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Was ist Funkübertragung?
Funklösungen, kurz RF, senden Informationen über Funkwellen von einem Ort zum anderen. Es handelt sich dabei um eine Form der drahtlosen Kommunikation, die so genannt wird, weil sie natürlich keine physischen Kabel benötigt. Andere gängige Formen der Funkübertragung sind Radio- und Fernsehsendungen und Walkie-Talkies.
Jede Funkübertragungslösung besteht aus zwei wesentlichen Komponenten: einem Sender und einem Empfänger. Der Sender ist die Komponente, die das Signal erzeugt und überträgt, während der Empfänger die Komponente ist, die das Signal empfängt und die darin enthaltenen Informationen anzeigt oder verwendet.
Radiowellen sind eine Art von elektromagnetischen Wellen. Sie sind unsichtbar und können vom Menschen in keiner Weise wahrgenommen werden. Das Spektrum der Radiowellen ist in eine große Anzahl verschiedener Frequenzen unterteilt. In den Anfängen der Funkübertragung sendeten die Sender statische Nachrichten, die das gesamte Spektrum der Frequenzen abdeckten. Da es heutzutage ständig Tausende von Radiowellen um uns herum gibt, die für Hunderte von verschiedenen Zwecken genutzt werden, verwenden die Sender kontinuierliche Sinuswellen, um Informationen zu senden.
Der Sender nimmt die in der Nachricht enthaltenen Daten auf, kodiert sie auf eine Sinuswelle und sendet sie über Funkwellen an den Empfänger.
Der Empfänger fängt die Funkwellen auf und entschlüsselt dieselbe Nachricht aus der Sinuswelle.
Die zu übertragende Nachricht kann viele Formen annehmen – eine einfache Textfolge, eine Aufnahme der Stimme einer Person, Stand- oder Videobilder. Sie alle können in Sinuswellen kodiert und drahtlos über die Luft übertragen werden. Die Kodierung der Informationen auf den Wellen wird als Modulation bezeichnet.
Es gibt drei Methoden, Sinuswellen zu modulieren:
Die Frequenz einer Sinuswelle gibt an, wie schnell oder langsam die Welle in einem vollständigen Zyklus von oben nach unten schwingt. Sie wird in Zyklen pro Sekunde gemessen. Dieses Maß wird auch Hertz genannt.
Am ehesten werden Sie Frequenzmessungen in einem Radio kennenlernen. Die Zahlen, die den Kanal angeben, den Sie hören (BBC Radio 1 ist z. B. 97-99 FM), beziehen sich auf das Frequenzband, über das diese Kanäle senden. Die Einstellung 99 FM bedeutet, dass der Radiosender eine Sinuswelle mit 99.000.000 Hertz (Zyklen pro Sekunde) ausstrahlt.
Bei der Zugangskontrolle wird die Funkübertragung häufig zur drahtlosen Aktivierung von Sicherheitssystemen verwendet. Betrachten wir ein Beispiel für ein automatisches Autotor am Ende einer Einfahrt. Das Tor ist in der Mitte mit einem elektromagnetischen Schloss ausgestattet.
Der Empfänger ist in einer Schalttafel an der Seite des Tores versteckt. Der Bewohner des Hauses, der auf das Tor zufährt, hat einen Handsender in seinem Auto. Wenn er sich in Reichweite des Empfängers befindet und den Knopf des Senders drückt, erzeugt dieser ein Signal und sendet es an den Empfänger. Der Empfänger erkennt das Signal und löst damit die Entriegelung des Schlosses und die automatische Öffnung des Tores aus.
Senderlösungen sind auch für automatische Garagentoröffner, Funktastaturen für die Zugangskontrolle und automatische Lichtschalter üblich.
In ihrer Grundform ist die Funkübertragung nicht sehr sicher. Es gibt Geräte, die das Signal auf halber Strecke unterbrechen können, so dass Hacker auf die übertragenen Informationen zugreifen können. Inzwischen gibt es jedoch mehrere Methoden, um die Informationen zu verschlüsseln, damit sie nicht gestohlen werden können.
Eine dieser Methoden ist der KeeLoq® Rolling Code. Diese Methode wurde entwickelt, um zu verhindern, dass Hacker die Signale von Zugangskontrollsystemen abfangen können. Durch die ständige Änderung des „Passworts“, das für den Zugang erforderlich ist (auf rollierender Basis), ist das Passwort, selbst wenn es abgefangen wird, bereits geändert, wenn der Hacker versucht, das gestohlene Passwort zu verwenden.
Es gibt einige wichtige Merkmale, die die verschiedenen Arten von Funkempfängern unterscheiden und die Frage, ob sie für verschiedene Projekte geeignet sind.
| Anzahl der Relais | Ein Relais ist ein Schalter, der einen Stromkreis öffnet oder schließt. Wenn der Empfänger ein gültiges Sendesignal empfängt, aktiviert er ein Relais, das von offen zu geschlossen oder von geschlossen zu offen wechselt. Diese Zustandsänderung im Stromkreis steuert die Aktion – das Einschalten einer Lampe, das Entriegeln einer Tür oder das automatische Öffnen eines Tores. Wenn ein Empfänger mit mehr als einem Relais ausgestattet ist, kann er mehr als einen Stromkreis steuern. |
| Speicherkapazität | Bezieht sich auf die Anzahl der verschiedenen Sender, für die der Empfänger Platz hat. |
| Modulationsart | Die Modulation ist der Prozess, bei dem die Nachricht in die zu übertragende Sinuswelle kodiert wird. Die Demodulation ist das Gegenteil: die Trennung der ursprünglichen Nachricht von der übertragenen Sinuswelle. Gängige Verfahren sind AM und ASK. Solange sowohl der Sender als auch der Empfänger den gleichen Typ verwenden, wird die Nachricht erfolgreich übertragen. |
| Frequenz | Die Frequenz des Senders sollte die gleiche sein wie die des Empfängers. Dadurch wird sichergestellt, dass Sinuswellen zu und von den vorgesehenen Komponenten übertragen werden. Die meisten CDVI-RF-Lösungen arbeiten mit 433,92 MHz. |
| Kodierungsmethode | Unter Kodierung versteht man die Umwandlung von Daten in ein binäres Signal. Einige Methoden bieten zusätzliche Sicherheitsvorteile, wie z. B. der KeeLoq®-Hopping-Code, der den gültigen Zugangscode ständig ändert, um ein Abhören zu verhindern. |
| Stromversorgung | Sender und Empfänger benötigen eine Stromversorgung, um zu funktionieren. Dies kann eine kabelgebundene Stromversorgung oder eine Batterie sein. Es ist wichtig, dass Sie sicherstellen, dass Sie die richtige Version des Produkts mit einer Stromversorgung haben, die zum Rest Ihres Systems passt. |
| IP-Schutzklasse | Wenn Ihre Komponenten im Freien installiert werden oder den Elementen ausgesetzt sind, sollten Sie auf die IP-Schutzklasse achten. Diese gibt an, wie widerstandsfähig das Produkt gegen das Eindringen von Feststoffen und Flüssigkeiten ist, die die Leistung beeinträchtigen können. Der höchstmögliche IP-Wert ist IP68. |
