Использование RF-модулей
Иногда, между устройствами требуется установить беспроводное соединение. В последнее время для этой цели все чаще стали применять Bluetooth и Wi-Fi модули. Но одно дело передавать видео и здоровенные файлы, а другое — управлять машинкой или роботом на 10 команд. С другой стороны радиолюбители часто строят, налаживают и переделывают заново приемники и передатчики для работы с готовыми шифраторами/дешифраторами команд. В обеих случаях можно использовать достаточно дешевые RF-модули. Особенности их работы и использования под катом.
Типы модулей
RF-модули для передачи данных работают в диапазоне УКВ и используют стандартные частоты 433МГц, 868МГц либо 2,4ГГц (реже 315МГц, 450МГц, 490МГц, 915МГц и др.) Чем выше несущая частота, тем с большей скоростью можно передавать информацию.
Как правило, выпускаемые RF-модули предназначены для работы с каким-либо протоколом передачи данных. Чаще всего это UART (RS-232) или SPI. Обычно UART модули стоят дешевле, а так же позволяют использовать нестандартные (пользовательские) протоколы передачи. Вначале я думал склепать что-то типа такого, но вспомнив свой горький опыт изготовления аппаратуры радиоуправления выбрал достаточно дешевые HM-T868 и HM-R868 (60грн. = менее $8 комплект). Существуют также модели HM-*315 и HM-*433 отличающиеся от нижеописанных лишь несущей частотой (315МГц и 433МГц соответственно). Кроме того есть множество других модулей аналогичных по способу работы, поэтому информация может быть полезной обладателям и других модулей.
Передатчик
Почти все RF-модули представляют собой небольшую печатную плату с контактами для подключения питания, передчи данных и управляющих сигналов. Рассмотрим передатчик(трансмиттер) HM-T868
На нем имеется трехконтактный разъем: GND(общий), DATA(данные), VCC(+питания), а также пятачок для припайки антенны(я использовал огрызок провода МГТФ на 8,5см — 1/4 длинны волны).
Приемник
Ресивер HM-R868, внешне, очень похож на соответствующий ему трансмиттер
но на его разъеме есть четвертый контакт — ENABLE, при подаче на него питания приемник начинает работать.
Работа
Судя по документации, рабочим напряжением является 2,5-5В, чем выше напряжение, тем большая дальность работы. По сути дела — это радиоудлинитель: при подаче напряжения на вход DATA передатчика, на выходе DATA приемника так же появится напряжение (при условии что на ENABLE также будет подано напряжение). НО, есть несколько нюансов. Во-первых: частота передачи данных (в нашем случае — это 600-4800 бит/с). Во-вторых: если на входе DATA нету сигнала более чем 70мс, то передатчик переходит в спящий режим(по-сути отключается). В-третьих: если в зоне приема ресивера нету работающего передатчика — на его выходе появляется всякий шум.
Проведем небольшой эксперимент: к контактам GND и VCC трансмиттера подключим питание. Вывод DATA соединим с VCC через кнопку или джампер. К контактам GND и VCC ресивера также подключаем питание, ENABLE и VCC замыкаем между собой. К выходу DATA подключаем светодиод (крайне желательно через резистор). В качестве антенн используем любой подходящий провод длинной в 1/4 длинны волны. Должна получиться такая схемка:
Сразу после включения приемника и/или подачи напряжения на ENABLE должен загореться светодиод и гореть непрерывно (ну или почти непрерывно). После нажатии кнопки на передатчике, со светодиодом также ничего не происходит — он продолжает гореть и дальше. При отпускании кнопки светодиод мигнет(погаснет и снова загорится) и продолжает гореть дальше. При повторном нажатии и отпускании кнопки все должно повторится. Что же там происходило? Во время включения приемника, передатчик находился в спящем состоянии, приемник не нашел нормального сигнала и стал принимать всякий шум, соответственно и на выходе появилась всякая бяка. На глаз отличить непрерывный сигнал от шума нереально, и кажется, что светодиод светит непрерывно. После нажатия кнопки трансмиттер выходит из спячки и начинает передачу, на выходе ресивера появляется логическая «1» и светодиод светит уже действительно непрерывно. После отпускания кнопки передатчик передает логический «0», который принимается приемником и на его выходе также возникает «0» — светодиод, наконец, гаснет. Но спустя 70мс передатчик видит что на его входе все тот же «0» и уходит в сон, генератор несущей частоты отключается и приемник начинает принимать всякие шумы, на выходе шум — светодиод опять загорается.
