Neue energieoptimierte Funkübertragung

Das proprietäre Funksystem des Fraunhofer IIS benötigt kein komplexes Übertragungsprotokoll und eignet sich besonders für seltene Übertragungen und niedriges Datenvolumen. Es ist ausgesprochen energiesparend und garantiert eine hohe Betriebsdauer bis zu mehreren Jahren. Dazu weist es geringe Abmessungen auf und ist kostengünstig. Für die drahtlose Punkt-zu-Punkt-Übertragung kleiner Datenpakete stellt das proprietäre System gegenüber Standardlösungen eine günstigere Alternative dar.

Das System besteht aus einem SAW (Surface Acoustic Wave)-basierten Transmitterchip in Verbindung mit einem Low-Power-OOK-Receiver (On-Off-Keying). Damit lassen sich für die Übertragung von Sensordaten mehrere Übertragungsarten realisieren, z. B. selbständiges, periodisches Senden, ereignisgesteuertes Senden durch den Sensor oder die drahtlose Fernabfrage bei ständiger Überwachung des Funkkanals durch den OOK-Receiver. Gesendet wird auf dem lizenzfreien 868-MHz-ISM-Frequenzband.

Der niedrige Wartungsaufwand und die Langlebigkeit des Systems könnte in Zukunft beispielsweise auch den Einsatz zur Brücken­überwachung möglich machen. Spezielle Sensoren, die statische und dynamische Daten sammeln, werden schon beim Bau der Brücke integriert und der aktuelle bauliche Zustand der Brücke kann später in regelmäßigen Abständen von einem Messwagen ausgelesen werden – ganz einfach im Darüberfahren.

Für den Transmitter werden resonatorbasierte Oszillatoren verwendet, die durch ihre geringe Komplexität und einen niedrigen Stromverbrauch bestechen. Der SAW-Filter ermöglicht die Anpassung des Frequenzbands für den amerikanischen oder den europäischen Markt. Durch die angewendete Modulationsart OOK entsteht ein großer Vorteil: für das Senden einer Null wird kein Strom benötigt, der Transmitter wird dazu einfach ausgeschaltet.

Die Schaltung besitzt einen Decoder, der Übertragungsfehler erkennen und korrigieren kann.

Eine herausragende Stellung nimmt die OOK-Empfängerschaltung in CMOS-Technologie mit nur 5 µA Stromverbrauch ein. Diese ermöglicht die Realisierung intelligenter, bidirektionaler Kommunikation mehrerer drahtloser Sensoren.

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