[go: up one dir, main page]

CN118116177A - 一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统 - Google Patents

一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统 Download PDF

Info

Publication number
CN118116177A
CN118116177A CN202410227741.7A CN202410227741A CN118116177A CN 118116177 A CN118116177 A CN 118116177A CN 202410227741 A CN202410227741 A CN 202410227741A CN 118116177 A CN118116177 A CN 118116177A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coding
key
signal processing
key code
decoding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410227741.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李志良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Kaichuang Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Kaichuang Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Kaichuang Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Kaichuang Technology Co ltd
Priority to CN202410227741.7A priority Critical patent/CN118116177A/zh
Publication of CN118116177A publication Critical patent/CN118116177A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

本发明为开关控制领域,具体为一种自发电遥控二进制启闭键控高速发码系统;系统包含按键发码装置及控制平台,按键发码装置包含无线射频(RF)编码单元、机械力转换单元及讯号处理单元,整合在按键发码装置内部;在按键由开至关或关至开时启动机械力转换单元时,利用动能产生电力使讯号处理单元工作;讯号处理单元计算出所需编码内容后;开启无线射频(RF)编码单元将讯号传送至远程的控制平台。其中讯号处理单元,非固定码有自定义解码,能快速的解码,提高解码成功率,并有抗干扰纠正方法。控制平台也有各自位置编码,同一区域可以多个控制平台与多个按键发码装置同时工作互不影响。最大优点按键发码装置不须常备电源又不需配线方便安装。

Description

一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统
技术领域
本发明为开关控制领域,具体为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统;
背景技术
许多装置的开关与装置本体不是很近需要引线,老方法是用遥控开关,旧式遥控开关有两个问题,一个是遥控开关要经常更换电池;一个是容易相互干扰或失效,本发明增加机械力转换单元利用其动能产生电力使讯号处理单元及无线射频(RF)编码单元工作,使按键发码装置为自发电,不须常备电源。本发明又在大幅度提升了发码能量的利用率,在数据校验上采用CRC-16-CCITT,是一种常用的循环冡余检验(CRC)算法,其采用的多项式是0x1021(即x^16+x^12+x^5+1),这种算法在多个通信协议中得到应用,包括但不限于X.25、Bluetooth、PPP(点对点协议)、以及一些存储设备。CRC-16-CCITT的设计目的是为了提供高效的错误检测能力,特别是针对常见的错误模式,如单比特错误、双比特错误、奇数位错误以及特定长度的突发错误。解决旧式遥控开关的二个大问题。