Из вышесказанного следует, что если на входе трансмиттера сигнал будет отсутствовать менее 70мс и находится в правильном диапазоне частот, то модули будут вести себя как обычный провод (на помехи и другие сигналы мы пока не обращаем внимания).
Формат пакета
RF-модули данного типа можно подключить напрямую к аппаратному UART или компьютеру через MAX232, но учитывая особенности их работы я бы посоветовал использовать особые протоколы, описанные программно. Для своих целей я использую пакеты следующего вида: старт-биты, байты с информацией, контрольный байт(или несколько) и стоп-бит. Первый старт-бит желательно сделать более длинным, это даст время чтобы передатчик проснулся, приемник настроился на него, а принимающий микроконтроллер(или что там у Вас) начал прием. Затем что-то типа «01010», если на выходе приемника такое, то это скорее всего не шум. Затем можно поставить байт идентификации — поможет понять какому из устройств адресован пакет и с еще большей вероятностью отбросит шумы. До этого момента информацию желательно считывать и проверять отдельными битами, если хоть один из них неправильный — завершаем прием и начинаем слушать эфир заново. Дальше передаваемую информацию можно считывать сразу по байтам, записывая в соответствующие регистры/переменные. По окончании приема выполняем контрольное выражение, если его результат равен контрольному байту — выполняем требуемые действия с полученной информацией, иначе — снова слушаем эфир. В качестве контрольного выражения можно считать какую-нибудь контрольную сумму, если передаваемой информации немного, либо Вы не сильны в программировании — можно просто посчитать какое-то арифметическое выражение, в котором переменными будут передаваемые байты. Но необходимо учитывать то, что в результате должно получится целое число и оно должно поместится в количество контрольных байт. Поэтому лучше вместо арифметических операций использовать побитовые логические: AND, OR, NOT и, особенно, XOR. Если есть возможность, делать контрольный байт нужно обязательно так как радиоэфир — вещь очень загаженная, особенно сейчас, в мире электронных девайсов. Порой, само устройство может создавать помехи. У меня, например, дорожка на плате с 46кГц ШИМ в 10см от приемника очень сильно мешала приему. И это не говоря о том, что RF-модули используют стандартные частоты, на которых в этот момент могут работать и другие устройства: рации, сигнализации, радиоуправление, телеметрия и пр.
Что еще можно почитать
HM-T и HM-R — описание и документация на сайте производителя.
1, 2 и 3 — интересные статьи и наблюдения (много чего полезного можно найти в комментариях).
- RF-модули
- радиопередача
- беспроводная передача
- HM-R868
- HM-T868
KNX RF – Мировой стандарт среды передачи данных
Будущее за цифровыми и беспроводными технологиями! Именно такой итог можно подвести, если проанализировать современное состояние развития коммуникационных технологий. Превосходные цифровые технологии уже давно обогнали аналоговые технологии передачи данных. Производители и конечные пользователь продукции все чаще делают ставку на беспроводные радиосети.
В настоящее время через дистанционное управление реализованы лишь отдельные области автоматизации, такие как: закрытие/открытие гаражных ворот и разворачивание тентов. Однако радиосети будущего будут реализованы в самых разных отраслях промышленности. Конечный пользователь ждет от изготовителей независимых решений, охватывающих различный спектр их применения. Без этого невозможно сегодня реализовать концепцию унификации обслуживания жилищного хозяйства. Данная концепция всегда стояла во главе системы KNX и была ее главным козырем. Подобно уже реализованному стандарту соединения по витой паре и линиям электропитания, стандарт KNX RF (по радиоканалу) обеспечивает оптимизированный подход к созданию системы коммуникации, открытой для всех производителей.
Передача данных
Качество передачи данных определяет правильный выбор радиочастоты. Выбранная для системы KNX частота 868,3 МГц сочетает в себе преимущества хорошего охвата зоны с высокой надежностью работы в рамках здания. Надежность обеспечивается строгим запретом работать в пределах этого радиодиапазона. Для охвата дома или квартиры достаточно максимальной мощности передачи в 25 мВт. Для больших сооружений могут потребоваться ретрансляторы, передающие сигнал дальше.
Достигаемая скорость передачи данных в 16 килобит/сек. Это чуть больше, чем по витой паре, так что параллельно могут быть переданы также и дополнительные данные, которые носят служебный характер и необходимы для повышения надежности самой передачи. Также как и в сетях с соединением по витой паре достигается скорость передачи примерно 50 сообщений в секунду. Как и во всех других реализациях передачи данных системой KNX, сообщения передаются группами. Это также означает, что сообщения могут быть получены от многих устройств одновременно. Например, это может быть команда включить сразу несколько ламп. Кодирование данных (Interworking – «обеспечение межсетевого обмена») для радиоканала сохранилось прежним, поэтому специалисты, знакомые с сетевыми технологиями, построенными на витой паре и линии электросвязи, легко разберутся в принципах работы KNX RF.
