端系统，禁用无线网络，设置以太网的固定IP到192.168.1.x网段，例如下图
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3.打开终端依次ping图数传移动端、图数传地面端、PC端，测试连接；ping通说明连接正常。
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7.4 添加远程桌面

1.在PC端和移动端装好NoMachine 2.接着上述步骤，打开PC端NoMachine，按照之前设置的移动端的IP，添加移动端的远程桌面，效果如下。

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7.5 添加网络摄像头

把按上章配置好的网络摄像头，接入图数传移动端的网口。在打开NoMachine远程桌面的同时，可以打开QGC地面站。按照上章介绍添加RTSP的URL，查看网络摄像头的图像。整体效果如下。
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第八章 图数传移动端连接飞控

8.1 连接飞控

1.把飞控的串口与图数传移动端的串口相连，例如下图。
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2.查看图数传移动端背面的默认串口IP和端口号，例如下图串口IP为192.168.1.51，端口号为5151.
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3.按照前面章节的介绍，将图数传移动端和移动端（如板载计算机或TX2），图数传地面端和PC端连接配置好。

4.在PC端命令行ping图数传移动端的串口IP，ping通说明连接正常。
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5.打开QGC地面站，添加连接。选择TCP类型，分别输入图数传移动端串口IP和端口号。
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6.QGC地面站连接飞控成功显示如下画面。
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8.2 整体效果

1.飞控连接成功后，可按前面章节介绍，添加网络摄像头，整体接线如下。
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2.打开QGC地面站，按照前面章节的介绍添加网络摄像头RTSP的URL连接，显示效果如下。
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3.配合前面章节的介绍，可以在PC端打开NoMachine远程访问移动端(板载计算机或TX2等)，同时打开地面站查看飞控数据和网络摄像头图像，效果如下。
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第九章 ROS-RTSP流相机功能包

我们在做图像处理的时候，尤其在ROS环境下面，需要图像数据，网口的摄像头市面上比较多，技术也相对比较成熟。网络摄像头一般， 都支持RTSP的流媒体协议流。下面的操作是基于一个网口摄像头的RTSP摄像头和一台机载计算机接入图数传，机载计算机通过网口， 读取和解析RTSP的数据流成标准的ROS的image消息，有了这个消息一些ROS包里面的一些图像处理算法可以直接使用。

9.0 测试软件环境

1.ubuntu 18.04

2.ROS melodic

3.RTSP流相机-ROS功能包

rocon_rtsp_camera_relay

WIKI：http://wiki.ros.org/rocon_rtsp_camera_relay

源码：https://github.com/robotics-in-concert/rocon_devices

备注：软件版本并非强制，可自行测试。

9.1 创建工作空间

打开新终端

mkdir -p rtsp_ws/src

cd rtsp_ws/src

git clone https://github.com/robotics-in-concert/rocon_devices.git

cd ..

catkin_make

打开新终端

gedit .bashrc

//文档末尾添加，保存,关闭
source ~/rtsp_ws/devel/setup.bash

source ~/.bashrc

9.2 修改launch文件

打开新终端

//修改launch
cd ~/rtsp_ws/src/rocon_devices/rocon_rtsp_camera_relay/launch/

gedit rtsp_camera_relay.launch

添加RTSP链接，提供如下修改示例

default="rtsp://192.168.1.83:554/user=admin&amp;password=&amp;channel=1&amp;stream=0.sdp?"
修改后的launch文件如下图：
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9.3 启动ROS节点

打开新终端

//运行launch，启动ROS节点
roslaunch rocon_rtsp_camera_relay rtsp_camera_relay.launch --screen

可以再打开一个新终端，查看发布的图像话题

rqt_image_view
效果如下:
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帧率和消息如下：
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20帧率左右，RTSP还是可以配置的，应该可以达到更高的帧率。还有就是在TX2下面测试，会占用额外的CPU使用率5%/10%左右。

模块知识

10.1 射频

10.1.1 传输距离

HOMER工作频率为5.8GHz，远距离时，其绕射能力较弱，通视效果较好，在有遮挡物时效果较差。近距离时，其穿透能力较强，可以穿三面墙左右。

10.1.2 天线

HOMER配置天线为3DB 5GHz天线，空中端天线与地面端天线要尽量在空间内平行。 高增益的天线可以提高传输距离，但是在配置高增益天线时，要注意频率，高增益意味着频段变窄，请在使用时锁定发射和接受信道。以免偏移频率造成信号衰减。

10.2 网络

10.2.1 TCP/IP

TCP/IP 是互联网和大多数局域网所采用的一组协议。在 TCP/IP 协议中，连接到网络上的每个主机（计算机或其它通讯设备）都有一个唯一的 IP 地址。 IP 地址由四个字节（每个字节的取值范围为 0 到 255）组成，字节之间用小数点隔开。通过这样的 IP 地址，就可以区分局域网上的主机。 例如一个主机名为 Ecsi 的计算机的 IP 地址可以是 192.168.7.127。为了不将同一 IP 地址分配给多个主机，应当注意避免使用那些为局域网保留的 IP 地址。 保留 IP 地址通常以 192.168. 开头.

