V praxi je pre rádiové aplikácie často požadovaný dlhý dosah vo voľnom priestranstve ako aj v budovách. V Európe sa pre takéto aplikácie často využíva frekvenčné pásmo sub-GHz na frekvencii 433 MHz alebo 868 MHz. Pretože v týchto frekvenčných pásmach má rádiový signál nižší útlm v dôsledku nízkych frekvencií, je možné dosiahnuť s porovnateľnými prenosovými výkonmi vyšší dosah ako vo frekvenčnom pásme 2,4 GHz.
Táto výhoda je však negovaná dvoma výraznými nevýhodami týchto frekvenčných pásiem:
● Jednou z nich je zákonom obmedzený vysielací čas/cyklus, trvanie prenosu je napríklad obmedzené na 1% (to je 36s za hodinu)
● a druhou skutočnosť, že frekvenčné pásma sub-GHz nie sú celosvetovo harmonizované.
Najmä táto druhá nevýhoda môže viesť k vysokým nákladom na nevyhnutné rádiové schválenie mimo územia EU.
Aplikácie domácej automatizácie, ako je osvetlenie, kúrenie, uzamykacie systémy, klimatizačné zariadenia a merače spotreby, sa často vyvíjajú kvôli požiadavke na dlhší dosah vo frekvenčnom pásme sub-GHz. Obmedzenie prevádzkovým cyklom sa akceptuje, pretože aplikácia sama o sebe zriedka prenáša údaje alebo prenosová frekvencia väčšiny zariadení napájaných batériami je obmedzená samotnou životnosťou batérie.
Rádiový modul 20 mm × 25 mm iM282A potrebuje vo vysielacom režime - ak je MCU v úspornom režime - s výstupným výkonom 8dBm iba 25mA, v prípade príjmu 9mA a v režime šetrenia energie, výrazne pod 1μA.
Zostáva teda nevýhoda vysokých nákladov na schvaľovanie rádiového výrobku. Regulačné predpisy vo frekvenčnom pásme sub-GHz sa výrazne odlišujú v jednotlivých regiónoch po celom svete. A frekvenčné rozsahy a legislatíva sú tiež odlišné. Pásmo 2,4 GHz je naproti tomu harmonizované na celom svete a ponúka výhodnejšiu alternatívu, pokiaľ ide o schválenie. Okrem toho, aplikácia vo frekvenčnom pásme 2,4 GHz nepodlieha obmedzeniam vysielacieho času.
Populárne bezdrôtové technológie, ktoré pracujú v tomto frekvenčnom pásme, sú Wi-Fi, Bluetooth alebo Zigbee. Pomocou týchto technológií však dosiahnete bez dodatočného zosilnenia len niekoľko desiatok metrov dosahu. Vyššie požiadavky na dosah si vyžadujú komplikované a preto drahé bezdrôtové siete s viacerými základňovými stanicami, reléovými uzlami alebo výkonovými zosilňovačmi. Tak jednoduchý a cenovo výhodný bezdrôtový systém s dlhým dosahom vo frekvenčnom pásme 2,4 GHz nebol doteraz k dispozícii.
10 km pri 2,4 GHz
S rádiovým modulom iM282A otvára IMST GmbH pásmo 2,4 GHz pre dlhé trate. S moduláciou LoRa (šírenie frekvencie) bez prídavných výkonových zosilňovačov je možný dosah až do vzdialenosti 10 km.
V module iM282A je použitý nový rádiový transceiver SX1280 od spoločnosti Semtech a tiež MCU Cortex M3. Transceiver IC obsahuje tri bezdrôtové modemy. Okrem modulácie LoRa je možné použiť aj moduláciu typu (G)FSK (Gauss Frequency Shift Keying) alebo (G)MSK (Gauss Minimum Shift Keying) alebo FLRC (Fast Long Range Communication). FLRC je založený na koherentnej demodulácii GMSK v kombinácii s technikami predpovedania korekcie chýb a prekladania a dosahuje dátové rýchlosti až 1,3 Mbps s 8 až 10 dB vyššou citlivosťou prijímača (obrázok 2). V závislosti od vzdialenosti vysielača a prijímača, je možné dosiahnuť rýchlosť prenosu surových dát 476bit/s až do 2,3Mbit/s pomocou transceiveru SX1280.
Obrázok 2a. Vysielač Semtech SX1280 má tri základné režimy prevádzky: LoRa, komunikácia s rýchlym dlhým dosahom (FLRC) a FSK (Frequency Shift Keying).
Obrázok 2b. Každý prevádzkový režim umožňuje mnoho pracovných bodov, takže najpriaznivejší pracovný bod môže byť zvolený na základe rýchlosti prenosu surových dát a dosiahnuteľnej citlivosti prijímača.
Obrázok 3. V prevádzkovom režime LoRa je možné nastaviť až osem rozptylových faktorov (SF5 až SF12) so štyrmi voliteľnými šírkami pásma čo umožňuje celkovo 32 pracovných bodov pre rádiový vysielač/prijímač SX1280 v module iM282A, čo má za následok aj rôzne hodnoty citlivosti.
Výsledky testovania rádiového spojenia 2,4 GHz boli realizované pomocou štartovacej súpravy SK-iM282A.
Rádiový modul iM282A nájdete v našom sortimente produktov, dostupný priamo z nášho skladu. Štartovaciu súpravu SK-iM282A vám vieme za výhodných podmienok zabezpečiť na objednávku.
Ak máte záujem o akékoľvek produkty značky IMST, alebo potrebujete viac informácií, radi vám poradíme na adrese info@soselectronic.sk
Páčia sa Vám naše články? Nezmeškajte už ani jeden z nich!
Nemusíte sa o nič starať, my zabezpečíme doručenie až k Vám.