Конфигурация
В настоящее время доступные на рынке устройства конфигурируются по принципу Easy-Mode. Это означает, что для создания новой конфигурации не требуется PC или ноутбук (Рис. 1). Также не требуется никакой базы данных для конкретного изделия. Вся информация, необходимая для конфигурирования, хранится непосредственно в самом устройстве. Также предполагается формировать конфигурацию с помощью пакета ETS (Engineering Tool Software).
Где полезен KNX RF?
Технология радиоуправления представляет интерес, если провести кабели не представляется возможным (например, в случае с жильем, находящимся на реконструкции). Система KNX RF также интересна и для зданий, уже оборудованных витой парой. Управляемые по радиоканалу устройства подходят для беспроводного расширения уже существующей системы. Беспроводное управление всеми системами зданий теоретически осуществимо, однако возможны и исключения.
Датчики, не зависимые от электросети, оборудуются батареями. Во многих случаях источником энергии могут стать солнечные батареи. Это используется, когда нет нужды в постоянном подключении устройства. Вот почему для системы KNX RF была выбрана стратегия однонаправленной связи, когда устройство само посылает сигнал, если в этом есть необходимость. При этом сами сетевые устройства приемниками не обеспечиваются.
Если же говорить о приводных механизмах, то они должны всегда оставаться в режиме приема, поэтому для них используются двунаправленные каналы с индивидуальной моделью управления. Питание приводных механизмов обычно осуществляются через шины. В системе KNX RF все устройства оборудуются передатчиками, независимо от того, имеют ли они приемник.
Но особая ценность системы KNX наиболее очевидна, если используются не только радиоканал управления устройств, но и другие виды соединения. Обслуживаемое KNX RF пространство увеличивается за счет ретрансляторов, что не исключает возможность использования для соединения устройств витой пары (Рис. 2). В рамках стандарта KNX для автоматизации сложных сооружений используется передача данных через Ethernet и линии электросети. В зависимости от места монтажа и возможностей связи можно выбрать оптимальное решение для каждого устройства.
Стандарт KNX RF является именно стандартом передачи данных по радиоканалу (ISO/IEC 14543), поскольку он не только разработан для систем автоматизации зданий, но и соответствует требованиям беспроводных технологий передачи данных. В рамках стандарта, поддерживающего различные механизмы передачи сигнала и режимы конфигурации, введение управления по радиоканалу (KNX RF) стало уникальным решением для тех случаев, когда требуется нечто большее, чем просто дистанционное управление. Конечно, беспроводные системы контроля родились не вчера, и гонка технологий уже началась. Но стандарт KNX RF занял выгодную позицию на внутренней дорожке и производители устройств, поддерживающие этот стандарт, имеют неоспоримое преимущество, предоставляя конечному пользователю наилучшие возможности и расширяя сферу охвата сети KNX.
Беспроводный WiFi выключатель Sonoff RF, управление при помощи пульта, смартфона (без пульта)
Беспроводный Wifi выключатель Sonoff RF – это новая технология, которая сделает Ваш дом более технологичным и «умным». Управлять электрическими устройствами и освещением в доме станет намного удобнее и проще. При помощи Sonoff Вы можете объединить управление в единый «командный центр», в качестве которого будет служить Ваш смартфон. То есть программа eWeLink позволяет добавлять множество устройств Sonoff в список, и управлять ими в одном приложении.
Выключатель Sonoff RF можно подключить к любому электрическому прибору. Это может быть и управление газовым котлом, подогрев бассейна, включение куллера, вентилятора, кондиционера, различного рода освещения в доме. Это можно сделать в несколько кликов, сидя на диване. А особенно устройство Sonoff будет полезным, если необходимо удаленно управлять загородным домом, дачей или удаленным объектом. Тем более, выключатель Sonoff имеет встроенный таймер, который позволит управлять устройствами, как по расписанию, так и вручную.
— Поддерживает управление через WiFi сеть, а также при помощи радио брелка частотой 433MHz на расстоянии около 20-50 метров.
— Возможность видеть в приложении в реальном времени статус устройства (включен/выключен).
