Почему именно 868 МГц?
Диапазон действия
Успехи мобильной связи и активное ее использование вдохновили дальнейшее развитие протоколов радиосвязи, применяющихся для малых расстояний, а также для высокоскоростного обмена данными.
Примеры таких протоколов: Bluetooth и WLAN.
Они дали толчок развитию систем передачи данных по радиоканалу.
Когда разрабатывались детали реализации системы KNX RF на так называемом физическом уровне (первый из семи уровней в модели взаимодействие открытых систем), эксперты из целевой группы выбрали частоту 868 МГц, поскольку она не была задействована в ISM-приборах («Instrumentation, Science and Medicine» – «приборостроение, наука и медицина»).
Одной из причин выбора данной частоты стал закон природы.
При равных мощностях передачи радиус распространения радиоволн обратно пропорционален частоте.
Сигнал системы KNX RF на частоте 868 МГц имеет выходную мощность от 1 до 25 мВт.
Если бы передатчик имел более высокую частоту, то пришлось бы использовать более мощный излучатель, чтобы достичь той же зоны охвата.
В системе KNX RF взаимодействие идет только с ближайшим датчиком, затем команда передается дальше.
На частоте 868 МГц режим работы SRD (режим ближнего действия) используется только на 1%.
Для системы KNX RF не требуется увеличения скорости обмена данными (в настоящее время она составляет 16 килобит/сек), поскольку в этой системе не используются потоковые данные (голос, видеоинформация и передача файлов).
Внешнее окружение
Еще одной причиной выбора этой частоты является тот факт, что, проходя препятствия (такие как бетонная или каменная стена, а также мебель и даже мы с вами), радиосигнал может частично или даже в значительной степени ослабевать. (Цыпленок в микроволновой печи поджаривается, поглощая радиоизлучение в сантиметровом диапазоне.)
Пространство за препятствием, куда не может попасть радиосигнал, называется «зоной отсутствия приема»
Зона отсутствия приема
Радиосигнал распространяется во всех направлениях.
Выбор частоты 868 МГц оптимален, поскольку обеспечивает надежный обмен данными, для которого не требуется высокой скорости.
Данная частота в меньшей степени поглощается стенами и другими препятствиями.
Эти два упомянутых выше эффекта расширяют дальность связи до 30 м с учетом прохождения через две-три каменных стены.
Этого оказывается достаточно, чтобы покрыть одну или несколько квартир (даже при использовании всего одного ретранслятора).
Крупные же здания могут потребовать дополнительных ретрансляторов.
Применение системы KNX RF гарантирует радиус охвата, но для этого необходимо, чтобы применялись высокочувствительные приемники и достаточно мощные передатчики.
Тогда конечные устройства смогут получать даже очень слабые сигналы.
Большая часть устройств, производимых для стандарта KNX, даже превосходят эти минимальные требования.
Ретрансляторы для KNX RF
Для расширения диапазона передачи можно как увеличивать мощность излучателей, так и устанавливать один или несколько ретрансляторов.
Протокол KNX RF указывает на второй путь, предлагая модель использования ретрансляторов, в рамках которой предусматривается «умное» использование протокола канального уровня, а также информации об адресе источника.
Это позволит избежать многократных ретрансляций по одному адресу.
Однако, с учетом радиуса передачи для систем KNX RF малого и среднего размера, удается обходиться вообще без ретрансляторов, что доказано на реальных объектах строительства.
Иные технологии беспроводной связи предполагают использование самых современных ретрансляторов, либо их сложной модели размещения.
Процедура настройки сетей уровня WLAN доступна только специалисту, так что в них необходимо предусмотреть функции самоконфигурирования и самовосстановления.
Для таких протоколов требуется некоторое время, чтобы обнаружить и решить проблему.
А за это время часть сигналов может быть потеряна. Так, например, датчик дождя, работающий от автономных батарей, посылает одностороннюю телеграмму на закрытие окна при начале дождя.