10.2.2 局域网

在局域网上的所有计算机，其IP 地址的前三个字节都应该是相同的。比如说，若有一个包括 128 台主机的局域网，这些主机的 IP 地址就可以从 192.168.1.x 开始分配， 其中 x 表示1到128中任意一个数字。可以用类似的方法，为同一公司内另外 128 台计算机组建一个相邻的局域网。当然在一个局域网中并不是仅能包含 128 台计算机， 你还可以组建更大的局域网络。网络 IP 地址被分为若干类，这些类型决定一个局域网的规模以及它可以拥有的 IP 地址个数。 比如说，A 类的局域网的 IP 地址超过 16,000,000 个，而 B 类局域网所拥有的 IP 地址数大约只有 65,000 个。 局域网的规模大小取决于保留地址范围、以及子网掩码

10.2.3 网络地址

组建局域网时还要注意，IP 地址范围的两个边界地址被保留为该局域网的网络地址和广播地址。应用程序可以使用 网络地址来表示整个本地网络。 而广播地址则可用来将同样的消息同时发送给网络上所有主机。例如要使用的地址范围为 192.168.1.0 到 192.168.1.128， 则第一个 IP 地址（192.168.1.0）被保留为网络地址，而最后一个地址（192.168.1.128）被保留成广播地址。因此，给这个局域网上的计算机分配 IP 地址时， 只能在 192.168.1.1 到 192.168.1.127 之间选择

10.2.4 分配 IP

在局域网中分配 IP 地址的方法有两种。你可以为局域网上所有主机都手工分配一个静态 IP 地址；也可以使用一个特殊服务器来动态分配， 即当一个主机登录到网络上时，服务器就自动为该主机分配一个 动态 IP 地址.

10.2.4 .1 静态 IP 地址分配（建议在模块使用时用静态IP）

静态 IP 地址分配意味着为局域网上的每台计算机都手工分配唯一的 IP 地址。同一局域网中所有主机 IP 地址的前三个字节都相同，但最后一个字节却是唯一的。 并且，每个计算机都必须分配一个唯一的主机名。局域网上的每个主机将拥有同样的网络地址（192.168.1.0），广播地址（192.168.1.128）， 子网掩码（255.255.255.0）和域名（yourcompanyname.com）。最好在分配时，记录下局域网上所有主机的主机名和 IP 地址，以便日后扩展网络时参考。

10.2.4 .2 动态IP 地址分配（强烈不建议在模块使用时用动态IP） IP 地址的动态分配是通过一个叫做 DHCP (Dynamic Host Configuration Program 动态主机配置程序)的服务器或主机来完成的， 当计算机登录到局域网上时，DHCP 服务器就会自动为它分配一个唯一的 IP 地址。名为 BootP 的程序也能够提供类似的动态分配服务。 DHCP/BootP 服务可以是程序或设备，但必须在拥有唯一 IP 地址的主机上运行。 路由器可以看作一个 DHCP 设备的例子，它的一端充当以太网集线器（Ethernet hub，一种允许多个主机通过以太网插口和指定端口连接的通讯设备）， 另一端则可以连接到互联网上。另外，DHCP 服务器也需要分配网络和广播地址。在动态分配 IP 地址的网络系统里，不需要手工分配主机名和域名。

10.2.5 端口

在网络技术中，逻辑端口是指逻辑意义上用于区分服务的端口，比如用于浏览网页服务的80端口，用于FTP服务的21端口等。如TCP/IP协议中的服务端口， 通过不同的逻辑端口来区分不同的服务。一个IP地址的端口通过16bit进行编号，最多可以有65536个端口 。端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数， 范围是从0 到65535 。

10.3 串口（模块串口为TTL电平，请勿接错）

串行接口 (Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线）， 从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。 串行通讯的特点是：数据位的传送，按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成；成本低但传送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米； 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。本模块为全双工模块。