Circuit Design a folosit tehnologia avansată FHSS în banda de 2,4GHz pentru modulul embedded telecomandat NK-2.4Y

7 OCTOMBRIE 2016

CD_EA0816_Fig-8Atracția pentru emițătoare telecomandate în banda ISM de 2,4GHz
Oricine din întreaga lume poate folosi dispozitive wireless în banda de 2,4GHz (banda ISM), astfel că emițătoarele telecomandate care utilizează liber banda ISM și coexistând cu dispozitivele WLAN Bluetooth existente, pot fi foarte atractive pentru aplicații industriale unde există o cerință de piață puternică pentru acestea.
Circuit Design a dezvoltat modulul telecomandat NK-2.4Y FHSS folosind metoda FHSS (salt de frecvență spectru extins), care oferă o comunicație stabilă în banda de 2,4GHz. NK-2.4Y este în conformitate cu standardele US FCC, Canadian IC, European EN și Japanese ARIB. Pe baza acestui modul, puteți construi cu ușurință sisteme radio pentru a fi utilizate în toată lumea, în aplicații indus­triale cu comandă de la distanță.

De ce pot fi utilizate mai multe unități în aceeași zonă, fără a concura cu alte dispozitive?
FHSS este un sistem care transmite date prin comu­tarea între canalele de frecvență utilizate pentru comunicația între emițător și receptor.
NK-2.4Y comută în mod aleatoriu între câteva zeci de canale atunci când se transmit date.
Dacă emițătorul și receptorul adoptă aceeași regulă de salt de frecvență (de exemplu f5, f10, f3, f7… CD_EA0816_Fig-1f1) pentru transmitere, datele pot fi recepționate în mod corect.
În plus, multe perechi receptor emițător pot comunica în mod liber, în același timp, dacă regu­lile lor de salt CD_EA0816_Fig-2de frecvență diferă.

Deci, cum coexistă dispozitivele care au metode de comunicare diferite?
De exemplu, să presupunem că Dispozitivul X funcționează la o frecvență specifică f5 și modulul NK-2.4Y începe comunicarea folosind FHSS. După cum se arată în diagrama următoare, atunci când NK-2.4Y selectează f5, este conflict între semnale, dar când se selectează alte frecvențe, se poate comunica în mod normal. Atunci când acestea intră în conflict, nici Dispozitivul X, nici modulul NK-2.4Y nu pot comunica. Dispozitivul X este blocat, astfel încât se retransmit datele din momentul producerii conflictului, iar NK- 2.4Y repornește trimițând datele specificate atunci când se mută la f10.
În acest fel, NK-2.4Y nu ocupă un canal specific de frecvență. CD_EA0816_Fig-3În schimb, el sare de la un canal la altul, cum ar fi f10, f3 și așa mai departe. De fapt, el caută un canal de frecvență vacantă în care să transmită date.
Acesta este motivul pentru care NK-2.4Y poate funcționa în aceeași zonă ca și dispozitivele care utilizează diferite metode de comunicare, cum ar fi WLAN și Bluetooth.

Mai precis, să ia în considerare situația în care sunt prezente semnalele sistemelor de spectru extins, cum ar fi WLAN și Bluetooth.

CD_EA0816_T6

Aplicații cu NK-2.4Y

WLAN utilizează DSSS pentru a trimite o singură unitate de date care utilizează mai multe frecvențe, astfel, după cum s-a menționat mai înainte, chiar dacă sunt unele conflicte de frecvențe specifice cu NK-2.4Y, WLAN-ul poate transmite date corect. (Datorită funcției de corelare utilizată pentru DSSS, în cazul în care se poate comunica folosind mai multe frecvențe extinse, nu există nicio problemă în cazul în care unele frecvențe sunt în conflict).
Impactul acestor conflicte depinde de numărul de dispozitive WLAN care operează în zonă, dar singurul efect este scăderea ratei de comunicații de date, deoarece numărul de retransmiteri crește.

Dispozitivele Bluetooth utilizează aceeași metodă FHSS ca și NK-2.4Y, astfel încât situația este puțin mai complicată.
Cu dispozitivul Bluetooth, în cazul în care apare un conflict când selectează aceeași frecvență ca NK-2.4Y, dispozitivul Bluetooth își crește rata de retrimitere, deci scade rata sa globală de date.
Ca regulă, Bluetooth utilizează 79 de canale, iar NK-2.4Y folosește 20 de canale, astfel încât, în cazul în care are loc retrimiterea, rata de date ar scădea cu 25%, în cel mai rău caz.

