Radiofrecuencia y control inalámbrico (RF) Radio Frecuencia (RF) MSEEI Teodoro Ibarra Pérez CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 01
TEMAS Radio frecuencia y control inalámbrico 1. El automóvil eléctrico e híbrido 2. Sistema de transferencia de energía 3. Wireless Power Technologies 4. Wireless Power Consortium (WPC) 5. Sistema típico de inducción de energía 6. bqtesla150lp Evaluation Kit 7. Espectro electromagnético 8. Regulaciones de bandas ISM/SRD 9. Alcance de RF en la banda de 2.4 Ghz 10. Consideraciones hardware/software 11. Redes inalámbricas de bajo consumo 12. SimpliciTI CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 02
TEMA I El automóvil eléctrico e híbrido Uno de los mayores retos en la industria del automóvil eléctrico e híbrido es la duración de su batería. Imagen: CSIC Gobierno de España Este es uno de los temas más tratados en universidades de todo el mundo; Cómo conseguir que se carguen esas baterías mientras conducimos? La solución a dicho problema podría encontrarse en los sistemas de radiofrecuencia. CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 03
Sistema de transferencia de energía El voltaje de RF se aplica a una pista de metal bajo la superficie del camino. El coche induce el voltaje generado por la vía mediante capacitancia eléctrica entre el metal y una tira de acero instalados dentro de los neumáticos del coche. Fuente: Masahiro Hanazawa and Takashi Ohira, Power Transfer for a Running Automobile, IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Innovative Wireless Power Transmission, IMWS-IWPT2011, pp.77-80, Kyoto, May 2011. CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 04
Sistema de transferencia de energía Medición de la impedancia eléctrica entre las dos placas para distintas frecuencias (RF). Fuente: Masahiro Hanazawa and Takashi Ohira, Power Transfer for a Running Automobile, IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Innovative Wireless Power Transmission, IMWS-IWPT2011, pp.77-80, Kyoto, May 2011. CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 05
Wireless Power Technologies Fuente: Wireless Power Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 06
Wireless Power Consortium (WPC) WPC es el único estándar industrial con especificaciones para bajo consumo de energía (< 5 W). Actualmente existen más de 80 miembros de varias ramas de la industria tecnológica en el consorcio El estándar permite la interoperatibilidad entre varios cargadores y dispositivos portables Todas las unidades compatibles tienen el logo Qi Fuente: Wireless Power Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 07
Algunos miembros del consorcio (WPC) Fuente: Wireless Power Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 08
Sistema típico de inducción de energía Fuente: Wireless Power Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 09
bqtesla150lp Evaluation Kit Fuente: Wireless Power Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 10
Qi-compliant RX Receiver EVM Kit Fuente: Wireless Power Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 11
bqtesla100lp Fuente: Wireless Power Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 12
Nuevos caminos hacia la carga del futuro Fuente: Wireless Power Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 13
Más información y tutoriales: http://www.wirelesspowerconsortium.com/ CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 14
Espectro electromagnético Fuente: JSC.MIL RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 15
Regulaciones de bandas ISM/SRD ISM (Industrial-Scientific-Medical) o SRD (Short range devices) Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 16
Organismos de regulación nacionales Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 17
Organismo regulador en México La banda de 2400 2483.52483.5 MHz está disponible para operar libremente sin necesidad de licencia en la mayoría de los países del mundo. CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 18
Alcance de RF en la banda de 2.4 Ghz Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 19
Consideraciones en cuanto a hardware (RF) Alta transferencia de datos WLAN/UWB (Video) Bluetooth (Audio) CC430/SimpliciTI (High Speed UART) Zigbee/802.15.4 Alta vida de batería CC430/SimpliciTI (Alkaline) Zigbee/802.15.4 (Alkaline/Li-Ion) Bluetooth (Li-Ion) WLAN/UWB (Line powered/li-ion) Alto alcance (Radio solamente) CC430/SimpliciTI (433MHz) Bluetooth Class 1 WLAN Zigbee 802.15.4 Bluetooth Class 2 CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 20
Consideraciones en cuanto a software Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 21
Redes inalámbricas de bajo consumo Point to Point Proprietary or IEEE 802.15.4 PHY + MAC Star Network Proprietary or IEEE 802.15.4 PHY+ MAC Multihop Mesh and cluster tree Networks ZigBee or based on ZigBee technology Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 22
Red tipo malla (mesh) Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 23
SimpliciTI Propietario de TI Redes de bajo consumo (RF) 8K FLASH + 1K RAM Topología estrella y punto a punto Versátil: MSP430+CC110x/2500, CC1110/2510, CC1111/CC2511, CC2430, CC2520 Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 24
SimpliciTI Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 25
Herramientas de desarrollo Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 26
Temperatura monitor demo Fuente: RF Basics and Getting Started Texas Instruments CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 27
CC110L AIR Module BoosterPack La familia de RF Anaren incluye varias soluciones en la banda de los 433/868/915/MHz y 2.4 GHz, los cuales incorporan el CC110L de Texas Instruments. CC110L AIR Module BoosterPack CLUB DE MINIROBÓTICA DEL ITSJ Curso Enero-Junio 2012 28