reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© franz pfluegl dreamstime.com Technologie | 13 listopada 2017

Bezprzewodowe technologie ultraniskiego poboru mocy (ULP) (Cz臋艣膰 II)

Om贸wienie zalet Bluetooth Low Energy (BLE), ANT, ZigBee, RF4CE, NFC, Nike+ i Wi-Fi a tak偶e technologii podczerwieni, kt贸ra promowana jest przez Infrared Data Association (IrDA). Cz臋艣膰 II.
System zdalnego sterownia RF4CE

Projektujesz elektronik臋? Zarezerwuj 4 pa藕dziernika 2018 na najwi臋ksz膮 w Polsce konferencj臋 dedykowan膮 projektantom, Evertiq Expo Krak贸w 2018. Przesz艂o 50 producent贸w i dystrybutor贸w komponent贸w do Twojej dyspozycji, ciekawe wyk艂ady i 艣wietna, tw贸rcza atmosfera. Jeste艣 zaproszony, wst臋p wolny: kliknij po szczeg贸艂y.

漏 Evertiq

Protok贸艂 ZigBee o profilu RF4CE (Radio Frequency for Consumer Electronics) stworzono na potrzeby technologii zdalnego sterowania RF. RF4CE zosta艂 ujednolicony w 2009 roku przez cztery znacz膮ce firmy z sektora elektroniki u偶ytkowej: Sony, Philips, Panasonic i Samsung. Do urz膮dze艅 wykorzystuj膮cych RF4CE nale偶膮 dekodery, odtwarzacze, zestawy telewizyjne oraz inne sterowane przy u偶yciu popularnego 鈥瀙ilota”. Technologia wykorzystana zosta艂a przez kilku producent贸w uk艂ad贸w, w tym Microchip, Silicon Labs i Texas Instruments. RF4CE wykorzystuje technologi臋 RF w celu wyeliminowania problem贸w interoperacyjno艣ci, niedoskona艂o艣ci 鈥瀢idzenia” si臋 urz膮dze艅 oraz usuni臋cia wad w funkcjach zdalnego sterowania podczerwieni膮 (IR). Niedawno RF4CE stan臋艂a w obliczu ostrej konkurencji, ze strony zar贸wno technologii Bluetooth Low Energy, jak i ZigBee stworzonej dla aplikacji zdalnego sterowania.

Jakie Wi-Fi wybra膰?

Technologia Wi-Fi oparta na standardzie IEEE 802.11 to bardzo wydajne rozwi膮zanie dla sieci bezprzewodowej. Jest ona jednak zoptymalizowana pod k膮tem du偶ych transfer贸w danych z wykorzystaniem du偶ych przepustowo艣ci, a nie niskiego zu偶ycia energii. W zwi膮zku z tym, Wi-Fi nie nadaje si臋 dla urz膮dze艅, kt贸re wymagaj膮 d艂ugoletniej pracy na zasilaniu bateryjnym, bez ich wymiany. W ostatnich latach wprowadzono jednak udoskonalenia w zakresie ograniczenia zu偶ycia energii, w tym takie poprawki jak standard IEEE 802.11v, kt贸rego nowa funkcjonalno艣膰 pozwala na monitorowanie wydajno艣ci po艂膮cze艅, ich stanu oraz pobieranej mocy przez urz膮dzenia klienckie, w trakcie po艂膮czenia z sieciami bezprzewodowymi. Opublikowany w 2017 roku nowy standard IEEE 802.11ah (Wi-Fi "HaLow"), dzia艂a w pa艣mie ISM 90 MHz i w por贸wnaniu z wersjami Wi-Fi dzia艂aj膮cymi w pasmach 2,4 GHz i 5 GHz, charakteryzuje si臋 ni偶szym zu偶yciem energii i wi臋kszym zasi臋giem. IEEE 802.11ah to obiecuj膮cy standard komunikacji, kt贸ry mo偶e obs艂u偶y膰 ogromn膮 liczb臋 zr贸偶nicowanych urz膮dze艅 w Internecie przedmiot贸w (IoT).

Czy NIKE+ jest opcj膮?

Nike+ to opatentowana technologia bezprzewodowa opracowana przez producenta odzie偶y sportowej Nike i skierowana na rynek fitness. Zosta艂a zaprojektowana przede wszystkim w celu bezprzewodowego po艂膮czenia czujnika “foot pod” zawieraj膮cego uk艂ad radiowy 2,4 GHz, z urz膮dzeniami mobilnymi firmy Apple, kt贸re analizuj膮 i prezentuj膮 zarejestrowane dane. Niestety nowa generacja smartfon贸w powoli wypar艂a ten sprz臋t z u偶ycia, zast臋puj膮c go nowymi aplikacjami o tych samych funkcjonalno艣ciach. Zastrze偶ona technologia bezprzewodowa, na kt贸rej opiera艂 si臋 system Nike+, jest nadal u偶ywana w takich produktach, jak bezprzewodowe myszy czy klawiatury. Je偶eli nie jest wymagana interoperacyjno艣膰 urz膮dze艅, na rynku istnieje zbli偶one rozwi膮zanie w postaci mikrokontrolera zintegrowanego z torem radiowym nRF24LE1 firmy Nordic Semiconductor. Uk艂ad oferuje por贸wnywaln膮 wydajno艣膰 z technologiami, takimi jak na przyk艂ad Bluetooth Low Energy, bez konieczno艣ci spe艂niania standard贸w.

