Long-Range Datenfunk auf 2.4GHz
(PresseBox) - Das 2.4GHz Band stellt mittlerweile eine aus dem Alltag nicht mehr wegzudenkende Größe dar. Nicht nur im professionellen bzw. industriellen Bereich, nein auch gerade im privaten bzw. consumer Bereich häufen sich elektronische Geräte, die Funktechnologien im 2.4GHz Band nutzen. Beispiele hierfür sind nicht nur die klassischen, breitbandigen WLAN-Geräte wie PCs, Notebooks, Tablets, Smartphones, Router, etc. sondern insbesondere die auf Bluetooth, Bluetooth smart und auch Zigbee basierenden Applikationen. Beispiele hierfür sind Headsets bzw. Kopfhörer, Brustgurte zur Herzfrequenzmessung, Fahrradcomputer, Blutdruckmessgeräte, fernsteuerbare LED-Lampen, etc.
Das 2.4GHz Band ist weltweit weitgehend harmonisiert. Deshalb konzentriert sich hier auch die Kommunikation professioneller Anwendungen und Geräte, deren Hersteller damit einen globalen Markt adressieren möchten.
In vielen dieser Anwendungen besteht der Wunsch nach robuster Kommunikation mit hoher Reichweite von mehreren Kilometern. Der Schlüssel hierzu ist die Erhöhung des sogenannten ?Link-Budgets?, bestehend aus Antennengewinnen, Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeit abzüglich auftretender Dämpfungsverluste.
Da dieser Erhöhung mit LNA/PA-Frontends regulatorische und technische Grenzen gesetzt sind, wurden von einem französischen Unternehmen andere Wege beschritten und die daraus resultierende LoRa? Technologie entwickelt.
LoRa? setzt eine spezielle Spreizbandmodulation und Codierung ein, um auf einem relativ breiten Kanal wenige Daten mit geringer Sendeleistung über weite Strecken zu übertragen. EM-Microelectronic hat diese Technologie für seinen 2.4GHz Chip EM9101 lizensiert. Der EM9101 arbeitet dabei als proprietäres Basisband für die extreme Reichweitenerhöhung mit dem Standardtransceiver EM9203 zusammen. Bei dem Linkbudget von >126dBm bei 1,7kbit/s Datenrate werden beispielsweise Reichweiten >10km erreicht. Durch seine geringe Stromaufnahme eignet sich das 2.4GHz LoRa? System von EM-Microelectronic speziell auch für batteriebetriebene, mobile Anwendungen.
Neben der EM9101/EM9203 LoRa? Chipkombination mit äußerst großem Link-Budget bietet EM-Microelectronic mit dem EM9209 auch eine sehr kostengünstige long-range Transceiverlösung an. Der EM9209 reicht zwar nicht an die mit LoRa? realisierten Reichweiten heran, bietet aber mit >1km wesentlich höhere Reichweiten als klassische 2.4GHz Transceiver.
Für den EM9209 Transceiver bieten wir auch ein extrem kostengünstiges Transceivermodul an, das nicht nur den Chip an sich beinhaltet, sondern auch Frequenzgenerierung, passive Bauelemente und die PCB-Antenne. Das CTM-9209 long-range Transceivermodul misst lediglich 18.5x14mm und ist ab sofort verfügbar.
Für ihre innovativen Long-Range Transceiver und Lösungen im 2.4GHz Band veröffentlichte EM-Microelectronic Developmentkits zum schnellen Einstieg und zur Evaluierung der Technologien.
Das EMEDVK9x0x Evaluations- und Developmentkit erlaubt die Demonstration und Evaluierung der DC- und HF-Parameter der 2.4GHz Lösungen von EM-Microelectronic.
Es besteht aus dem EMEDVK9x0X Hauptboard, einem Target-Board mit ST Microelectronics STM32L152 Mikrocontroller mit Low-Power-Cortex-M3-Kern und einem HF-Transceivermodul. Es werden aktuell die EM Transceiver EM9101 (LoRa?), EM9201, EM9203, EM9209 und EM9301 (Bluetooth low energy) unterstützt.
Für die Evaluierung der long-range Chips EM9101 (LoRa?) und EM9209 stehen entsprechende HF-Module mit SMA-Anschluss zur Verfügung. Passende hocheffiziente 2.4GHz Antennen von CompoTEK liegen dem Kit ebenfalls bei. Die Layouts der Module können als Referenz-Design für das Design-In der 2,4GHz Transceiver von EM-Microelectronic verwendet werden.
Das mit HF-Modul ausgerüstete Developmentboard kann für die Evaluierung mit einer PC-basierten STM32 Entwicklungsumgebung verbunden werden oder auch mit einer Stand-Alone Applikation verwendet werden, die auf dem leistungsfähigen 32bit Cortex M3 Mikrocontroller läuft. Die STM32 Entwicklung wird durch eine benutzerfreundliche, integrierte Entwicklungsumgebung unterstützt, z.B.: Keil MDK oder Ride7 für ARM GCC. Diese sind separat erhältlich.
Eine Reihe von Demo-Applikationen und transceiver-spezifischen GUIs stehen zur Verfügung, um den Einstieg zu erleichtern.
Ausführliche Datenblätter, Developmentkits sowie Preisinformationen erhalten Sie gerne bei den engagierten Ingenieuren von CompoTEK.
Typische Anwendungen für 2.4GHz long-range Transceiver:
-Messdatenübertragung
-Sensornetzwerke
-Überwachung, Alarmanwendungen, Tracking
-Long-Range M2M Datenübertragungen
-Keyfobs, Schlüsselfernbedienungen (z.B. Standheizung, Alarmanlage, etc.)
-Spiele und Spielzeuge
LoRa? ist eine eingetragene Marke von Cycleo, a Semtech company.
Eigenschaften des EM9101 LoRa? Companion Chips:
-On-Chip Power Management
-1,2V Power-Down Modus (reduzierte Versorgung im Standby)
-Sehr geringe Stromaufnahme
-Kleiner, optimierter Companion-Chip für den EM9203 2,4GHz RF Transceiver
-Implementiert LoRa? Technologie
-Spread-spectrum Modulation mit anpassbarer Bandbreite
-Große Reichweite >10km im 2,4 GHz ISM Band
-Variable Datenrate von 1,7kbit/s bis 32 kbit/s
-Link-Budget von 126dBm bei 1,7kbit/s
-SPI Bridge für direkten Zugriff auf den EM9203 ermöglicht Hybridfunksysteme (long-range mit niedriger Datenrate und short-range mit hoher Datenrate)
Eigenschaften des EM9209 long-range Transceivers:
-Hochintegrierter 2,4GHz Transceiver
-Betriebsspannung 1.9V ~ 3.6V
-Programmierbarer HF-Ausgangspegel (-21,7 dBm bis +10dBm)
-Geringer Stromverbrauch (1µA Sleep, 8.2mA RX, 11.2mA TX)
-Reichweite ca. 800m line-of-sight
-FSK-Modulation
-SPI Interface als host interface
LoRa? ist eine eingetragene Marke von Cycleo, a Semtech company.
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Datum: 07.05.2014 - 13:22 Uhr
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