RF se refere às frequências que se enquadram no espectro eletromagnético associado à propagação de ondas de rádio. A corrente de RF cria campos eletromagnéticos quando aplicada a uma antena que propaga o sinal aplicado através do espaço. As comunicações baseadas em ondas eletromagnéticas têm sido utilizadas por muitas décadas, especialmente para comunicações de voz sem fio e comunicações de dados. A frequência do sinal de RF é inversamente proporcional ao comprimento de onda do campo. A taxa de oscilação para as frequências de rádio está na faixa de cerca de 30 KHz a 300 GHz.
As ondas de RF moduladas para conter informações são chamadas de sinais de RF. Esses sinais de RF têm alguns comportamentos que podem ser previstos e detectados e podem interagir com outros sinais. As antenas devem ser usadas para receber os sinais de rádio. Essas antenas captarão mais sinais de rádio por vez. Usando sintonizadores de rádio, frequências específicas podem ser captadas. Existem algumas bandas gratuitas disponíveis que são usadas para aplicativos de controle remoto. Também são chamadas de bandas ISM (Industrial, Scientific, and Medical). A banda de frequência mais atraente é 434 MHz
Os dados de carga útil precisam ser modulados na portadora RF. Duas técnicas simples de modulação Amplitude shift Keying (ASK) e Frequency shift keying (FSK) são populares para isso. Por motivos de consumo de energia, ASK é implementado principalmente como codificação ON-OFF (OOK). O desafio é encontrar um projeto ou conceito de antena que represente um compromisso perfeito entre custo e desempenho. Um design de RF claro é necessário para cumprir os regulamentos.
Links bidirecionais para controle remoto de comunicação RF
Controles remotos de última geração podem ser usados com base em links de RF bidirecionais. Além do link do controlador remoto para o dispositivo controlado, há um link adicional de retorno do dispositivo para o controlador. Este link de retorno pode ser usado para garantir a robustez do link remoto usando protocolos de handshake e dando feedback ao usuário. Os links de RF bidirecionais são implementados usando ICs transceptores de RF que incluem um receptor de RF e um transmissor de RF compartilhando um único PLL e uma única antena.
Protocolos para comunicação RF
O protocolo de controle remoto RF usa endereços de dispositivos e comandos para representar as informações. Cada controle remoto RF requer uma ID exclusiva, o que significa que cada transmissor em todo o mundo possui uma ID exclusiva. Portanto, o comprimento do bit reservado para RF IDs é mais longo (por exemplo, de 32 a 40 bits).
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Para maior robustez do link de RF, os valores de verificação de redundância cíclica (CRC) são frequentemente gerados e transmitidos como parte do quadro. O receptor pode identificar claramente quaisquer erros de bit, recalculando os valores CRC do quadro de dados recebido e comparados com aquele gerado antes da transmissão. O nível de carga da bateria do transmissor pode ser sinalizado com um campo de dados completo de 4 ou 8 bits que representa a tensão medida da bateria. Os sistemas permitem a comunicação unilateral entre dois nós, ou seja, transmissão e recepção.
Os módulos RF têm sido usados em conjunto com um conjunto de codificadores e CIs decodificadores de quatro canais. HT-12E e HT-12D ou HT-640 e HT-648 são os codificadores e decodificadores mais comumente usados, respectivamente, na comunicação RF. O codificador é usado para codificar dados de transmissão enquanto a recepção é decodificada pelo decodificador. O codificador será usado para transmitir os dados em série em vez de enviar em paralelo. Esses sinais são transmitidos em série por RF ao ponto de recepção. O decodificador é usado para decodificar os dados seriais no receptor e coberturas como dados paralelos.
Aplicações de comunicação RF:
A comunicação RF é usada principalmente para dados sem fio, aplicativos de transferência de voz e aplicativos de automação residencial, aplicativos de controle remoto e aplicativos orientados para a indústria.
Por exemplo, em aplicações de automação residencial, podemos usar interruptores controlados por RF em vez de interruptores convencionais. Para este propósito, um remoto RF pode ser usado para controlar luzes e outros dispositivos sem se mover para outros lugares. Este aplicativo é útil principalmente para pessoas com deficiência física. Em aplicações voltadas para a indústria para controle de robôs e veículos, a comunicação RF pode ser usada. Os veículos robôs são geralmente usados em operações arriscadas que não podem ser realizadas por humanos. Para isso, é necessária uma unidade transmissora para controlar o movimento dos veículos robôs.
Unidade de transmissão de RF para controlar o veículo robô
Unidade de veículo robô controlada por uma unidade de transmissão RF
Por vários motivos, a transmissão por RF é melhor do que IR (infravermelho). Em primeiro lugar, o sinal por RF pode percorrer distâncias maiores, tornando-o adequado para aplicações de longo alcance. IR opera principalmente no modo de linha de visão, mas os sinais de RF podem viajar mesmo quando há uma obstrução entre o transmissor e o receptor. A transmissão de RF apresenta alta confiabilidade do que as comunicações remotas por infravermelho. As comunicações de RF usam uma frequência específica, mas o IR não usará uma faixa específica e serão afetadas por outras fontes emissoras de IR.
