Радиочастотная (РЧ) технология — это технология беспроводной связи, в основном используемая в радиосвязи, связи, радарах, дистанционном управлении, беспроводных сенсорных сетях и других областях. Принцип беспроводной радиочастотной технологии основан на технологии распространения, модуляции и демодуляции электромагнитных волн. Ниже я познакомлю вас с принципом беспроводной радиочастотной технологии.
Технические принципы
Беспроводная радиочастотная технология — это технология, которая использует радиоволны для связи. Радиоволны на самом деле представляют собой тип электромагнитных волн с определенными частотами и диапазонами. При беспроводной радиочастотной связи передающая сторона преобразует информационные сигналы в сигналы электромагнитных волн посредством радиоволн и отправляет их. Принимающая сторона принимает сигналы электромагнитных волн, а затем преобразует их в информационные сигналы для обеспечения передачи данных и связи.
РЧ диапазон:
Связь ближнего поля (NFC): Связь ближнего поля (NFC) — это технология беспроводной связи ближнего радиуса действия, обычно от нескольких сантиметров до десятков сантиметров. NFC широко используется в мобильных платежах, интеллектуальном контроле доступа, смарт-тегах и других сценариях.
Bluetooth: технология Bluetooth обычно обеспечивает связь в радиусе от 10 до 100 метров с небольшим покрытием и подходит для подключения периферийных устройств, таких как мобильные телефоны, гарнитуры и клавиатуры. Bluetooth — это стандарт беспроводной технологии, который обеспечивает обмен данными на небольших расстояниях между стационарными и мобильными устройствами и построение персональных сетей (с использованием радиоволн УВЧ в диапазоне ISM 2,4–2,485 ГГц).
Wi-Fi: Полное английское название — Wireless Fidelity, что означает технологию беспроводной точности. Это технология, которая позволяет соединять друг с другом терминалы, такие как персональные компьютеры и портативные устройства (например, КПК и мобильные телефоны), по беспроводной сети. Wi-Fi — это бренд технологии беспроводной сетевой связи, принадлежащий Wi-Fi Alliance (Wi-Fi Aliance) с целью улучшения совместимости между продуктами беспроводных сетей на основе стандарта IEEE802.11. Диапазон покрытия технологии Wi-Fi обычно составляет от 30 до 100 метров в помещении и может достигать более 300 метров на открытом воздухе, но на него влияют препятствия, помехи сигнала и другие факторы.
Zigbee: ZigBee, как протокол беспроводной связи на короткие расстояния для персональных сетей, представляет собой новую технологию с низкой стоимостью, низким энергопотреблением, низкой скоростью, подходящую для беспроводной связи на коротких расстояниях и может быть встроена в различные электронные устройства. Эта технология в основном используется в низкоскоростных сетях связи. Технология Zigbee обычно составляет от 10 до 100 метров. Она подходит для беспроводной связи на короткие расстояния с низким энергопотреблением и низкой скоростью. Она часто используется в умных домах, промышленной автоматизации и других областях.
LoRa: LoRa — это технология беспроводной связи на большие расстояния с низким энергопотреблением, которая использует технологию модуляции CSS (Chirp Spread Spectrum) для передачи сигналов в широкополосном диапазоне частот и обладает хорошими возможностями защиты от помех. Ядром технологии LoRa является чип модема LoRa, который обеспечивает передачу и прием сигналов на большие расстояния путем кодирования и декодирования сигналов в частотной области. Покрытие технологии LoRa может достигать от нескольких километров до десятков километров, и она подходит для сценариев связи на большие расстояния, таких как Интернет вещей и умные города.
NB-IoT и LTE-M: NB-IoT и LTE-M — это технологии сотовой связи для Интернета вещей. Они имеют широкий диапазон покрытия, от десятков до сотен километров, и подходят для крупномасштабных подключений IoT.
Спутниковая связь: Спутниковая связь имеет самый широкий охват и может охватывать любую точку мира, но ее стоимость относительно высока. В основном она используется в отдаленных районах, на океанах, в аэрокосмической и других областях.