Czy IrDA jest rozwi膮zaniem problem贸w z komunikacj膮 kr贸tkiego zasi臋gu?

Stowarzyszenie Infrared Data Association (IrDA) obejmuje oko艂o 50 firm i dotychczas opublikowa艂o kilka protoko艂贸w komunikacji IR pod nazw膮 IrDA. IrDA nie jest technologi膮 opart膮 na cz臋stotliwo艣ci radiowej, lecz wykorzystuje modulowane impulsy 艣wiat艂a podczerwonego do przesy艂ania informacji. Kluczowymi zaletami tej technologii s膮 wbudowane zabezpieczenia, poniewa偶 nie jest to RF, bardzo niski poziom b艂臋du (BER), co wp艂ywa na popraw臋 wydajno艣ci, brak wymogu uzyskania certyfikatu zgodno艣ci z obowi膮zuj膮cym przepisami oraz niski koszt. Technologia jest r贸wnie偶 dost臋pna w wersji high-speed, oferuj膮c szybko艣膰 transferu na poziomie 1 Gb/s. Wad膮 technologii podczerwieni jest ograniczony zasi臋g (szczeg贸lnie w wersji high-speed), wymaganie wzajemnego 鈥瀢idzenia" si臋 urz膮dze艅 i brak dwukierunkowej komunikacji w standardowych implementacjach. IrDA w por贸wnaniu z technologiami radiowymi nie jest te偶 szczeg贸lnie oszcz臋dna pod wzgl臋dem zu偶ycia energii. W podstawowych aplikacjach wykorzystuj膮cych zdalne sterowanie, w kt贸rych koszt jest kluczowym parametrem, IrDA znakomicie si臋 sprawdza. Ale gdy wymagane s膮 zaawansowane funkcje sterowania, takie jak w przypadku inteligentnych telewizor贸w, technologie o niskim poborze mocy - Bluetooth i RF4CE s膮 cz臋艣ciej wykorzystywane.

Gdzie pasuje NFC?

Komunikacja NFC (Near Field Communication) dzia艂a w pa艣mie ISM 13,56 MHz. Przy tak niskiej cz臋stotliwo艣ci, anteny p臋tli nadawczej i odbiorczej dzia艂aj膮 odpowiednio jako pierwotne i wt贸rne uzwojenia transformatora. Przesy艂anie danych odbywa si臋 raczej za pomoc膮 pola magnetycznego, ni偶 towarzysz膮cego pola elektrycznego, poniewa偶 jest ono mniej dominuj膮ce na niewielkich odleg艂o艣ciach. NFC przesy艂a dane z szybko艣ci膮 do 424 Kb/s. Jak sama nazwa wskazuje, jest przeznaczone do komunikacji na bardzo niewielkie odleg艂o艣ci, maksymalnie do 10 cm. To ograniczenie uniemo偶liwia bezpo艣redni膮 konkurencj臋 z Bluetooth Low Energy, ZigBee, Wi-Fi i podobnymi technologiami. Producenci tacy jak NXP dostarczaj膮 t膮 technologi臋 w uk艂adzie czytnika NFC CLRC66303. G艂贸wn膮 zalet膮 jest to, 偶e "pasywne" urz膮dzenia NFC (na przyk艂ad karty p艂atnicze) nie wymagaj膮 zasilania, a staj膮 si臋 aktywne tylko w bliskim zasi臋gu zasilanego urz膮dzenia NFC. Technologia NFC zyska艂a powszechn膮 akceptacj臋 dla technologii p艂atno艣ci zbli偶eniowych i jako metoda parowania innych technologii bezprzewodowych, takich jak urz膮dzenia Bluetooth Low Energy, bez niebezpiecze艅stwa atak贸w typu "man-in-the-middle" (MITM). NFC znajduje zastosowanie w niszowych aplikacjach i jest doskona艂ym uzupe艂nieniem dla innych om贸wionych wcze艣niej bezprzewodowych technologii.

Artyku艂 opublikowano dzi臋ki uprzejmo艣ci firmy DigiKey

Cz臋艣膰 III ju偶 wkr贸tce!
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
December 11 2018 12:50 V11.10.5-1