现有技术概述:
eV1527是一种常见的低成本无线射频(RF)编码IC,它属于学习码编码器,具有简单的编码和解码机制,可以提供多达20位的编码,这使得它可以生成多达100万(2^20)种不同的代码,大大减少了重复代码的可能性,增强了系统的稳定性。
eV1527芯片因其简单、灵活和成本效益高的特点,在多个行业中被广泛应用。这些应用通常涉及无线遥控和信号传输的需求,以下是一些常见的使用eV1527的行业和应用场景:
1.家庭自动化:在智能家居系统中,eV1527常用于无线遥控开关、门窗传感器、智能插座、灯光控制器等设备。它使得用户可以远程控制家中的电器,提升居住的便利性和舒适性。
2.安全报警系统:安全和监控行业中,eV1527被用于无线门磁、红外感应报警器、烟雾报警器、水浸报警器等安全报警设备。这些设备可以在检测到异常情况时,通过无线信号快速通知主控系统或用户,提高反应速度和安全性。
3.门禁系统:在门禁控制系统中,eV1527可以用于无线门铃、电子门锁遥控器、身份识别设备等,简化了门禁管理,同时提供了一定程度的安全保护。
4.汽车电子:在汽车电子领域,eV1527可能用于车辆远程启动、无线遥控停车场栏杆、汽车防盗报警系统等,使得车辆的使用和管理更加便捷和安全。
5.工业控制:在一些简单的工业或农业自动化项目中,eV1527可以作为无线遥控开关使用,控制机器启停、远程控制灌溉系统等,提高了生产效率和操作便利性。
6.消费电子产品:如无线遥控玩具、无线电门铃、远程控制风扇等,eV1527提供了一种简单可靠的方式来实现无线控制功能。
尽管eV1527在众多领域有广泛应用,但需要注意的是,对于要求极高安全性的应用场景,可能需要考虑采用更高级的加密和认证机制来保护无线通信不被恶意攻击。
eV1527技术的缺点:
eV1527虽然因其低成本、易用性和灵活性在多个领域被广泛应用,但它也存在一些缺点和局限性,这些缺点主要包括:
1.安全性有限:eV1527使用的是固定码,没有动态加密机制,这意味着一旦编码被截获,就可能被复制或重放,导致安全隐患。对于需要高安全性的应用(如门禁系统),eV1527可能不是最佳选择;
2.抗干扰能力一般:在强电磁干扰的环境下,eV1527基于的无线通信可能受到影响,导致信号丢失或误操作。尽管适用于一般家庭和办公环境,但在工业场所等高干扰环境中可能需要更稳健的通信方案;
3.通信距离限制:eV1527及其配套的RF模块通常适用于短距离无线通信(数十米到百米级别,具体距离取决于环境和模块参数)。eV1527的解码方式采用IO口采样方式,此种方式需要使用定时器中断,对于一些成本低且存储低的项目,解码程序的代码量以及解码占用时间;
4.eV1527采用NRZ-I编码,不是通过电平的绝对值来表示逻辑“0”和逻辑“1”,而是通过电平的变化来表示。具体来说,逻辑"1"表示为电平的翻转(如果上一个位是高电平,则这一个位变为低电平,反之亦然),而逻辑"0"则表示为电平不变。NRZ-I既有优点,又有缺点,在一些应用中,它的缺点相比NRZ-L,占用的带宽较宽;同时因为数据需要增加宽度,它的数据编码时间比NRZ-L多N倍,这样它在实时性的系统数据数率较低;
5.功能相对简单:eV1527主要提供基本的编码功能,对于需要复杂数据处理、高速数据传输或高级网络功能的应用,它可能无法满足需求。
发明内容
本发明为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统,系统包含按键发码装置及控制平台,按键发码装置包含无线射频(RF)编码单元、机械力转换单元及讯号处理单元,整合在按键发码装置内部;在按键由开至关或关至开时启动机械力转换单元时,利用动能产生电力使讯号处理单元工作;讯号处理单元计算出所需编码内容后;开启无线射频(RF)编码单元将讯号传送至远程的控制平台。
其一为按键发码装置,依靠机械力转换单元利用动能产生电力使讯号处理单元及无线射频(RF)编码单元工作,使按键发码装置为自发电,不须常备电源。
其二为无线射频(RF)编码单元,可以各自有不同编码,可以一组按键发码装置有一个或一个以上的按键,透过控制平台控制不同的开关。
其三为信号处理单元,非固定码有自定义解码方式,能够快速的解码;同时能提高解码成功率,并有抗干扰纠正方法。
其四为控制平台,可以对应一个或一个以上的按键发码装置,其中每个按键发码装置中的讯号处理单元编码并不一样,可以同时独立工作。
