RF označuje frekvencie, ktoré spadajú do elektromagnetického spektra spojeného s šírením rádiových vĺn. Vysokofrekvenčný prúd vytvára elektromagnetické pole, keď je aplikovaný na anténu, ktorá šíri aplikovaný signál vesmírom. Komunikácia na báze elektromagnetických vĺn sa využíva už mnoho desaťročí, najmä na bezdrôtové hlasové a dátové komunikácie. Frekvencia RF signálu je nepriamo úmerná vlnovej dĺžke poľa. Rýchlosť kmitania pre rádiové frekvencie je v rozmedzí od asi 30 kHz do 300 GHz.
RF vlny, ktoré boli modulované tak, aby obsahovali informácie, sa nazývajú RF signály. Tieto vysokofrekvenčné signály majú určité vlastnosti, ktoré je možné predvídať a detegovať, a môžu byť prepojené s inými signálmi. Na príjem rádiových signálov sa musia používať antény. Tieto antény zachytia naraz viac rádiových signálov. Použitím rádiových tunerov je možné zachytiť konkrétne frekvencie. Existuje niekoľko voľných pásiem, ktoré sa používajú na aplikácie diaľkového ovládania. Nazývajú sa tiež pásma ISM (priemyselné, vedecké a lekárske). Najatraktívnejšie frekvenčné pásmo je 434 MHz
Údaje o užitočnom zaťažení je potrebné modulovať na RF nosiči. Obľúbené sú pre to dve jednoduché modulačné techniky Amplitude shift keying (ASK) a Frequency shift keying. Z dôvodov spotreby energie sa ASK väčšinou implementuje ako kľúčovanie ON-OFF (OOK). Výzvou je nájsť návrh alebo koncept antény, ktorý predstavuje dokonalý kompromis medzi nákladmi a výkonom. Pre splnenie predpisov je nevyhnutný jasný design RF.
Obojsmerné odkazy na diaľkové ovládanie RF komunikácie
Diaľkové ovládače vyššej kategórie môžu byť použité na základe obojsmerného RF spojenia. Okrem prepojenia diaľkového ovládača s riadeným zariadením existuje ďalšie prepojenie spätne od zariadenia k ovládaču. Tento spätný odkaz sa môže použiť na zabezpečenie odolnosti vzdialeného spojenia pomocou protokolov nadviazania spojenia a poskytnutia spätnej väzby používateľovi. Obojsmerné vysokofrekvenčné spojenia sa realizujú pomocou integrovaných obvodov vysokofrekvenčného vysielača a prijímača, ktoré obsahujú vysokofrekvenčný prijímač a vysokofrekvenčný vysielač zdieľajúci jednu jedinú PLL a jednu anténu.
Protokoly pre RF komunikáciu
Protokol RF diaľkového ovládania používa na reprezentáciu informácií adresy a príkazy zariadenia. Každé RF diaľkové ovládanie vyžaduje jedinečné ID, čo znamená, že každý vysielač na celom svete má jedinečné ID. Preto je bitová dĺžka vyhradená pre RF ID dlhšia (napríklad dlhá 32 bitov až 40 bitov).
Zdroj obrázku - kreativentechno.súbory
Pre lepšiu odolnosť RF spojenia sa často ako súčasť rámca generujú a prenášajú hodnoty CRC (Cyclic Redundancy Check). Prijímač môže jasne identifikovať akékoľvek bitové chyby prepočítaním hodnôt CRC prijatého dátového rámca a porovnaním s tými, ktoré boli vygenerované pred prenosom. Úroveň nabitia batérie vysielača môže byť signalizovaná kompletným 4-bitovým alebo 8-bitovým dátovým poľom predstavujúcim namerané napätie batérie. Systémy umožňujú jednosmernú komunikáciu medzi dvoma uzlami, a to vysielanie a príjem.
RF moduly sa používajú v spojení so súpravou štvorkanálových integrovaných obvodov kódovacieho a dekodéra. HT-12E a HT-12D alebo HT-640 a HT-648 sú najbežnejšie používané kodéry a dekodéry v RF komunikácii. Kodér sa používa na kódovanie prenosových dát, zatiaľ čo príjem sa dekóduje dekodérom. Kodér sa použije na sériový prenos dát namiesto paralelného vysielania. Tieto signály sa sériovo prenášajú cez RF do prijímacieho bodu. Dekodér slúži na dekódovanie sériových dát na prijímači a kryty ako paralelné dáta.
Aplikácie RF komunikácie:
RF komunikácia sa používa hlavne pre bezdrôtové dáta, aplikácie na prenos hlasu a domáce automatizačné aplikácie, aplikácie na diaľkové ovládanie a priemyselne orientované aplikácie.
Napríklad v domácich automatizačných aplikáciách môžeme namiesto konvenčných prepínačov používať RF ovládané prepínače. Za týmto účelom je možné pomocou RF diaľkového ovládania ovládať svetlá a ďalšie zariadenia bez toho, aby ste sa presúvali na iné miesta. Táto aplikácia je väčšinou užitočná pre telesne postihnutých ľudí. V priemyselne orientovaných aplikáciách na riadenie robotov a vozidiel možno použiť RF komunikáciu. Robotické vozidlá sa zvyčajne používajú v rizikových operáciách, ktoré nemôžu vykonávať ľudia. K tomu je potrebná vysielacia jednotka na riadenie pohybu robotických vozidiel.
RF vysielacia jednotka na riadenie robotického vozidla
Jednotka robotického vozidla riadená prenosovou jednotkou RF
Z mnohých dôvodov je prenos cez RF lepší ako IR (infračervený). Signál cez RF môže najskôr prekonať väčšie vzdialenosti, takže je vhodný pre aplikácie na veľké vzdialenosti. IR väčšinou pracuje v režime viditeľnosti, ale RF signály sa môžu pohybovať, aj keď je medzi vysielačom a prijímačom prekážka. Vysokofrekvenčný prenos má vysokú spoľahlivosť ako infračervená diaľková komunikácia. Vysokofrekvenčná komunikácia používa určitú frekvenciu, ale IR nebude používať konkrétny rozsah a budú ovplyvnené inými zdrojmi vyžarujúcimi IR.
