Per Einchip-Transceiver und Sub-GHz-Band ins Internet der Dinge

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Speziell für LoWPAN und schnelle ISM-Anwendungen

Abgesehen von einem nun weniger überfüllten Spektrum für ISM-Anwendungen erlaubt die Nutzung der Frequenzen von 769 bis 935 MHz eine zuverlässigere Ausbreitung innerhalb von Gebäuden, was ideal für Anwendungen wie Smart Metering, industrielle Beleuchtungen und die Umweltüberwachung ist.

Durch Fortschritte in den bei 802.15.4 genutzten Modulationstechniken ist auch den Datendurchsatz von bislang 20 bis 40 kb/s auf 100 bis 250 kb/s gestiegen.

Zu den führenden Entwicklungen bei Sub-GHz-Anwendungen gehört der neue Funktransceiver-IC AT86RF212B von Atmel. Es ist ein Low-Power-Transceiver für 769 bis 935 MHz und wurde speziell für ZigBee/802.15.4, 6 LoWPAN und schnelle ISM-Anwendungen entwickelt. Mit dieser kompletten Lösung sind nur noch ein Quarz, Bypass-Kondensatoren und die Antenne als externe Komponenten nötig.

Die gesamte analoge Funksignalverarbeitung, digitale Modulation/Demodulation und Datenpufferung erfolgt auf dem Chip. Der Transceiver enthält außerdem eine 128-Bit-AES-Verschlüsselungs-Engine, die eine 16-Byte-Verschlüsselung innerhalb 24 µs erlaubt. Zusätzlich zu den aktuellen IEEE-802.15.4-Modulationsschemata unterstützt der Baustein AT86RF212B proprietäre Datenraten bis zu 1000 kb/s und ermöglicht schnelle ISM-Anwendungen.

Wie bei allen drahtlosen Designs ist die Hochfrequenzleistung sowohl in Bezug auf die Empfängerempfindlichkeit als auch auf die Sendeleistung entscheidend. Beide Parameter zusammen betrachtet, ergeben das sogenannte Link Budget. Dieses definiert die Reichweite und Robustheit eines drahtlosen Systems.

Je größer das Link Budget ist, desto besser ist die Reichweite und die zusätzliche Reserve für einen robusteren Ansatz. Das Link Budget ist der dynamische Bereich zwischen der Empfindlichkeit des Empfängers und der Ausgangsleistung des Senders. Zum Beispiel bietet das Funktransceiver-Bauteil AT86RF212B von Atmel eine Empfängerempfindlichkeit von -110 dBm und eine Senderausgangsleistung von +10 dBm, womit sich ein Link Budget von 120 dBm ergibt.

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