การสื่อสาร RF - โปรโตคอลและแอปพลิเคชัน

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





RF หมายถึงความถี่ที่อยู่ภายในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายคลื่นวิทยุ กระแส RF สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อนำไปใช้กับเสาอากาศที่แพร่กระจายสัญญาณที่ใช้ผ่านอวกาศ การสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายสิบปีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารด้วยเสียงแบบไร้สายและการสื่อสารข้อมูล ความถี่ของสัญญาณ RF แปรผกผันกับความยาวคลื่นของสนาม อัตราการสั่นของความถี่วิทยุอยู่ในช่วงประมาณ 30 kHz ถึง 300 GHz

คลื่น RF ที่ถูกปรับให้มีข้อมูลเรียกว่าสัญญาณ RF สัญญาณ RF เหล่านี้มีพฤติกรรมบางอย่างที่สามารถคาดเดาและตรวจจับได้และสามารถเชื่อมต่อกับสัญญาณอื่น ๆ ต้องใช้เสาอากาศในการรับสัญญาณวิทยุ เสาอากาศเหล่านี้จะรับสัญญาณวิทยุได้ครั้งละจำนวนมากขึ้น โดยใช้เครื่องรับวิทยุความถี่เฉพาะสามารถรับได้ มีวงดนตรีฟรีบางส่วนที่ใช้สำหรับแอปพลิเคชันควบคุมระยะไกล สิ่งเหล่านี้เรียกว่าวง ISM (อุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์และการแพทย์) ย่านความถี่ที่น่าสนใจที่สุดคือ 434 MHz




ข้อมูลเพย์โหลดต้องได้รับการมอดูเลตบนผู้ให้บริการ RF เทคนิคการมอดูเลตง่ายๆสองวิธี Amplitude shift Keying (ASK) และ Frequency shift keying (FSK) เป็นที่นิยมสำหรับสิ่งนี้ ด้วยเหตุผลด้านการใช้พลังงาน ASK ส่วนใหญ่จะใช้งานเป็นปุ่มเปิด - ปิด (OOK) ความท้าทายคือการค้นหาการออกแบบเสาอากาศหรือแนวคิดที่แสดงถึงการประนีประนอมที่สมบูรณ์แบบระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ การออกแบบ RF ที่ชัดเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับข้อบังคับการประชุม

ลิงค์แบบสองทิศทางสำหรับรีโมทคอนโทรล RF:

อาจใช้รีโมทคอนโทรลระดับไฮเอนด์ตามลิงค์ RF แบบสองทิศทาง นอกจากลิงก์สำหรับรีโมทคอนโทรลไปยังอุปกรณ์ที่ควบคุมแล้วยังมีลิงก์เพิ่มเติมจากอุปกรณ์ไปยังคอนโทรลเลอร์อีกด้วย ลิงก์ย้อนกลับนี้อาจใช้เพื่อรักษาความแข็งแรงของลิงก์ระยะไกลโดยใช้โปรโตคอลการจับมือและให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้ใช้ การเชื่อมโยง RF แบบสองทิศทางถูกนำไปใช้โดยใช้ IC ตัวรับส่งสัญญาณ RF ซึ่งรวมถึงตัวรับ RF และเครื่องส่งสัญญาณ RF ที่ใช้ร่วมกันหนึ่ง PLL เดียวและเสาอากาศเดียว



โปรโตคอลสำหรับการสื่อสาร RF:

ควบคุม

ภาพ

เพื่อความแข็งแรงของลิงค์ RF ที่ดีขึ้นค่า Cyclic Redundancy Check (CRC) มักจะถูกสร้างและส่งเป็นส่วนหนึ่งของเฟรม ผู้รับอาจระบุข้อผิดพลาดบิตใด ๆ ได้อย่างชัดเจนโดยการคำนวณค่า CRC ของเฟรมข้อมูลที่ได้รับใหม่และเปรียบเทียบกับค่าที่สร้างขึ้นก่อนการส่ง ระดับการชาร์จแบตเตอรี่ของเครื่องส่งสัญญาณอาจถูกส่งสัญญาณด้วยช่องข้อมูล 4 บิตหรือ 8 บิตที่สมบูรณ์ซึ่งแสดงถึงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่วัดได้ ระบบอนุญาตให้มีการสื่อสารทางเดียวระหว่างสองโหนดคือการส่งและการรับ

