RF комуникация - Протокол и приложение

RF комуникация - Протокол и приложение

RF се отнася до честотите, които попадат в електромагнитния спектър, свързан с разпространението на радиовълните. РЧ токът създава електромагнитни полета, когато се прилага към антена, която разпространява приложения сигнал през пространството. Комуникациите, базирани на електромагнитни вълни, се използват в продължение на много десетилетия, особено за безжична гласова комуникация и комуникация на данни. Честотата на RF сигнала е обратно пропорционална на дължината на вълната на полето. Скоростта на трептене за радиочестотите е в диапазона от около 30 kHz до 300 GHz.



РЧ вълните, които са модулирани да съдържат информация, се наричат ​​РЧ сигнали. Тези RF сигнали имат някои поведения, които могат да бъдат предсказвани и откривани и могат да взаимодействат с други сигнали. За приемане на радиосигналите трябва да се използват антени. Тези антени ще приемат по-голям брой радиосигнали наведнъж. Чрез използване на радио тунери могат да се вземат определени честоти. Налични са няколко безплатни ленти, които се използват за приложения за дистанционно управление. Те също се наричат ​​ISM (промишлени, научни и медицински) ленти. Най-атрактивната честотна лента е 434 MHz.


Данните за полезния товар трябва да бъдат модулирани на радиочестотния носител. Две прости техники на модулация са амплитудно манипулиране (ASK) и честотно манипулиране (FSK). От съображения за консумация на енергия ASK се изпълнява най-вече като ВКЛ-ИЗКЛЮЧВАНЕ (OOK). Предизвикателството е намирането на дизайн или концепция на антената, която представлява перфектен компромис между разходите и производителността. Ясен RF дизайн е необходим за спазване на разпоредбите.





Двупосочни връзки за RF дистанционно управление:

Дистанционни управления от висок клас могат да се използват въз основа на двупосочни RF връзки. В допълнение към връзката за дистанционното управление към контролираното устройство има допълнителна връзка назад от устройството към контролера. Тази обратна връзка може да се използва за осигуряване на стабилността на отдалечената връзка чрез използване на протоколи за ръкостискане и даване на обратна връзка на потребителя. Двупосочните RF връзки се реализират с помощта на RF приемо-предавателни схеми, които включват RF приемник и RF предавател, споделящи един PLL и една антена.

Протоколи за RF комуникация:

контрол

Изображение



За подобрена устойчивост на RF връзката често се генерират и предават стойности на Cyclic Redundancy Check (CRC) като част от кадъра. Приемникът може ясно да идентифицира всички битови грешки, като преизчислява стойностите на CRC на получения кадър от данни и сравнява с този, генериран преди предаване. Нивото на зареждане на батерията на предавателя може да бъде сигнализирано с пълно 4-битово или 8-битово поле за данни, представляващо измереното напрежение на батерията. Системите позволяват еднопосочна комуникация между два възела, а именно предаване и приемане.

RF модулите са използвани заедно с набор от четириканални интегрални схеми за енкодер и декодер. HT-12E и HT-12D или HT-640 и HT-648 са най-често използваните енкодери и декодери, съответно в RF комуникацията. Кодерът се използва за кодиране на данни за предаване, докато приемането се декодира от декодера. Кодерът ще се използва за серийно предаване на данните, вместо за паралелно изпращане. Тези сигнали се предават последователно чрез RF до точката на приемане. Декодерът се използва за декодиране на серийни данни в приемника и покрива като паралелни данни.


Приложения на RF комуникация

RF комуникацията се използва главно за безжични данни, приложения за гласов трансфер и приложения за домашна автоматизация, приложения за дистанционно управление и приложения, ориентирани към индустрията.

Например, в домашни приложения за автоматизация можем да използваме RF контролирани превключватели вместо конвенционални превключватели. За тази цел радиочестотно дистанционно управление може да се използва за управление на светлини и други устройства, без да се премества на други места. Това приложение е най-полезно за хора с физически увреждания. В индустриално ориентирани приложения за управление на роботи и превозни средства могат да се използват RF комуникации. Роботните превозни средства обикновено се използват в рискови операции, които не могат да се извършват от хора. За това е необходим предавателен блок за управление на движението на роботните превозни средства.

RF предавателен блок за управление на превозно средство-робот

RF предавателен блок за управление на превозно средство-робот

Блок за превозно средство-робот, контролиран от радиочестотен блок

Робот за превозно средство, управляван от радиочестотен блок

Поради много причини предаването чрез RF е по-добро от IR (инфрачервено). Първо, сигналът чрез RF може да изминава по-големи разстояния, което го прави подходящ за приложения на дълги разстояния. IR работи предимно в режим на видимост, но радиочестотните сигнали могат да се движат дори когато има препятствие между предавателя и приемника. РЧ предаването има висока надеждност от инфрачервените дистанционни комуникации. RF комуникациите използват определена честота, но IR няма да използва определен обхват и те ще бъдат засегнати от други източници, излъчващи IR.

Кредит за снимки