其中优选方案;无线射频(RF)编码单元,以通用同步/异步收发器USART可与使用工业标准NRZ串行数据格式的外设进行通信;数据传输长度:7、8或9位;有奇偶校验位停止位为1或2位;16位可编程波特率发生器,高达1Mbit/s数据从低位开始发送/接收发送器和接收器可单独使能自动波特率检测。
其中优选方案;控制平台,也有各自位置编码,同一区域可以多个控制平台与多个按键发码装置同时工作互不影响。
其中优选方案;本发明的关键技术点为使用高速UART+RF的编解码方式:包含选用RISC快速启动单片机以及UART;
包含选用CMT2110A进行数据发送与采用CMT2210LH,设置接收BR=40Kbps。
在接收端,采用长FIFO轮询校验的方式进行数据发射。
可以使用UART+RF设置高速率,对收发模组做低功耗处理
在灯控场景中,利用高速编码带来的便利,可做无线一发多收,状态、功能、亮度、变化频率等的一键同步技术。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、使用UART发码技术,能够快速进行编解码,极大的节约能量;
2、节约的能量,用于数据加密,能够极大的提高数据的安全性,适配需要使用高度安全的产品;
3、加入数据校验后,提高了数据通信的健壮性;
4、多次发送数据,提高了数据冗余度,提高数据通信的健壮性;
5、接收端,轮询校验提高检测通过率,不会因为一个数据的错误导致整个数据失败;
6、提高抗干扰能力;
7、整个系统的无线通信距离可达120米,比一般的通信距离提高到50%。
8、根据此种工作方式,产品可以做低功耗处理,可将RF接收端的功耗降低至80uA以下。
附图说明:
图1为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统之架构示意图;
图2为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统之原理图-1;
图3为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统之系统流程说明图;
图4为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统之原理图-2;
图5为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统之原理图-3;
图6为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统之訊號加密流程图;附图符号说明:
10-无线射频(RF)编码单元;20-机械力转换单元;30-讯号处理单元;100-按键发码装置;101-按键发码装置-A;102-按键发码装置-B;103-按键发码装置-C;104-按键发码装置-D;200-控制平台;200-控制平台;201-控制平台-A;202-控制平台-B;300-解码方式;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围如图1至图6所示为实现上述目的。
本发明提供如下技术方案为一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统,如图1所示,本发明为系统包含按键发码装置100及控制平台200,按键发码装置100包含无线射频(RF)编码单元10、机械力转换单元20及讯号处理单元30,整合在按键发码装置100内部;在按键由开至关或关至开时启动机械力转换单元20时,利用动能产生电力使讯号处理单元30工作;讯号处理单元30计算出所需编码内容后;开启无线射频(RF)编码单元(10)将讯号传送至远程的控制平台200。
其一为按键发码装置100,依靠机械力转换单元20利用动能产生电力使讯号处理单元30及无线射频(RF)编码单元10工作,使按键发码装置100为自发电,不须常备电源。
其二为无线射频(RF)编码单元10,可以各自有不同编码,可以一组按键发码装置100有一个或一个以上的按键,透过控制平台200控制不同的开关。如图1所示,有按键发码装置100、按键发码装置-A 101、按键发码装置-B102可以分别控制平台200、控制平台-A201、控制平台-B 202控制平台-C 203及控制平台-D 204。如图2原理图所示,其中图中U5选用的是GMT2110,可以把来自PIN3 DATA的信号发送到控制平台200。
