Το RF αναφέρεται στις συχνότητες που εμπίπτουν στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα που σχετίζεται με τη διάδοση ραδιοκυμάτων. Το ρεύμα RF δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικά πεδία όταν εφαρμόζεται σε κεραία που διαδίδει το εφαρμοζόμενο σήμα μέσω του διαστήματος. Οι ηλεκτρομαγνητικές επικοινωνίες που βασίζονται σε κύματα έχουν χρησιμοποιηθεί για πολλές δεκαετίες ειδικά για ασύρματες φωνητικές επικοινωνίες και επικοινωνίες δεδομένων. Η συχνότητα του σήματος RF είναι αντιστρόφως ανάλογη με το μήκος κύματος του πεδίου. Ο ρυθμός ταλάντωσης για τις ραδιοσυχνότητες κυμαίνεται από περίπου 30 kHz έως 300 GHz.
Τα κύματα RF που έχουν διαμορφωθεί ώστε να περιέχουν πληροφορίες ονομάζονται σήματα RF. Αυτά τα σήματα RF έχουν ορισμένες συμπεριφορές που μπορούν να προβλεφθούν και να εντοπιστούν και μπορούν να διασυνδεθούν με άλλα σήματα. Οι κεραίες πρέπει να χρησιμοποιούνται για τη λήψη ραδιοφωνικών σημάτων. Αυτές οι κεραίες θα λαμβάνουν περισσότερο αριθμό ραδιοφωνικών σημάτων κάθε φορά. Χρησιμοποιώντας ραδιοφωνικούς δέκτες μπορούν να ληφθούν συγκεκριμένες συχνότητες. Υπάρχουν μερικές δωρεάν ζώνες διαθέσιμες που χρησιμοποιούνται για εφαρμογές τηλεχειρισμού. Αυτά ονομάζονται επίσης ζώνες ISM (Industrial, Scientific και Medical). Η πιο ελκυστική ζώνη συχνοτήτων είναι 434 MHz.
Τα δεδομένα ωφέλιμου φορτίου πρέπει να διαμορφωθούν στον φορέα RF. Δύο απλές τεχνικές διαμόρφωσης είναι δημοφιλείς Amplitude shift Keying (ASK) και Frequency shift keying (FSK). Για λόγους κατανάλωσης ενέργειας, το ASK εφαρμόζεται ως ON-OFF keying (OOK). Η πρόκληση είναι να βρεθεί ένας σχεδιασμός ή μια ιδέα κεραίας που αντιπροσωπεύει έναν τέλειο συμβιβασμό μεταξύ κόστους και απόδοσης. Ένας σαφής σχεδιασμός RF είναι απαραίτητος για την τήρηση των κανονισμών.
Αμφίδρομοι σύνδεσμοι για τηλεχειριστήριο RF:
Τα τηλεχειριστήρια υψηλής τεχνολογίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν βάσει αμφίδρομων συνδέσμων RF. Εκτός από τη σύνδεση για το τηλεχειριστήριο προς την ελεγχόμενη συσκευή, υπάρχει ένας επιπλέον σύνδεσμος προς τα πίσω από τη συσκευή στον ελεγκτή. Αυτός ο σύνδεσμος προς τα πίσω μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξασφάλιση της ευρωστίας του απομακρυσμένου συνδέσμου χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα χειραψίας και δίνοντας ανατροφοδότηση στον χρήστη. Οι αμφίδρομες συνδέσεις RF υλοποιούνται χρησιμοποιώντας IC πομποδέκτη RF που περιλαμβάνουν δέκτη RF και πομπό RF που μοιράζεται ένα μόνο PLL και μία μόνο κεραία.