— Возможность настройки таймера для автоматического включения/выключения (до 8-ми задач для каждого устройства). Задачи могут быть как циклическими на каждый день недели, так и одиночными на любой день года;
— Вы можете скачать приложение eWeLink, при помощи которого происходит управление, для смартфонов на базе Android в Google Play, а также в App Store для смартфонов с операционной системой iOS.
— Напряжение: 90-250V AC(50/60Hz);
— Максимальный ток: 10A;
— Максимальная нагрузка: 2200 Ватт;
— Размеры: 88 х 38 х 23 мм;
— Пределы влажности: 5%-95%;
— Рабочая температура: ﹣20℃-75℃;
— Пульт не идет в комплекте.
Характеристики
| Производитель | Sonoff |
| Беспроводной стандарт | Wi-Fi |
| Управление | Приложение на Android, Приложение на iOS, Локальный доступ, Удаленный доступ |
| Технические особенности | Дистанционное управление |
| Управление | Wi-fi при помощи смартфона, Радио, при помощи пульта |
| Количество каналов | 1 канал |
| Питание | 220 Вольт |
| Мощность реле | 10 Ампер |
| Доп. характеристики | С таймером |
0 отзыва к товару Беспроводный WiFi выключатель Sonoff RF, управление при помощи пульта, смартфона (без пульта)
На весь ассортимент товара на нашем сайте мы предоставляем 14 дневную гарантию. Мы обязуемся предоставить товар в полном рабочем состоянии.
В течении 14 дней с момента получения, Вы можете произвести его тестирование, настройку и т.п.
Если товар не подошел, Вы гарантированно можете вернуть товар в течении указанного срока и получить деньги обратно или обменять его на любой товар на нашем сайте,
- В случае, если товар оказался не рабочим или имеет дефекты, которые не позволяют выполнять его главную функцию, мы вернем деньги или заменим товар и оплатим стоимость доставки.
- Если товар в рабочем состоянии, но просто не подошел по размеру, внешнему виду, функционалу и т.п. мы вернем Вам деньги или заменим товар на другой. В этом случае доставку оплачивает покупатель.
Возврат средств производится на банковскую карточку покупателя (Приватбанк).
Sonoff RF — беспроводной коммутатор WiFi С радиоприемником для Умного Дома
- Дистанционное включение / выключение — включение / выключение электрических устройств из любого места
- RF Remote control — Включить / выключить 433MHz RF Remote в помещении
- Поддержка приложений — бесплатное мобильное приложение для iOS и Android eWeLink
- Управление по локальной сети — включение / выключение устройства, даже если у WiFi нет доступа к Интернету
- Состояние синхронизации — состояние устройства в реальном времени, предоставленное приложению
- Синхронизация — установка запланированных / таймеров обратного отсчета для включения / выключения в указанное время
- Share Control — Управляйте своим умным домом вместе со своей семьей
- Сцена — включите / выключите группу устройств одним касанием
- Интеллектуальная сцена — включается / выключается датчиком температуры, гула или других условий окружающей среды
- Совместимость — отлично работает с Amazon Alexa, Google Assistant, IFTTT, Google Nest
Беспроводной выключатель питания Sonoff — это доступное устройство, которое предоставляет пользователям интеллектуальное управление домом. Это беспроводной электрический выключатель, который может подключаться к широкому спектру приборов. Беспроводной коммутатор Sonoff передает данные на облачную платформу через WiFi-маршрутизатор, который позволяет пользователям удаленно управлять всеми подключенными устройствами через приложение eWeLink. Облачный сервер Sonoff RF является глобальным сервером Amazon AWS.
Переключатель Sonoff RF делает всю бытовую технику умной. Пока мобильный телефон имеет сеть 2G / 3G / 4G / WiFi, пользователи могут удаленно управлять устройствами, отключая их в любое время и в любом месте. Еще одна доступная функция — установить временные графики для устройств, которые могут включать в себя запланированные / обратные отсчеты / таймеры цикла и, таким образом, могут помочь пользователям поддерживать легкую жизнь.
Приложение eWeLink позволяет пользователям легко управлять устройствами. Версия приложения для iOS может быть загружена в App Store, а версия для Android — в Google Play.
WiFi реле Sonoff — управление
Управление осуществляется посредством смартфона. Работает как в режиме онлайн, так и по заранее установленному расписанию. Максимальное количество таймеров в одной модели — 8. Ряд моделей предусматривает управление с пульта. Установка, подключение, управление не представляет сложности. Управление возможно с большого расстояния, вплоть до другого континента. Важно, отсутствует ограничение по количеству WiFi реле, которыми можно управлять посредством одного и того же смартфона. Приложение русскоязычное, возможна установка на IOS и Android.