Принципы беспроводной радиочастотной технологии в основном включают в себя следующие аспекты:
Частотная модуляция. В беспроводной радиочастотной связи информационные сигналы преобразуются в сигналы электромагнитных волн специальных частот на основе технологии модуляции. Общие методы смешивания включают смешивание с амплитудной модуляцией (AM), смешение с частотной модуляцией (FM) и смешение с фазовой модуляцией (PM).
Антенна: Антенна является жизненно важным компонентом беспроводной радиочастотной связи. Она используется для отправки и приема радиоволновых сигналов. Конструкция и размещение антенн влияют на дальность передачи и качество беспроводной связи.
Канальное кодирование и декодирование. В беспроводной радиочастотной связи технология канального кодирования и декодирования используется для повышения стабильности и защиты от помех связи, а также обеспечения точности передачи данных.
Управление питанием. Беспроводная радиочастотная связь должна регулировать мощность нажатия, чтобы обеспечить передачу сигнала в определенном диапазоне и предотвратить его влияние на другой.
Управление полосами частот. Беспроводная радиочастотная связь должна эффективно управлять ресурсами спектра, чтобы избежать нерационального использования ресурсов полосы частот и обеспечить стабильность и надежность связи.
Сценарии применения
Беспроводные радиочастотные технологии широко используются в современном обществе, обеспечивая множество удобств и инноваций для жизни и работы людей. Вот некоторые распространенные области применения беспроводной радиочастотной связи:
Мобильная связь. Основой мобильной связи на самом деле являются радиочастотные технологии, включая мобильные телефоны, беспроводные сети, спутниковую связь и т. д. Эта серия интеллектуальных устройств позволяет людям совершать голосовые вызовы, отправлять текстовые сообщения и получать доступ к Интернету в любое время и в любом месте.
Умный дом. В системах «умного дома», таких как «умные» дверные замки, «умные» средства управления освещением, «умная» бытовая техника и т. д., дистанционное управление и интеллектуальное управление могут быть реализованы с помощью беспроводной технологии.
Интернет вещей. Беспроводная радиочастотная технология является важной частью Интернета вещей. Она обеспечивает взаимосвязь и взаимодействие между устройствами через беспроводные сенсорные сети, а также интеллектуальный мониторинг, сбор данных и удаленное управление.
Беспроводная сенсорная сеть: в беспроводных сенсорных сетях она в основном используется в мониторинге окружающей среды, здравоохранении, промышленном контроле и других областях для сбора данных и мониторинга в реальном времени.
Технология RFID: Технология радиочастотной идентификации (RFID) — это технология автоматической идентификации, основанная на беспроводной радиочастоте, которая широко используется в управлении логистикой, отслеживании запасов, системах контроля доступа и других областях. Не только повышает эффективность работы, но и повышает безопасность.
Оборудование беспроводного дистанционного управления. Беспроводная радиочастотная технология широко используется в панелях управления, таких как пульты дистанционного управления телевизорами, автомобильные контроллеры и контроллеры моделей, для выполнения удаленных операций.
Радиолокационная система: радиочастотная технология играет важную роль в радиолокационных системах и используется для обнаружения, отслеживания и навигации целей. Она широко используется в военной, аэрокосмической, метеорологической и других областях.
Область применения беспроводной радиочастотной технологии очень широка и охватывает многие области, такие как мобильная связь, спутниковая связь, радиолокационные системы, системы дистанционного управления, беспроводные сенсорные сети и т. д. Благодаря постоянному развитию технологий беспроводная радиочастотная технология будет продолжать играть важную роль в различных областях, привнося больше удобства и инноваций в жизнь и работу людей.
Рекомендации по беспроводному радиочастотному модулю Ebyte:
Радиочастотные модули серии E07 в основном предназначены для умных домов, промышленности, научных исследований и медицины, а также оборудования беспроводной связи на короткие расстояния. Доступна обширная аппаратная поддержка обработки пакетов, буферизации данных, пакетной передачи, индикации уровня принимаемого сигнала (RSSI), оценки чистоты канала (CCA), индикации качества канала и пробуждения по радио (WOR).