其三为讯号处理单元30,非固定码有自定义解码方式300,能够快速的解码;同时能提高解码成功率,并有抗干扰纠正方法。有UART,其中图中U2选用的FT62F085E-RB是讯号处理单元(30)之主芯片在本发明中,数据发射直接选用UART的TXD接入到发射芯片CMT2110A的数据脚中;如图2原理图所示。当选用UART之后,发码可以直接使用UART的中断。
其四为控制平台200,可以对应一个或一个以上的按键发码装置(100),其中每个按键发码装置100中的讯号处理单元30编码并不一样,可以同时独立工作。
系统流程说明:如图3所示。
S10:人为操作:判断人为按下动作,通过机械按键行程开关实现。
S20:自发电模块线圈模块工作:透过法拉第电磁感应定律,改变磁场产生电动势,在电动势关关中可以通过移动磁铁相对于线圈产生电流。
S30:交直流转换:再经二极管整形成直流电压。
S40:稳压:可以转化为相对平整电压,并靠电容储能。
S50:电压转换:将直流转换成直流2V电压。
S60:讯号处理单元MCU工作:电压升至工作电压使信号处理单元MCU工作。S70:编码:讯号处理单元MCU开始编码工作。
S80:开启无线射频(RF)编码单元。信号处理单元MCU把编码通过工作无线射频(RF)编码单元传输数据。
S90:电能耗尽:讯号处理单元循环传输数据,至电能耗尽后回到S10。
其中优选方案;无线射频(RF)编码单元(10),以通用同步/异步收发器USART可与使用工业标准NRZ串行数据格式的外设进行通信;数据传输长度:7、8或9位;有奇偶校验位停止位为1或2位;16位可编程波特率发生器,高达1Mbit/s数据从低位开始发送/接收发送器和接收器可单独使能自动波特率检测。
其中优选方案;控制平台(200),也有各自位置编码,同一区域可以多个控制平台(200)与多个按键发码装置(100)同时工作互不影响。
其中优选方案;本发明的关键技术点为使用高速UART+RF的编解码方式:包含选用RISC快速启动单片机以及UART;
包含选用CMT2110A进行数据发送与采用CMT2210LH,设置接收BR=40Kbps。在接收端,采用长FIFO轮询校验的方式进行数据发射。可以使用UART+RF设置高速率,对收发模组做低功耗处理;在灯控场景中,利用高速编码带来的便利,可做无线一发多收,状态、功能、亮度、变化频率等的一键同步技术。
其中优选方案;使用UART发码技术,能够快速进行编解码,极大的节约能量;节约的能量,用于数据加密,能够极大的提高数据的安全性,适配需要使用高度安全的产品;
其中优选方案;加入数据校验后,提高了数据通信的健壮性;多次发送数据,提高了数据冗余度,提高数据通信的健壮性;接收端,轮询校验提高检测通过率,不会因为一个数据的错误导致整个数据失败;提高抗干扰能力;整个系统的无线通信距离可达120米,比一般的通信距离提高到50%。根据此种工作方式,产品可以做低功耗处理,可将RF接收端的功耗降低至80uA以下。
其中优选方案;自发电遥控开关微动能开关是一个实时性要求很高的产品。自发电动能开关(Self-powered kinetic energy switch)是一种能够通过机械动作(如按压、摇动等)自我产生电能的开关。其基本原理涉及能量的转换,即将机械能转换为电能。电磁感应:法拉第电磁感应定律说明了通过改变磁场可以在导体中产生电动势(电压)。在动能开关中,可以通过移动磁铁相对于线圈或者反之来产生电流。这种方法通常用在手摇发电器等设备中。这些自发电动能开关的一个关键优势是它们不需要外部电源即可生成电能,因此非常适合于无线传感器网络、遥控设备和其他需要最小化能量消耗或在没有电源的环境中工作的应用。然而,这种开关产生的电能相对较小,通常仅适用于低功耗设备。
但是自发电开关受制于以下因素,发电量通常在300uJ左右:
1、能量转换效率:不同的能量转换技术(如压电效应、电磁感应等)具有不同的能量转换效率。压电材料的类型、电磁感应中线圈的匝数和磁铁的强度都会影响最终的发电效率。
2、机械力的大小和频率:施加到开关上的机械力(如按压力度、摇动速度等)越大,理论上可以产生更多的电能。此外,操作的频率也是一个重要因素,某些设计在特定频率下有最优的能量转换效率。
3、材料性能:在压电发电中,不同的压电材料具有不同的压电系数,这直接影响到电能产出的多少。在基于电磁感应的设计中,线圈的材料、磁铁的类型等也会影响效率。
