RF-tiedonsiirto - protokolla ja sovellus

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





RF viittaa taajuuksiin, jotka kuuluvat radioaaltojen etenemiseen liittyvään sähkömagneettiseen spektriin. RF-virta luo sähkömagneettisia kenttiä, kun sitä käytetään antenniin, joka levittää sovellettua signaalia avaruuden läpi. Sähkömagneettista aaltopohjaista viestintää on käytetty vuosikymmenien ajan erityisesti langattomassa puheviestinnässä ja dataviestinnässä. RF-signaalin taajuus on kääntäen verrannollinen kentän aallonpituuteen. Radiotaajuuksien värähtelynopeus on noin 30 kHz - 300 GHz.

RF-aaltoja, jotka on moduloitu sisältämään tietoa, kutsutaan RF-signaaleiksi. Näillä radiosignaaleilla on joitain toimintoja, jotka voidaan ennustaa ja havaita, ja ne voivat olla vuorovaikutuksessa muiden signaalien kanssa. Radiosignaalien vastaanottamiseen on käytettävä antenneja. Nämä antennit noutavat enemmän radiosignaaleja kerrallaan. Radiovirittimiä käyttämällä voidaan hakea tiettyjä taajuuksia. Saatavilla on joitain ilmaisia ​​taajuusalueita, joita käytetään kauko-ohjaussovelluksiin. Näitä kutsutaan myös ISM-bändeiksi (Industrial, Scientific and Medical). Houkuttelevin taajuuskaista on 434 MHz.




Hyötykuormadata on moduloitava RF-kantoaallossa. Kaksi yksinkertaista modulaatiotekniikkaa Amplitudin siirtonäppäimistö (ASK) ja Taajuudensiirtoavainta (FSK) ovat suosittuja tähän tarkoitukseen. Tehonkulutussyistä ASK toteutetaan enimmäkseen ON-OFF-näppäiminä (OOK). Haasteena on löytää antennisuunnittelu tai -konsepti, joka edustaa täydellistä kompromissia kustannusten ja suorituskyvyn välillä. Selkeä radiotaajuussuunnittelu on tarpeen määräysten noudattamiseksi.

Kaksisuuntaiset linkit RF-kauko-ohjaimelle:

Huippuluokan kaukosäätimiä voidaan käyttää kaksisuuntaisten RF-linkkien perusteella. Kaukosäätimen linkin ohjattuun laitteeseen lisäksi on ylimääräinen linkki taaksepäin laitteesta ohjaimeen. Tätä taaksepäin suunnattua linkkiä voidaan käyttää etäyhteyden kestävyyden turvaamiseen kättelyprotokollien avulla ja antamalla palautetta käyttäjälle. Kaksisuuntaiset RF-linkit toteutetaan käyttämällä RF-lähetin-vastaanotin-IC: itä, jotka sisältävät RF-vastaanottimen ja RF-lähettimen, jotka jakavat yhden PLL: n ja yhden yksittäisen antennin.



RF-viestinnän protokollat:

ohjaus

Kuva

RF-linkin paremman luotettavuuden varmistamiseksi syklisen redundanssin tarkistuksen (CRC) arvot generoidaan ja lähetetään usein osana kehystä. Vastaanotin voi selvästi tunnistaa kaikki bittivirheet laskemalla uudelleen vastaanotetun datakehyksen CRC-arvot ja verrattuina ennen lähetystä generoituun. Lähettimen akun lataustaso voidaan ilmoittaa täydellä 4- tai 8-bittisellä tietokentällä, joka edustaa mitattua akun jännitettä. Järjestelmät mahdollistavat yksisuuntaisen viestinnän kahden solmun, nimittäin lähetyksen ja vastaanoton, välillä.

RF-moduuleja on käytetty yhdessä nelikanavaisen kooderin ja dekooderin IC: n kanssa. HT-12E ja HT-12D tai HT-640 ja HT-648 ovat yleisimmin käytettyjä koodereita ja dekoodereita vastaavasti RF-viestinnässä. Kooderia käytetään lähetystietojen koodaamiseen, kun taas dekooderi dekoodaa vastaanoton. Kooderia käytetään tiedon lähettämiseen sarjassa sen sijaan, että lähetettäisiin rinnakkain. Nämä signaalit välitetään sarjaan RF: n kautta vastaanottopisteeseen. Dekooderia käytetään vastaanottimen ja peitteiden sarjadatan dekoodaamiseen rinnakkaisena datana.


RF-viestinnän sovellukset

RF-viestintää käytetään pääasiassa langattomiin tietoihin, äänensiirtosovelluksiin ja koti-automaatio-sovelluksiin, kauko-ohjaussovelluksiin ja teollisuuslähtöisiin sovelluksiin.

Esimerkiksi kodin automatisointisovelluksissa voimme käyttää radiotaajuusohjattuja kytkimiä perinteisten kytkimien sijaan. Tätä tarkoitusta varten RF-kaukosäädintä voidaan käyttää valojen ja muiden laitteiden ohjaamiseen siirtymättä muihin paikkoihin. Tämä sovellus on enimmäkseen hyödyllinen fyysisesti vammaisille. Teollisuuslähtöisissä sovelluksissa robottien ja ajoneuvojen ohjaamiseen voidaan käyttää RF-viestintää. Robottiajoneuvoja käytetään yleensä riskialttiissa toiminnoissa, joita ihmiset eivät voi suorittaa. Tätä varten tarvitaan lähetysyksikkö robottiajoneuvojen liikkeen hallitsemiseksi.

RF-lähetinyksikkö robottiajoneuvon ohjaamiseksi

RF-lähetinyksikkö robottiajoneuvon ohjaamiseksi

Robottiajoneuvoyksikkö, jota ohjataan RF-lähetysyksiköllä

Robottiajoneuvoyksikkö, jota ohjataan RF-lähetysyksiköllä

Monista syistä lähetys RF: n kautta on parempi kuin IR (infrapuna). Ensinnäkin signaali RF: n kautta voi kulkea suurempia etäisyyksiä, mikä tekee siitä sopivan pitkän kantaman sovelluksiin. IR toimii enimmäkseen näköyhteyden tilassa, mutta RF-signaalit voivat kulkea, vaikka lähettimen ja vastaanottimen välillä olisi este. RF-lähetyksellä on korkea luotettavuus kuin infrapunakaukoliikenteellä. Radiotaajuusviestinnässä käytetään tiettyä taajuutta, mutta IR ei käytä tiettyä aluetta ja muut IR-lähteet vaikuttavat niihin.

Valokuvahyvitys