ISM-RF 433/868/2400 МГц

Для беспроводного управления и передачи данных в режиме свободного использования во всем мире предоставляются так называемые нелицензируемые (ISM - Industrial, Scientific, Medical) диапазоны.

В данный момент в РФ на основании постановления правительства РФ N 539 от 12.10.04 для этих целей, среди прочих, выделена частота 433,92 ± 0,2% МГц. Эти частоты могут использоваться без оформления соответствующего разрешения ГКРЧ при условии соблюдения требований по ширине полосы, излучаемой мощности (до 10 мВт) и назначению готового изделия.

Использование диапазона 433 МГц разумно в случае, если требования к пропускной способности и дальности связи не высоки, но, в то же время, существенным является вопрос цены и требование безлицензионного применения изделия. Еще одним плюсом диапазона 433 МГц является то, что большое число производителей выпускает недорогие микросхемы-трансиверы (приемопередатчики), которые существенно упрощают разработку высокочастотной части.

Типовые применения для частотного диапазона 433 МГц:

• Охранные устройства (автомобильные, пожарно-охранные: пульты, брелоки)
• Телеметрия датчики, исполнительные устройства)
• Дистанционные панели управления
• Системы сбора информации (АСКУЭ)
• Игрушки и радиоуправляемые модели

Передача данных в диапазоне 433 МГц не стандартизирована. Это означает, что каждый производитель микросхем выбирает свой уникальный формат передачи данных. Микросхемы трансиверов разных производителей не совместимы друг с другом. Различается и сложность реализации приемопередатчиков.

Простейшую систему передачи данных можно создать, используя, передатчик на одном транзисторе и 8-выводной микроконтроллер за несколько десятков центов. Такой подход часто используется в недорогих брелках автомобильных сигнализаций.

Все вопросы по выбору протокола передаваемых данных находятся в руках разработчика. Это позволяет определить тот уровень сложности формата передаваемых данных, который отвечает решаемой задаче. В одном случае достаточного сигнала «включен-выключен», в другом можно применить пакетную передачу данных с избыточным кодированием и запросом подтверждения правильности принятых данных.

Существуют две возможности построения высокочастотной части устройства. Использовать готовый радиомодуль, либо разработать приемопередающее устройство, используя ВЧ-микросхему трансивера, кварцевый резонатор и необходимую «обвязку». Самостоятельная разработка позволяет построить беспроводную часть наилучшим образом с учетом всех особенностей конкретного изделия. Вариант модуля всегда избыточен и экономически менее выгоден при большом количестве выпускаемых изделий. Однако нет однозначного ответа на вопрос, что лучше - модуль или дискретные элементы? Применение готовых модулей имеет свои преимущества. В табл. 2 приведены аргументы «за» и «против» в пользу того или иного подхода.

Табл. 2. Преимущества и недостатки разных вариантов построения ВЧ-части

Варианты решения	Преимущества	Недостатки
Готовый радио- частотный модуль	Минимальное время проектирования; низкие затраты на оценку и тестирование; гарантированное качество, проверенное временем и большим объемом выпуска; упрощенная логистика компонентов.	Характеристики могут не точно соответствовать требуемым; единственный производитель; невозможно вносить изменения; более дорогое решение.
ВЧ-часть на дискретных компонентах	Полный контроль над характеристиками; возможность вносить изменения; несколько производителей комплектующих; экономия на стоимости комплектующих;	Выше затраты на разработку; требуется тестирование; сложнее логистика комплектующих.

Разумный водораздел между применением того или иного варианта связан с планируемым объемом выпуска продукта. При промышленном производстве более эффективным будет построение ВЧ-части на дискретных компонентах, при выпуске небольшого количества изделий (сотни-тысячи) есть смысл в покупке готового радиомодуля.