4、设计参数:包括开关的尺寸、形状、构造以及集成的电子电路的设计。优化这些参数可以提高能量收集和转换的效率。有鉴于此,如果采用eV1527编码格式,它本身消耗的功率较大,这300uJ左右有效的能量,浪费在NRZ-I的码元展开上,在发送0码值的时候,很多的能量被消耗在了MCU上,这样导致自发电开关的能量利用率使用更低。eV1527编码缺点如下:
5、编码在RF通信中,数据发送效率低下;
NRZ-L编码和NRZ-I编码效率对比参数设置如下:
MCU使用51内核为主,工作电流Ic=5mA;
RF发射芯片使用MICRF113为例,调制模式为常用的OOK模式,Ic=16mA,数据编码为0x01如下:
NRL-L:B为100US,BIT为8,RF工作时间为100uS,使用能量为11.2uJ;
NRL-I:B为100US,BIT为32,RF工作时间为2200uS,使用能量为64uJ;
其中P=UI=U1(I1+I2);
E=P*t;
两者效率比=I2/I3=11.2/64 17.5%
NRZ-I编码和NRZ-L相比,发送同一个数据使用的能量相差5倍之多;
其中优选方案;将多余的前导码去除,提高能量使用效率;采用51内核的MCU方案,按MCU的指令集来看,其架构属于CISC,启动时间在20~60mS不等,启动时间越长,意味着消耗的能量越多,则用于通信的能量则越少;同时51内核的MCU,其功耗普遍高于以RISC架构的MCU;用CISC架构单片机比RISC单片机消耗的能量会较高,这不但从启动速度可知,同样可以从发射中可知,能够节省较大的能力,从纵向维度看来,如果是是采用NRZ-I规则,那么能够多发2帧3字节数据。
其中优选方案;选用合适的单片机架构,提高发射效率:一提高启动速度,二降低系统的整体功耗;在现行的技术方案中,eV1527的速度配合MICRF113以及PT4456/F116等诸多RF射频芯片,最大的发射速度为10Kbps,如果提高发射速率,那么在发射过程中,同样会节省很多的能量;提高发射速率,功耗会大幅度的降低。
其中优选方案;选择高速率的OOK RF发射芯片CMT2110A,可以快速地将数据传输出去;分析得知要提高发码效率,则必须提高数据发送速率,那么NRZ-L编码比NRZ-I编码更适合于自发电遥控开关微动能开关。就RISC架构的MCU而言,NRZ-L可进行简易的电平翻转,但由于内部资源限制,可能出现在电平翻转过程中,被产品的其他软件服务所打断,造成一定概率的内生的误码率。
其中优选方案;选择合适的编码格式,能够快速的编码,防止编码时被打断;在自发电遥控开关微动能开关的接收端,行业里对eV1527大多是采用外部中断以及定时器的方式解码,这种方式在解码过程中:首先,因为必须对NRZ-I信号线采样,需要频繁地进入中断服务程序,会影响程序的实时性;其次,由于解码程序占用一定的空间,所以对MCU的存储较多,会在一定程度上影响成本;在常用的解码过程中,一般对一帧完整的数据,一般一帧数据中的某一位数据被破坏掉,那么就把整帧数据都丢弃掉,此种做法会导致解码效率低,影响正式的通信距离。
其中优选方案;开发新型的解码方式,能够快速的解码;同时能提高解码成功率;使数据加密:由于eV1527为固定码,数据未加密且未进行校验。因未校验,所以在实际应用中,容易受到干扰,存在一定概率出现,相同的设备与设备之间相互串扰;在不同的产品与产品之间,出现一定概率的串扰。比如一个烟感控制器,能够控制一个灯控;所以在很大程度上,其通信可靠性堪忧;再则固定码未加密,所以数据上很容易被破解,安全性无保障。只要做一个中间的解码程序,可以解码任意速率的程序,就可以获取通信数据包中的数据,由于eV1527采用简易编码格式,其数据结构为通用透明的,所以基本不用花什么时间就可以将之破解,从而获取设备的控制权。
其中优选方案;对数据进行校验以及加密;采用NRZ-I编码方式的eV1527方式,由于其数据结构简单,只有4bit位作为动作控制位D0~D3,其控制码最多为24=16个,所以对于需要多个按键控制的自发电遥控开关微动能开关,它满足不了功能多样化与按键通道多路的需求;多数的动能开关为电平翻转的控制方式。以灯控为例,即单击后,解码程序对同一个码值0x02识别为开灯,下一次再收到码值0x02,则识别为关灯;这种操作习惯,对于很多消费者而言,不太习惯。针对这种情形,则需要在自发电遥控开关微动能开关中,做出改动,按开关的上键不弹起,为开灯;按下键为关灯。
