Wat is RF-communicatie - protocol en toepassing?

RF verwijst naar de frequenties die vallen in het elektromagnetisch spectrum geassocieerd met radiogolfvoortplanting. HF-stroom creëert elektromagnetische velden wanneer toegepast op een antenne die het toegepaste signaal door de ruimte propageert. Op elektromagnetische golven gebaseerde communicatie wordt al vele decennia gebruikt, in het bijzonder voor draadloze spraakcommunicatie en datacommunicatie. De frequentie van het RF-signaal is omgekeerd evenredig met de golflengte van het veld. De oscillatiesnelheid voor de radiofrequenties ligt in het bereik van ongeveer 30 KHz tot 300 GHz.

RF-golven die zijn gemoduleerd om informatie te bevatten, worden RF-signalen genoemd. Deze RF-signalen hebben gedrag dat kan worden voorspeld en gedetecteerd en ze kunnen worden gekoppeld aan andere signalen. Antennes moeten worden gebruikt voor het ontvangen van de radiosignalen. Deze antennes nemen meer aantal radiosignalen tegelijkertijd op. Door het gebruik van radio-tuners kunnen bepaalde frequenties worden opgepikt. Er zijn enkele gratis banden beschikbaar die worden gebruikt voor afstandsbesturingstoepassingen. Dit worden ook ISM-banden (Industrial, Scientific and Medical) genoemd. De meest aantrekkelijke frequentieband is 434 MHz.

De payload-gegevens moeten op de RF-drager worden gemoduleerd. Twee eenvoudige modulatietechnieken Amplitude shift Keying (ASK) en Frequency Shift Keying (FSK) zijn hiervoor populair. Om redenen van energieverbruik is ASK meestal geïmplementeerd als ON-OFF-keying (OOK). De uitdaging is om een ​​antenneontwerp of -concept te vinden dat een perfect compromis vormt tussen kosten en prestaties. Een duidelijk RF-ontwerp is nodig voor het voldoen aan voorschriften.


Bidirectionele koppelingen voor RF-afstandsbediening:
Hoogwaardige afstandsbedieningen kunnen worden gebruikt op basis van bidirectionele RF-verbindingen. Naast de link voor de afstandsbediening naar het bestuurde apparaat is er een extra link achteruit van het apparaat naar de controller. Deze terugwaartse koppeling kan worden gebruikt voor het beveiligen van de robuustheid van de externe koppeling door handshake-protocollen te gebruiken en feedback te geven aan de gebruiker. Bidirectionele RF-verbindingen worden geïmplementeerd met behulp van RF-transceiver-IC's die een RF-ontvanger en RF-zender bevatten die een enkele PLL en een enkele antenne delen.


Protocollen voor RF-communicatie:
Voor een betere robuustheid van de RF-koppeling worden cyclische redundantiecontroles (CRC) -waarden vaak gegenereerd en verzonden als onderdeel van het frame. De ontvanger kan eventuele bitfouten duidelijk identificeren door de CRC-waarden van het ontvangen dataframe opnieuw te berekenen en te vergelijken met de voor de verzending gegenereerde. Het laadniveau van de batterij van de zender kan worden aangegeven met een volledig 4-bit of 8-bit gegevensveld dat de gemeten batterijspanning weergeeft. De systemen maken eenrichtingsverkeer mogelijk tussen twee knooppunten, namelijk transmissie en ontvangst.

De RF-modules zijn gebruikt in combinatie met een set van vier-kanaals encoder- en decoder-IC's. HT-12E en HT-12D of HT-640 en HT-648 zijn de meest gebruikte encoders en decoders respectievelijk in RF-communicatie. De encoder wordt gebruikt voor het coderen van verzendgegevens, terwijl de ontvangst wordt gedecodeerd door de decoder. Encoder wordt gebruikt voor het serieel verzenden van de gegevens in plaats van het parallel verzenden. Deze signalen worden serieel doorgegeven via RF naar het ontvangstpunt. Decoder wordt gebruikt voor het decoderen van de seriële gegevens bij de ontvanger en dekt als parallelle gegevens.


Toepassingen van RF-communicatie
RF-communicatie hoofdzakelijk gebruikt voor draadloze gegevensoverdracht, toepassingen voor spraakoverdracht en domotica, toepassingen voor afstandsbediening en in industrie gerichte toepassingen.

In huisautomatiseringsapplicaties kunnen we bijvoorbeeld RF-gestuurde schakelaars gebruiken in plaats van conventionele schakelaars. Voor dit doel kan een RF-afstandsbediening worden gebruikt voor het besturen van lichten en andere apparaten zonder naar andere plaatsen te hoeven verplaatsen. Deze applicatie is vooral nuttig voor lichamelijk gehandicapten. In industriële toepassingen voor het besturen van robots en voertuigen kan RF-communicatie worden gebruikt. De robotvoertuigen worden over het algemeen gebruikt bij risicovolle operaties die niet door mensen kunnen worden uitgevoerd. Hiervoor is een zendeenheid nodig voor het besturen van de robotvoertuigenbeweging.

Vanwege vele redenen is transmissie via RF beter dan IR (infrarood). Ten eerste kan signaal via RF grotere afstanden afleggen waardoor het geschikt is voor toepassingen op grotere afstand. IR werkt meestal in gezichtslijnmodus, maar RF-signalen kunnen zelfs reizen als er een obstructie is tussen zender en ontvanger. RF-overdracht heeft een hoge betrouwbaarheid dan infraroodcommunicatie op afstand. RF-communicatie gebruikt een specifieke frequentie, maar IR gebruikt geen specifiek bereik en deze worden beïnvloed door andere IR-emitterende bronnen.

Laat een bericht achter 

Message List