Πρωτόκολλα για επικοινωνία RF:
Εικόνα
Για βελτιωμένη ευρωστία του συνδέσμου RF, οι τιμές Cyclic Redundancy Check (CRC) συχνά δημιουργούνται και μεταδίδονται ως μέρος του πλαισίου. Ο δέκτης μπορεί να αναγνωρίσει σαφώς τυχόν σφάλματα bit υπολογίζοντας εκ νέου τις τιμές CRC του ληφθέντος πλαισίου δεδομένων και συγκρίνεται με εκείνη που δημιουργήθηκε πριν από τη μετάδοση. Το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας του πομπού μπορεί να σηματοδοτηθεί με ένα πλήρες πεδίο δεδομένων 4-bit ή 8-bit που αντιπροσωπεύει τη μετρούμενη τάση της μπαταρίας. Τα συστήματα επιτρέπουν μονόδρομη επικοινωνία μεταξύ δύο κόμβων, δηλαδή μετάδοση και λήψη.
Οι μονάδες RF έχουν χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με ένα σετ τεσσάρων καναλιών κωδικοποιητή και αποκωδικοποιητή. Τα HT-12E και HT-12D ή HT-640 και HT-648 είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι κωδικοποιητές και αποκωδικοποιητές αντίστοιχα στην επικοινωνία RF. Ο κωδικοποιητής χρησιμοποιείται για την κωδικοποίηση δεδομένων μετάδοσης ενώ η λήψη αποκωδικοποιείται από τον αποκωδικοποιητή. Ο κωδικοποιητής θα χρησιμοποιηθεί για τη διαδοχική μετάδοση των δεδομένων αντί για παράλληλη αποστολή. Αυτά τα σήματα μεταδίδονται σειριακά μέσω RF στο σημείο λήψης. Ο αποκωδικοποιητής χρησιμοποιείται για την αποκωδικοποίηση των σειριακών δεδομένων στον δέκτη και καλύμματα ως παράλληλα δεδομένα.
Εφαρμογές της επικοινωνίας RF
Η επικοινωνία RF χρησιμοποιείται κυρίως για ασύρματα δεδομένα, εφαρμογές μεταφοράς φωνής και εφαρμογές οικιακού αυτοματισμού, εφαρμογές τηλεχειρισμού και εφαρμογές βιομηχανικού προσανατολισμού.
Για παράδειγμα, σε εφαρμογές αυτοματισμού στο σπίτι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διακόπτες ελεγχόμενους με RF αντί για συμβατικούς διακόπτες. Για το σκοπό αυτό, ένα τηλεχειριστήριο RF μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο των φώτων και άλλων συσκευών χωρίς να μετακινηθείτε σε άλλα μέρη. Αυτή η εφαρμογή είναι κυρίως χρήσιμη για άτομα με ειδικές ανάγκες. Σε βιομηχανικές εφαρμογές για τον έλεγχο ρομπότ και οχημάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί επικοινωνία RF. Τα ρομπότ οχήματα χρησιμοποιούνται γενικά σε επικίνδυνες λειτουργίες που δεν μπορούν να εκτελεστούν από ανθρώπους. Για αυτό, απαιτείται μια μονάδα μετάδοσης για τον έλεγχο της κίνησης των οχημάτων ρομπότ.
Μονάδα μετάδοσης RF για τον έλεγχο του οχήματος ρομπότ
Ρομποτική μονάδα οχήματος που ελέγχεται από μονάδα μετάδοσης RF
Για πολλούς λόγους η μετάδοση μέσω RF είναι καλύτερη από την υπέρυθρη (υπέρυθρη). Πρώτον, το σήμα μέσω RF μπορεί να ταξιδέψει σε μεγαλύτερες αποστάσεις καθιστώντας το κατάλληλο για εφαρμογές μεγάλης εμβέλειας. Το IR λειτουργεί ως επί το πλείστον σε λειτουργία οπτικής όρασης, αλλά τα σήματα RF μπορούν να ταξιδέψουν ακόμα και όταν υπάρχει εμπόδιο μεταξύ πομπού και δέκτη. Η μετάδοση RF έχει υψηλή αξιοπιστία από τις απομακρυσμένες επικοινωνίες υπερύθρων. Οι επικοινωνίες RF χρησιμοποιούν συγκεκριμένη συχνότητα, αλλά το IR δεν θα χρησιμοποιεί συγκεκριμένο εύρος και θα επηρεαστούν από άλλες πηγές εκπομπής υπερύθρων.
Δικαιώματα φωτογραφίας
- Εικόνα από creativentechno.files