其中优选方案;对数据进行扩容后,再对数据校验以及加密;提高数据在通信过程中的可靠性及通信数据本身的安全性;优化软件解码方式:由于大多数的解码方式是对数据进行采样及计时,这种方式会设定一定的阈值,要么是对脉冲电平计时,要么是多点采样,但这种方式都会做一个判断,数据是否合法,如果是采用多点采样,那么数据出错的概率会比单点采样高很多次,例如采样次数为3次的通信中,M=3,允许出现的误差为±1次,那么M的有效值范围为:M=2~4次,如果受到干扰,导致M=1,则输出出错概率为η=1/2=50%;由此在软件解码方式存在着高概率错误的问题,导致整帧数据有丢失的风险,使得数据解码容错率很低,针对这种情况,可在工程中采用可靠的单点采样方式,来对冲干扰带来的干扰。
其中优选方案;改进解码方式,软件优化方式。不会因为丢失一帧中的个别数据,而导致整个数据帧丢失;行业里多数自发电遥控开关微动能开关,只能按下发电,弹起时不能够发电,前文已阐释,因为NRZ-I编码方式的原因,无充裕的时间及能量支撑进行按键动作的判断,按键弹起时同样会产生能量,如果能利用起这部分能量,能简化以及丰富产品的控制逻辑,比如可以增加长按能力/连击等能力。
其中优选方案;通过已选择的硬件技术方案,再选择合适的软件算法,对按键进行动作判断,丰富产品的控制逻辑。
其中优选方案;多按键工作原理:如附图4所示,当SW1~SW4按键下时,通过机械装置使感应线圈发电;如附图5所示,经过D1~D3整流桥将交流转化为直流;然后经过储能电路,将不规整的电压转换为较稳定的电压;经过DC电压,将电压转化为系统工作电压2V;MCU启动之后,先读取保存在E2P中的状态信息,然后判断当前按下/弹起的状态;启动UART编码,发送数据;直到电量耗尽为止;同时在储能的前级电路前,通过转换电路将按下或弹起的信号储存,实时检测按键的动作。
其中优选方案;性能优化方法信号处理单元MCU开始编码工作,数据冗余有时候用于提高系统性能。訊號加密流程图如图6:开启无线射频(RF)编码单元。信号处理单元MCU把编码通过工作无线射频(RF)编码单元传输数据。
其中优选方案;在接收端中,同样采用UART解码方式,UART的RXD解码机制是,在接收时,进行单点采样方式,比多点采样的容错率及冗余度更好。同时由于UART解码基于硬件方式,解码执行的代码量及效率得到大幅度提升。
其中优选方案;收发均采用UART编解码的这种方式既是将有线的UART通信方式转化为无线的UART通信方式:极大地提高了通信的便利性,也有利于产品的扩容拓展。在UART解码中,接收到数据之后,UART采用先进先出的原则,可以获取一段Payload*N的数据包,Payload的数据包长度轮询校验接收到的数据包是否正确,每组数据去校验Payload-1次,一旦确认数据合法,那么能够极大地提高通信成功率,存在有同频干扰、芯片引脚的感抗会导致解码输出数据引脚处在着偏小、因自然界存在的加性噪声,导致部分数据帧头帧尾错误;这些方式会造成RF信号受到干扰。
其中优选方案;在大幅度提升了发码能量的利用率,在数据校验上采用CRC-16-CCITT,是一种常用的循环冡余检验(CRC)算法,其采用的多项式是0x1021(即x^16+x^12+x^5+1),这种算法在多个通信协议中得到应用,包括但不限于X.25、Bluetooth、PPP(点对点协议)、以及一些存储设备。CRC-16-CCITT的设计目的是为了提供高效的错误检测能力,特别是针对常见的错误模式,如单比特错误、双比特错误、奇数位错误以及特定长度的突发错误。
CRC-16-CCITT校验效率:
单比特错误:CRC-16-CCITT能够100%检测到单比特错误。这是因为任何单比特错误都会导致计算出的CRC值与原值不匹配。
双比特错误:CRC-16-CCITT也能够100%检测到所有双比特错误。这是因为两个错误位会改变多项式运算的结果,从而导致校验失败。
奇数位错误:由于其多项式的性质,CRC-16-CCITT可以100%检测到所有的奇数位错误。
小突发错误:CRC-16-CCITT能够100%检测到长度为16位或以下的所有突发错误。突发错误指的是连续的几位出现错误,其长度是指错误的位数。
长突发错误:长度超过16位的突发错误可能不被完全检测到,但是对于长度不超过16位的突发错误,CRC-16-CCITT的检测能力非常高。
随机错误:对于完全随机的错误,CRC-16-CCITT能够提供较高的错误检测概率,但这个概率不是100%。理论上,16位CRC在完全随机的错误分布下,错误检测率接近99.998%。
应用场景CRC-16-CCITT由于其较高的错误检测效率,尤其适用于需要高可靠性数据传输的应用,例如无线通信、网络协议以及数据存储。在这些应用中,能够有效地检测并指示数据传输过程中可能发生的错误,从而使得系统能够采取纠错措施(如重传数据包)来确保数据的准确性和完整性。
