A gyakorlatban a rádióalkalmazások gyakran nagy hatótávokat igényelnek mind kültéri, mind beltéri térben. Európában az ilyen alkalmazásokhoz gyakran a 433 MHz vagy 868 MHz alatti sub-GHz-es frekvenciasávot használják. Mivel az alacsony frekvenciák miatt az alacsony frekvenciasávokban az alacsony csillapítási jellemzők dominálnak, nagyobb tartományok érhetők el hasonló átviteli szintekkel, mint a 2,4 GHz-es frekvenciasávban.
Ezt az előnyt azonban ezeknek a frekvenciasávoknak az alábbi két jelentős hátránya árnyékolja be:
● ezek egyike a jogilag korlátozott átviteli idő/ciklus, például az átviteli idő 1%-ra korlátozódik (azaz 36 s/óra)
● a másik pedig, hogy a sub-GHz frekvenciasávok nem harmonizáltak világszerte.
Ez a második hátrány különösen az EU-n kívüli szükséges rádiós jóváhagyás magas költségeit eredményezheti.
Különösen az otthoni automatizálási alkalmazásokat, például a világítást, fűtést, reteszelő rendszereket, légkondicionálókat és közműmérőket fejlesztik gyakran a hosszabb hatótávra vonatkozó követelmények miatt, a sub-GHz-es frekvenciatartományban. A működési ciklus általi korlátozás elfogadott, mert maga az alkalmazás csak ritkán továbbít adatokat vagy mert a legtöbb akkumulátorral működő eszköz átviteli sebességét maga az akkumulátor kapacitása korlátozza.
Az iM282A 20mm x 25mm-es rádiómodulnak csak 25 mA-ra van szüksége átviteli módban - ha az MCU energiatakarékos üzemmódban van - 8 dBm kimeneti teljesítménnyel, vétel esetén 9mA és energiatakarékos módban jóval 1μA alatt.
Ennél fogva továbbra is hátrányos a rádiós termék jóváhagyásának magas költsége. A sub-GHz frekvenciasávra kiterjedő szabályozások világszerte jelentősen eltérnek. A frekvenciatartományok és a jogszabályok is régiónként különböznek. A 2,4 GHz-es sáv viszont világszerte harmonizált, és a jóváhagyás szempontjából kedvezőbb alternatívát kínál. Ezen kívül a 2,4 GHz-es frekvenciatartományban történő alkalmazásra nem vonatkoznak az átviteli időkorlátozások.
Az ebben a frekvenciasávban működő népszerű vezeték nélküli technológiák a Wi-Fi, Bluetooth vagy Zigbee. Viszont további erősítés nélkül ezekkel a technológiákkal csupán pár tíz méter távolságot érhet el. A nagyobb tartományok összetett és ezért drága vezeték nélküli hálózatokat igényelnek több bázisállomással, relé csomópontokkal vagy teljesítményerősítőkkel. Ilyen egyszerű és költséghatékony, nagy hatótávolságú vezeték nélküli rendszer a 2,4 GHz-es frekvenciasávban eddig nem volt elérhető.
10 km távolság 2,4 GHz-en
Az iM282A rádiómodullal az IMST GmbH a 2,4 GHz-es sávot nagy távolságokra nyitja meg. A LoRa modulációval (frekvenciaterjedés) további teljesítményerősítők nélkül akár 10 km-es távolság is lehetséges.
Az iM282A modul a Semtech új SX1280 rádió adó-vevőjét, valamint a Cortex M3 MCU-t használja. Az adó-vevő IC három vezeték nélküli modemet tartalmaz. A LoRa moduláción kívül (G)FSK (Gauss Frequency Shift Keying) vagy (G)MSK (Gauss Minimum Shift Keying) vagy FLRC (Fast Long Range Communication) moduláció is használható. Az FLRC a GMSK koherens demoduláción alapul, predikciós hibajavító és fordító technikákkal kombinálva, és akár 1,3 Mbps adatátviteli sebességet ér el 8-10 dB-nél nagyobb vevő érzékenységgel (2. ábra). Az adó és a vevő távolságától függően az SX1280 adó-vevővel 476 bites/s - 2.3Mbit/s nyers adatátviteli sebesség érhető el.
A Semtech SX1280 adó-vevője három alapvető működési móddal rendelkezik: LoRa, gyors nagy hatótávolságú kommunikáció (FLRC) és FSK (Frequency Shift Keying).
2b. ábra. Minden egyes üzemmód számos működési pontot kínál, így a legkedvezőbb működési pontot a nyers adatátviteli sebesség és a vevő elérhető érzékenysége alapján lehet kiválasztani.
3. ábra LoRa üzemmódban akár 8 szórási tényező határozható meg (SF5-től SF12-ig), négy választható sávszélességgel, tehát összesen 32 munkapontot tesz lehetővé az SX1280 rádió-adó-vevő IC-n az iM282A rádiómodulban, ami eltérő érzékenységi értékeket eredményez.
Az SK-iM282A indítókészlettel megvalósított 2,4 GHz-es rádiókapcsolat teszteredményei.
Az iM282A rádió modult megtalálja kínálatunkban, egyenesen raktárkészletről kínáljuk. Az SK-iM282A kezdőkészlet kérésre megrendelhető kedvező feltételek mellett.
IMST termékekkel kapcsolatos érdeklődésével, vagy egyéb információért kérjük, forduljon hozzánk bizalommal az info@soselectronic.hu címen.
Önnek is tetszenek cikkeink? Ne maradjon le egyről sem! Nem kerül erőfeszítésébe, mi eljuttatjuk Önhöz.
