Radio Modem AUREL per Lunghe Distanze
Radio modem XTR-CYP-2.4 di AUREL Spa
Il modulo XTR-CYP-2.4 in applicazioni a 2.4 GHz su lunghe distanze.
L’utilizzo della banda da 2.4 Ghz a 2.483 Ghz mediante moduli dedicati sta aumentanto in maniera notevole essendo molteplici le soluzioni che si possono trovare nell’ambito del trasferimento audio e dati. Alcuni sistemi di comunicazione sono stati sviluppati per problematiche precise e sono diventati lo standard di riferimento nel loro settore.
Un primo esempio è il sistema WI-FI che consente la connessione in rete wireless di sistemi di computer con velocità minime di 2 Mbit/sec e che consente di far transitare il traffico di tipo Internet in maniera trasparente. Il supporto software per questo tipo di connessione è notevolmente pesante dovendo gestire una rete con elevato cambio di dati.
Un secondo esempio è il sistema Bluetooth che nasce con lo scopo di richiedere una quantità di hardware nettamente inferiore per la configurazione di una rete proponendosi come soluzione anche ad un solo chip. Il campo di utilizzo è lo scambio dati di alta velocità (250-750 Kbit/sec a seconda dell’utilizzo) privilegiando la connessione a breve distanza in grado cioè di sostituire tutto l’insieme di cavi che collega stampante,computer, periferiche di acquisizione e scambio dati.
Questo standard è si è affermato anche (e forse soprattutto) nella connessione wireless di quei dispostivi che possono dover scambiare rilevanti pacchetti di informazioni a distanze di pochi metri come il trasferimento di immagini e informazioni grafiche.
Terzo esempio è lo standard ZigBee che cerca di affermarsi nel settore del trasferimento dati a velocità ridotta ma con particolare riferimento a reti di connessione di elementi basso consumo in grado di poter essere alimentati a batteria.
Elemento comune ai sistemi descritti è la presenza rilevante di sistemi di gestione software della rete che costringono all’utilizzo di strutture dati e tecniche di comunicazione proprietarie che impediscono l’utilizzo di una tecnica completamente deterministica degli eventi. Risulta così estremamente difficile, se non impossibile, ottenere il trasporto di informazioni in tempi e modi certi, essendo la rete per sua natura di tipo probabilistico, e cioè in grado di provare a trasmettere comunque una informazione non garantendo però il tempo di trasporto della stessa.
Il radio modem AUREL CYP-2.4
Al fine di poter disporre di un sistema di comunicazione punto-punto operante sulla banda 2.4 Ghz con caratteristiche di semplicità unita ad alta affidabilità e a lunga distanza, AUREL propone il modulo CYP-2.4 basato sull’integrato CYWUSB6935 della società CYPRESS completato da un amplificatore di potenza e antenna integrata che portano la potenza RF realmente irradiata a +15dBm.
Al fine di ottenere la massima sicurezza dei dati trasmessi è necessario utilizzare tecniche di modulazione che consentano la ridondanza dei dati. Ciò si ottiene a scapito della velocità di trasmissione e pertanto il modulo privilegia la sicurezza dei dati offrendo come velocità di trasmissione 16Kbit/sec come massima ridondanza e 64Kbit/sec come minima ridondanza.
Il grado di sicurezza è ottenuto tramite la modulazione DSS (direct spread spectrum) che partendo dalla velocità massima interna di 1Mbit/sec ottiene le due velocità finali tramite la moltiplicazione di un codice a 64bit o di due codici a 32bit che “allargano” il codice trasmesso ridicendone la velocità e aumentandone grandemente la sicurezza. Nel caso di trasmissione con ridondanza massima il singolo bit viene trasmesso 64 volte e pertanto in ricezione è possibile ricostruire il dato corretto anche se non tutta l’informazione è integra essendo sufficiente una maggioranza coerente per identificare il bit trasmesso.
Questo tipo di modulazione richiede pertanto la definizione di parole di criptatura (i cosiddetti gold code) che sono utilizzabili anche per distinguere una sistema trasmittente da un altro operante sullo stesso canale. Due codici diversi rendono le due comunicazioni indipendenti consentendo così un livello di identificazione intrinseco nel singolo modulo.
Al fine di garantire una copertura di circa 150 metri outdoor, è necessario aumentare la potenza disponibile all’uscita dell’integrato (circa 0dBm) ad almeno 10dBm irradiati.
Questa potenza è il limite delle normative, ma, considerando un possibile utilizzo in condizioni di scarso irradiamento (contenitore plastico ecc) , si è portata la potenza massima al valore di +15dBm consentendo così i operare in tutte le condizioni. La potenza irradiata è programmabile con conseguente facile adattabilità alle varie esigenze.
Altra problematica di difficile soluzione per un utente non esperto di RF è la realizzazione di una antenna efficiente. Operando a 2.4 Ghz questa difficoltà diviene particolarmente elevata non essendo consentiti cavetti di prolunga o altro in quanto le perdite sono subito rilevanti annullando di fatto i vantaggi dell’amplificatore di potenza.
Si è realizzata pertanto una antenna integrata di tipo PIFA (planar inverted folded antenna) direttamente sullo stampato garantendo una ripetibilità di risultati altrimenti impossibile.
Come si vede dalle immagini il dispositivo ha dimensioni ridotte (25x35 mm) consentendo un montaggio verticale con ingombro minimo.
Il connettore (vedi pin out) è lo stesso del modulo CYPRESS senza amplificatore di potenza e ne conserva la totale funzionalità.
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Fonte: Article Marketing Italia
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