其中优选方案;CRC-16-CCITT是一个在多种应用场景下表现良好的CRC算法,尤其在处理常见的错误类型方面,如单比特错误、双比特错误和突发错误。然而,选择合适的CRC算法还需要考虑具体应用的需求,包括数据的长度、错误的预期类型以及系统对计算复杂度的容忍。在发射端,数据发送前,将数据进行报文加密。解码时按照密码因子,对报文进行解密,提高数据的安全性。eV1527的前导码是1个高电平加上31个低电平,这个前导码极容易造成信号干扰;由于信号被破坏掉,则容易造成整帧数据被破坏后被丢弃,UART编码格式在极简短的起始位,尽可能地避免长时间低电平造成干扰现象。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统,其特征在于系统包含按键发码装置(100)及控制平台(200),按键发码装置(100)包含无线射频(RF)编码单元(10)、机械力转换单元(20)及讯号处理单元(30),整合在按键发码装置(100)内部;在按键由开至关或关至开时启动机械力转换单元(20)时,利用动能产生电力使讯号处理单元(30)工作;讯号处理单元(30)计算出所需编码内容后;开启无线射频(RF)编码单元(10)将讯号传送至远程的控制平台(200)。
2.根据权利要求1的一种编解码系统,其特征在于所述按键发码装置(100),依靠机械力转换单元(20)利用动能产生电力使讯号处理单元(30)及无线射频(RF)编码单元(10)工作,使按键发码装置(100)为自发电,不须常备电源。
3.根据权利要求1的一种编解码系统,其特征在于所述无线射频(RF)编码单元(10),可以各自有不同编码,可以一组按键发码装置(100)有一个或一个以上的按键,透过控制平台(200)控制不同的开关。
4.根据权利要求1的一种编解码系统,其特征在于所述讯号处理单元(30),非固定码有自定义解码方式(300),能够快速的解码;同时能提高解码成功率,并有抗干扰纠正方法。
5.根据权利要求1的一种编解码系统,其特征在于所述无线射频(RF)编码单元(10),以通用同步/异步收发器USART可与使用工业标准NRZ串行数据格式的外设进行通信;数据传输长度:7、8或9位;有奇偶校验位停止位为1或2位;16位可编程波特率发生器,高达1Mbit/s数据从低位开始发送/接收发送器和接收器可单独使能自动波特率检测。
6.根据权利要求1的一种编解码系统,其特征在于所述控制平台(200),可以对应一个或一个以上的按键发码装置(100),其中每个按键发码装置(100)中的讯号处理单元(30)编码并不一样,可以同时独立工作,可一个按键发码装置(100)控制多个控制平台(200),及多个按键发码装置(100)控制一个控制平台(200)。
7.根据权利要求1的一种编解码系统,其特征在于所述控制平台(200),也有各自位置编码,同一区域可以多个控制平台(200)与多个按键发码装置(100)同时工作互不影响。
8.根据权利要求1的一种编解码系统,其特征在于使用高速UART+RF的编解码方式:包含选用RISC快速启动单片机以及UART;选用CMT2110A进行数据发射与采用CMT2210LH,设置接收BR=40Kbps。在接收端,采用长FIFO轮询校验的方式进行数据发射;可以使用UART+RF设置高速率,对收发模组做低功耗处理;在灯控场景中,利用高速编码带来的便利,可做无线一发多收,状态、功能、亮度、变化频率等的一键同步技术。
CN202410227741.7A 2024-02-29 2024-02-29 一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统 Pending CN118116177A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410227741.7A CN118116177A (zh) 2024-02-29 2024-02-29 一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410227741.7A CN118116177A (zh) 2024-02-29 2024-02-29 一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118116177A true CN118116177A (zh) 2024-05-31

