在智能設備與物聯網技術深度融合的產業浪潮下,無線遙控技術早已突破電視機、空調與投影儀等傳統遙控領域的應用邊界,完成了從基礎單向指令傳輸向多維智能交互體系的補充迭代,可精準匹配現代工業領域對遙控距離、遙控精度與環境適應性等能力的核心訴求。
其中,無線射頻作為一種具備遠距離傳輸、抗干擾能力強與技術成熟度高等優勢的無線通信技術,尤其是在Sub-GHz頻段下,其低功耗、強穿透與廣覆蓋的特性進一步凸顯,是在各種復雜工業環境中實現高可靠性的無線遙控方案之一。
Sub-GHz射頻在工業遙控方案中有那些應用優勢?
眾所周知,一套無線射頻遙控設備主要由發射部分和接收部分組成,發射器可以將控制者的控制按鍵經過編碼,調制到特定頻率的射頻載波上,然后通過天線將已調制的射頻信號發射出去。而接收器則通過解調電路將天線接收到的射頻信號進行還原,從而得到與控制按鍵相對應的信號,實現對相應設備的控制。

一種常見的無線射頻遙控方案示意圖
工業射頻遙控器是指操控工程機械或工業設備的遠程無線遙控設備,已廣泛應用于卷簾門、起重機、集裝箱吊車與動能開關等領域之中,其主要通過射頻信號進行指令傳輸,發射器與接收器兩者之間的通信頻率通常為315MHz或433MHz。
值得一提的是,在實際的應用場景中,無線射頻遙控方案還具備著諸多優勢,例如:
在控制距離方面,無線射頻遙控方案應用在控制大型工業起重機和工程車輛等設備中時,可在150米范圍內實現控制信號的無盲區覆蓋,準確控制設備運行。
在穿透力方面,無線射頻遙控方案應用在無線門鈴中時,其控制信號可穿透墻壁、塑料與木板等障礙物,精準觸達室內的響應設備。
此外,無線射頻遙控方案還能通過自適應跳頻、前向糾錯等算法,在工業廠房與摩天城市等存在電磁干擾和噪聲的復雜場景中保持穩定通訊,降低控制誤碼率,為眾多應用場景提供值得信賴的控制保障。
Sub-GHz射頻,工業遙控方案的“好搭檔”
以華普微Sub-GHz無線射頻收發方案為例,其自主研發的CMT215x、CMT218x與CMT2119A系列等無線發射遙控芯片,可搭配CMT221x系列無線接收芯片一起使用,精準賦能眾多工業遙控場景。

Sub-GHz無線射頻收發方案
如下圖所示,某卷簾門無線遙控方案的發射端就選用了無線發射芯片CMT2119A;而接收端則選用無線接收芯片CMT2219B,通過解調遙控指令輸出給電機以開啟卷簾門或關閉卷簾門。
其中,CMT2119A是一款高性能、高度靈活、低成本的單芯片 (G)FSK/OOK發射器,適用于各種240至960MHz無線應用。CMT2119A提供最簡單的方法來控制數據傳輸,當在DATA引腳上檢測到有效電平翻轉時開始傳輸,而在DATA引腳在定義的時間窗口內保持低電平或發出兩線接口 (TWI) 命令后,傳輸操作將停止。

CMT2119A芯片功能可以通過兩種不同的方式進行配置:通過TWI設置配置寄存器,或使用CMOSTEK USB編程器和RFPDK對嵌入式EEPROM進行編程。CMT2119A的工作電源電壓為1.8 V至3.6 V,傳輸+10 dBm輸出功率時消耗27.6 mA (FSK @ 868.35 MHz),并且在睡眠狀態時僅泄漏20nA。
CMT2219B是一款超低功耗,高性能,適用于各種127至1020MHz無線應用的OOK,(G)FSK接收器。CMT2219B高達-121dBm的靈敏度優化了應用的鏈路性能。CMT2219B支持多種數據包格式及解碼方式,使得它可以靈活地滿足各種應用需求。
另外,CMT2219B還支持64-byte Rx FIFO,豐富的GPIO及中斷配置,Duty-Cycle 運行模式,信道偵聽,高精度RSSI,低電壓檢測,上電復位,低頻時鐘輸出,手動快速跳頻,靜噪輸出等功能,使得應用設計更加靈活,實現產品差異化設計。

CMT2219B工作于1.8 V至3.6V。當達到-121dBm 靈敏度的時候僅消耗8.5mA電流,超低功耗接收模式可以進一步降低芯片的接收功耗。
展望未來,隨著物聯網無線通信技術的加速普及,Sub-GHz射頻芯片將有望在智能控制領域實現更精準的場景適配與性能躍遷。而通過多協議兼容設計與自適應信號增強算法,Sub-GHz射頻芯片還可構建與Wi-Fi、藍牙等技術的協同通信框架,為萬物智聯時代提供更安全、更穩定的底層通信支撐。
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