Cu toate acestea, dispozitivele Bluetooth V1.2 au fost echipate cu o funcție AFH (Adaptive Frequency Hopping), care selectează frecvențele pe care alte dispozitive nu le utilizează. Deoarece aceasta previne scăderea ratelor de date din cauza conflictului și a retrimiterii, coexistența dispozitivelor Bluetooth cu NK-2.4Y este mai puțin problematică decât în cazul în care a fost cu WLAN.

Caracteristici ale tehnologiei avansate FHSS
Așa cum sa explicat mai sus, dispozitivele utilizează saltul FHSS între frecvențe utilizând un model aleatoriu, care diferă de alte dispozitive.
Cu toate acestea, într-un mediu în care mai multe unități sunt utilizate în aceeași zonă, fiecare dispozitiv funcționează cu sincronizare independentă de celelalte, astfel încât Dispozitivul A va selecta ocazional același canal de frecvență ca și Dispozitivul B, C și așa mai departe. Această situație se numește conflict de canal. Cu FHSS, acest lucru nu poate fi evitat în principiu.
CD_EA0816_Fig-4O caracteristică a tehnologiei avansate FHSS dezvoltată de firma Circuit Design este faptul că probabilitatea unui conflict de canal este egalizată pentru orice dispozitiv, în orice moment.

Un avantaj al tehnologiei avansate FHSS este că, și atunci, când are loc un conflict de canal la următorul salt de canal de frecvență, este nevoie de măsuri pentru a preveni continuu conflictele de canal.
În consecință, chiar și într-un mediu în care mai multe unități NK-2.4Y funcționează, ne-am atins abilitatea de a menține o abatere standard în timpul de răspuns (asigurând capacitatea de reacție) din cauza conflictelor de canal unic pentru FHSS.

CD_EA0816_Fig-6

Aplicații cu NK-2.4Y

Un alt avantaj al tehnologiei avansate FHSS este că oferă coexistența optimă cu dispozitivele WLAN DSSS precum și cu dispozitivele care utilizează FHSS, cum ar fi Bluetooth, a cărei sincronizare este independentă de NK-2.4Y.
Așa cum s-a explicat mai sus, NK-2.4Y poate utiliza frecvențe în mod egal și deoarece aceleași frecvențe nu sunt selectate pe rând, este posibil să se mențină cea mai scăzută rată de conflict de canal de frecvență, în orice moment, în relație cu dispozitivele Bluetooth și WLAN, care operează în mod asincron cu NK-2.4Y.

Concluzie
Dispozitivele radio industriale sunt utilizate în mediile industriale sau rezidențiale, astfel încât acestea sunt supuse nu numai la interferențe neașteptate de la alte echipamente, dar, de asemenea, la atenuări și alte schimbări în mediul RF.
În consecință, atunci când se utilizează dispozitive radio industriale, este considerat normal să stabilească și să gestioneze canalele. Mai mult decât atât, în cazul în care propagarea RF suferă, este necesar ca utilizatorul să găsească și să treacă la un canal liber sau să execute operații de repornire și așa mai departe.

Modulul NK-2.4Y de la Circuit Design utilizează o tehnologie avansată FHSS de salt aleatoriu între frecvențe, astfel încât nu mai este nevoie de stabilirea și gestionarea canalelor. În plus, acesta permite, de asemenea, ca dispozitivele radio extrem de fiabile să ofere continuitatea comunicării și capacitate de reacție și operabilitate necesare pentru aplicații industri­ale de comutare la distanță.

Despre Circuit Design
Circuit Design, Inc. proiectează și livrează module radio de mică putere pentru diverse domenii de aplicații, cum ar fi telecontrol, telemetrie, alarme, transmisia de date seriale și audio. Produsele sunt conforme cu standardele US FCC, Canadian IC, European EN și Japanese ARIB. Calitatea este asigurată cu un proces de proiectare și de fabricație certificat ISO9001, cu sediul în Japonia.

Circuit Design
info@circuitdesign.de
www.circuitdesign.de

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre