Az RF azokra a frekvenciákra utal, amelyek a rádióhullám terjedésével járó elektromágneses spektrumon belülre esnek. Az RF áram elektromágneses mezőket hoz létre, ha olyan antennára vezetik, amely az alkalmazott jelet a térben terjeszti. Az elektromágneses hullám-alapú kommunikációt sok évtizede használják, különösen a vezeték nélküli hangkommunikációhoz és az adatkommunikációhoz. Az RF jel frekvenciája fordítottan arányos a tér hullámhosszával. A rádiófrekvenciák rezgési sebessége körülbelül 30 KHz és 300 GHz között van.
Az információkat tartalmazó modulált RF hullámokat RF jeleknek nevezzük. Ezeknek az RF jeleknek vannak olyan viselkedéseik, amelyek előre jelezhetők és detektálhatók, és kapcsolódhatnak más jelekhez. Antennákat kell használni a rádiójelek vételéhez. Ezek az antennák egyszerre több rádiójelet vesznek fel. A rádió tunerek használatával bizonyos frekvenciákat lehet felvenni. Van néhány szabad sáv, amelyet távvezérlő alkalmazásokhoz használnak. Ezeket ISM (ipari, tudományos és orvosi) sávoknak is nevezik. A legvonzóbb frekvenciasáv a 434 MHz
A hasznos adatot modulálni kell az RF hordozón. Két egyszerű modulációs technika népszerű az amplitúdó-váltás (ASK) és a frekvenciaváltás (FSK) számára. Energiafogyasztási okokból az ASK többnyire ON-OFF kulcsként (OOK) valósul meg. A kihívás egy olyan antenna kialakításának vagy koncepciójának megtalálása, amely tökéletes kompromisszumot jelent a költségek és a teljesítmény között. Az előírások teljesítéséhez egyértelmű RF tervezésre van szükség.
Kétirányú kapcsolatok az RF kommunikációs távvezérléshez
A csúcskategóriás távvezérlők kétirányú RF kapcsolatok alapján használhatók. A távirányító és a vezérelt eszköz közötti kapcsolat mellett van egy további kapcsolat az eszköz és a vezérlő között. Ez a visszafelé mutató kapcsolat felhasználható a távoli kapcsolat robusztus működésének biztosítására kézfogási protokollok segítségével és visszajelzéssel a felhasználó számára. A kétirányú RF kapcsolatok olyan RF adó-vevő IC-k segítségével valósulnak meg, amelyek tartalmaznak egy RF PL vevőt és egy egyetlen antennát megosztó RF vevőt.
Protokollok az RF kommunikációhoz
Az RF távvezérlő protokoll eszközcímeket és parancsokat használ az információk megjelenítésére. Minden rádiófrekvenciás távirányítóhoz egyedi azonosító szükséges, vagyis világszerte minden adó egyedi azonosítóval rendelkezik. Ezért az RF azonosítók számára fenntartott bithossz hosszabb (például 32 és 40 bit hosszú).
Kép forrása - creativentechno.files
Az RF kapcsolat jobb megbízhatósága érdekében a ciklusos redundancia-ellenőrzés (CRC) értékeket gyakran generálják és továbbítják a keret részeként. A vevő egyértelműen azonosíthatja a bithibákat azáltal, hogy újraszámolja a fogadott adatkeret CRC értékeit, és összehasonlítja az átvitel előtt generált értékkel. Az adó akkumulátorának töltöttségi szintjét egy teljes 4 vagy 8 bites adatmezővel jelezhetjük, amely a mért akkumulátor feszültségét képviseli. A rendszerek lehetővé teszik az egyirányú kommunikációt két csomópont, nevezetesen az átvitel és a vétel között.
Az RF modulokat négycsatornás kódoló és dekóder IC-k együttesével együtt használták. A HT-12E és a HT-12D vagy a HT-640 és a HT-648 a leggyakrabban használt kódolók és dekóderek az RF kommunikációban. A kódolót az átviteli adatok kódolására használják, míg a vételt a dekóder dekódolja. A kódolót párhuzamos küldés helyett soros továbbításra használják. Ezeket a jeleket sorozatosan továbbítják RF-n keresztül a vételi pontra. A dekódert a soros adatok dekódolására használják a vevőkészüléken és a burkolatokon, mint párhuzamos adatokat.
Az RF kommunikáció alkalmazásai:
Az RF kommunikációt főleg vezeték nélküli adatátvitelhez, hangátviteli alkalmazásokhoz és otthoni automatizálási alkalmazásokhoz, távvezérlő alkalmazásokhoz és iparorientált alkalmazásokhoz használják.
Például otthoni automatizálási alkalmazásokban használhatunk RF vezérelt kapcsolókat a hagyományos kapcsolók helyett. Erre a célra egy rádiófrekvenciás távirányító használható a fények és más eszközök vezérlésére anélkül, hogy más helyre költözne. Ez az alkalmazás leginkább mozgássérült emberek számára hasznos. A robotok és járművek vezérlésére szolgáló, iparorientált alkalmazásokban RF kommunikáció használható. A robot járműveket általában olyan kockázatos műveletekben használják, amelyeket emberek nem tudnak végrehajtani. Ehhez egy adóegységre van szükség a robotjárművek mozgásának vezérléséhez.
RF adó egység a robot jármű vezérléséhez
Robot jármű egység, amelyet RF átviteli egység vezérel
Sok okból kifolyólag az RF-n keresztüli átvitel jobb, mint az IR (infravörös). Először az RF-n keresztüli jel nagyobb távolságokat képes megtenni, így alkalmas nagy hatótávolságú alkalmazásokra. Az IR többnyire látótérben működik, de az RF jelek akkor is képesek haladni, ha akadály van az adó és a vevő között. Az RF átvitel nagy megbízhatósággal bír, mint az infravörös távoli kommunikáció. Az RF kommunikáció meghatározott frekvenciát használ, de az IR nem használ meghatározott tartományt, és más IR sugárzó források hatással lesznek rájuk.