โมดูล RF ถูกใช้ร่วมกับชุดตัวเข้ารหัสสี่ช่องสัญญาณและไอซีตัวถอดรหัส HT-12E และ HT-12D หรือ HT-640 และ HT-648 เป็นตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสที่ใช้กันมากที่สุดตามลำดับในการสื่อสาร RF ตัวเข้ารหัสใช้สำหรับเข้ารหัสข้อมูลการส่งในขณะที่การรับสัญญาณถูกถอดรหัสโดยตัวถอดรหัส ตัวเข้ารหัสจะใช้สำหรับการส่งข้อมูลแบบอนุกรมแทนที่จะส่งแบบขนาน สัญญาณเหล่านี้จะถูกส่งผ่าน RF ไปยังจุดรับสัญญาณ ตัวถอดรหัสใช้สำหรับถอดรหัสข้อมูลอนุกรมที่เครื่องรับและปกปิดเป็นข้อมูลแบบขนาน


การประยุกต์ใช้การสื่อสาร RF

การสื่อสาร RF ส่วนใหญ่ใช้สำหรับข้อมูลไร้สายแอปพลิเคชันการถ่ายโอนเสียงและแอปพลิเคชันระบบอัตโนมัติในบ้านแอปพลิเคชันการควบคุมระยะไกลและแอปพลิเคชันที่มุ่งเน้นอุตสาหกรรม

ตัวอย่างเช่นแอปพลิเคชันระบบอัตโนมัติในบ้านเราสามารถใช้สวิตช์ควบคุมด้วย RF แทนสวิตช์ทั่วไป เพื่อจุดประสงค์นี้สามารถใช้รีโมท RF เพื่อควบคุมไฟและอุปกรณ์อื่น ๆ โดยไม่ต้องเคลื่อนย้ายไปที่อื่น แอปพลิเคชั่นนี้มีประโยชน์สำหรับผู้พิการทางร่างกายเป็นส่วนใหญ่ ในแอปพลิเคชันเชิงอุตสาหกรรมสำหรับการควบคุมหุ่นยนต์และยานพาหนะสามารถใช้การสื่อสาร RF ได้ โดยทั่วไปยานยนต์หุ่นยนต์จะใช้ในการปฏิบัติการที่มีความเสี่ยงซึ่งมนุษย์ไม่สามารถทำได้ สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องมีหน่วยส่งสัญญาณเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของยานยนต์หุ่นยนต์

หน่วยส่งสัญญาณ RF เพื่อควบคุมยานยนต์หุ่นยนต์

หน่วยส่งสัญญาณ RF เพื่อควบคุมยานยนต์หุ่นยนต์

หน่วยยานยนต์หุ่นยนต์ควบคุมโดยชุดส่งสัญญาณ RF

หน่วยยานยนต์หุ่นยนต์ควบคุมโดยชุดส่งสัญญาณ RF

เนื่องจากหลายสาเหตุการส่งผ่าน RF จึงดีกว่า IR (อินฟราเรด) ประการแรกสัญญาณผ่าน RF สามารถเดินทางได้ในระยะทางที่ไกลขึ้นทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานระยะไกล IR ส่วนใหญ่ทำงานในโหมดสายตา แต่สัญญาณ RF สามารถเดินทางได้แม้ว่าจะมีสิ่งกีดขวางระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับ การส่ง RF มีความน่าเชื่อถือสูงกว่าการสื่อสารระยะไกลอินฟราเรด การสื่อสาร RF ใช้ความถี่เฉพาะ แต่ IR จะไม่ใช้ช่วงเฉพาะและจะได้รับผลกระทบจากแหล่งกำเนิด IR อื่น ๆ

เครดิตภาพ