RF se referă la frecvențele care se încadrează în spectrul electromagnetic asociat propagării undelor radio. Curentul RF creează câmpuri electromagnetice atunci când este aplicat pe o antenă care propagă semnalul aplicat prin spațiu. Comunicațiile bazate pe unde electromagnetice au fost utilizate de mai multe decenii, în special pentru comunicațiile wireless de voce și comunicațiile de date. Frecvența semnalului RF este invers proporțională cu lungimea de undă a câmpului. Rata oscilației pentru frecvențele radio este cuprinsă între 30 KHz și 300 GHz.
Undele RF care au fost modulate pentru a conține informații se numesc semnale RF. Aceste semnale RF au unele comportamente care pot fi prezise și detectate și se pot interfața cu alte semnale. Pentru recepția semnalelor radio trebuie utilizate antene. Aceste antene vor prelua un număr mai mare de semnale radio odată. Prin utilizarea tunerelor radio pot fi preluate anumite frecvențe. Există câteva benzi gratuite disponibile care sunt utilizate pentru aplicații de control de la distanță. Acestea se mai numesc benzi ISM (industriale, științifice și medicale). Cea mai atractivă bandă de frecvență este de 434 MHz
Datele privind sarcina utilă trebuie să fie modulate pe operatorul RF. Două tehnici simple de modulație Amplitude shift Keying (ASK) și Frequency shift Keying (FSK) sunt populare pentru acest lucru. Din motive de consum de energie, ASK este în mare parte implementat ca tastare ON-OFF (OOK). Provocarea constă în găsirea unui design sau concept de antenă care să reprezinte un compromis perfect între cost și performanță. Un design clar RF este necesar pentru respectarea reglementărilor.
Linkuri bidirecționale pentru telecomandă de comunicații RF
Telecomandele high-end pot fi utilizate pe baza legăturilor RF bidirecționale. În plus față de legătura pentru telecomandă la dispozitivul controlat, există o legătură suplimentară înapoi de la dispozitiv la controler. Această legătură înapoi poate fi utilizată pentru a asigura robustețea legăturii de la distanță, utilizând protocoale de strângere de mână și oferind feedback utilizatorului. Legăturile bidirecționale RF sunt implementate folosind circuite integrate de transceiver RF care includ un receptor RF și un transmițător RF care partajează un singur PLL și o singură antenă.
Protocoale pentru comunicarea RF
Protocolul de telecomandă RF utilizează adresele și comenzile dispozitivului pentru a reprezenta informațiile. Fiecare telecomandă RF necesită un ID unic, fiecare transmițător din întreaga lume are un ID unic. Prin urmare, lungimea de biți rezervată pentru ID-urile RF este mai mare (De exemplu, 32 de biți până la 40 de biți lungime).
Sursa imaginii - creativentechno.files
Pentru o rezistență îmbunătățită a legăturii RF, valorile verificării redundanței ciclice (CRC) sunt adesea generate și transmise ca parte a cadrului. Receptorul poate identifica în mod clar orice erori de biți recalculând valorile CRC ale cadrului de date recepționat și comparat cu cel generat înainte de transmisie. Nivelul de încărcare a bateriei emițătorului poate fi semnalizat cu un câmp complet de date pe 4 sau 8 biți care reprezintă tensiunea măsurată a bateriei. Sistemele permit comunicarea unidirecțională între două noduri și anume transmisia și recepția.
Modulele RF au fost utilizate împreună cu un set de codificatoare și decodificatoare cu patru canale. HT-12E și HT-12D sau HT-640 și HT-648 sunt cele mai frecvent utilizate codificatoare și respectiv decodificatoare în comunicațiile RF. Codificatorul este utilizat pentru codificarea datelor de transmisie în timp ce recepția este decodificată de decodor. Codificatorul va fi utilizat pentru transmiterea datelor în serie, în loc să trimită în paralel. Aceste semnale sunt transmise în serie prin RF către punctul de recepție. Decodificatorul este utilizat pentru decodarea datelor seriale la receptor și ascunse ca date paralele.
Aplicații ale comunicațiilor RF:
Comunicații RF utilizate în principal pentru date fără fir, aplicații de transfer vocal și aplicații de automatizare a casei, aplicații de control de la distanță și aplicații orientate spre industrie.
De exemplu, în aplicațiile de automatizare internă putem folosi comutatoare controlate de RF în loc de comutatoare convenționale. În acest scop, o telecomandă RF poate fi utilizată pentru controlul luminilor și a altor dispozitive fără a se deplasa în alte locuri. Această aplicație este utilă mai ales persoanelor cu handicap fizic. În aplicațiile orientate spre industrie pentru controlul roboților și vehiculelor, poate fi utilizată comunicația RF. Vehiculele robot sunt utilizate în general în operațiuni riscante care nu pot fi efectuate de oameni. Pentru aceasta, este necesară o unitate de transmisie pentru controlul mișcării vehiculelor robot.
Unitate de transmisie RF pentru controlul vehiculului robot
Unitate de vehicul robot controlată de o unitate de transmisie RF
Din multe motive, transmisia prin RF este mai bună decât IR (infraroșu). În primul rând semnalul prin RF poate parcurge distanțe mai mari, făcându-l potrivit pentru aplicații pe distanțe lungi. IR funcționează în cea mai mare parte în modul liniei de vedere, dar semnalele RF pot circula chiar și atunci când există o obstrucție între emițător și receptor. Transmisia RF are o fiabilitate ridicată decât comunicațiile la distanță în infraroșu. Comunicațiile RF utilizează o frecvență specifică, dar IR nu va utiliza un anumit interval și vor fi afectate de alte surse de emisie IR.