Family

ID=91220455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410227741.7A Pending CN118116177A (zh) 2024-02-29 2024-02-29 一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118116177A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201430581Y (zh) * 2009-07-03 2010-03-24 宿瑞华 一种自发电式无线遥控开关
CN206021531U (zh) * 2016-08-02 2017-03-15 深圳市新桥网络技术有限公司 自发电无线遥控装置
CN206378979U (zh) * 2016-02-04 2017-08-04 廖淑辉 自生电遥控器
CN110325929A (zh) * 2016-12-07 2019-10-11 阿瑞路资讯安全科技股份有限公司 用于检测有线网络变化的信号波形分析的系统和方法
CN111149141A (zh) * 2017-09-04 2020-05-12 Nng软件开发和商业有限责任公司 用于收集并使用来自交通工具的传感器数据的方法和装置
CN111917331A (zh) * 2017-04-01 2020-11-10 广东易百珑智能科技有限公司 可变更按键数目的无源回弹式开关

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201430581Y (zh) * 2009-07-03 2010-03-24 宿瑞华 一种自发电式无线遥控开关
CN206378979U (zh) * 2016-02-04 2017-08-04 廖淑辉 自生电遥控器
CN206021531U (zh) * 2016-08-02 2017-03-15 深圳市新桥网络技术有限公司 自发电无线遥控装置
CN110325929A (zh) * 2016-12-07 2019-10-11 阿瑞路资讯安全科技股份有限公司 用于检测有线网络变化的信号波形分析的系统和方法
CN111917331A (zh) * 2017-04-01 2020-11-10 广东易百珑智能科技有限公司 可变更按键数目的无源回弹式开关
CN111149141A (zh) * 2017-09-04 2020-05-12 Nng软件开发和商业有限责任公司 用于收集并使用来自交通工具的传感器数据的方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6559757B1 (en) Data communication over power lines
US9451543B2 (en) Wireless communication method for transmitting message to slave devices from master devices
CN109561426A (zh) 一种无线射频gfsk组网通讯的可靠性方法
CN103365280A (zh) 智能家居综合控制系统及控制方法
CN109067432A (zh) 一种电力线宽带载波抗干扰通信方法
CN100530262C (zh) 采用激光传输技术控制遥控信号的家用电器遥控装置
Urrea et al. Design and implementation of an error detection and correction method compatible with MODBUS-RTU by means of systematic codes
CN110943762A (zh) 一种基于差分曼彻斯特编码的直流电源线载波通讯方法和空调
CN103391165A (zh) 电力载波通信的数据发送方法、接收方法及相应装置
CN118116177A (zh) 一种自发电遥控二进制启闭键控高速编解码系统
CN113098809A (zh) 一种软件自适应解码方法、装置及无线充电系统
CN120599800B (zh) 基于LoRa技术的工业遥控器系统及其实时可靠通信控制方法
CN112835841A (zh) 基于串口通讯的asic数据安全传输与存储装置及方法
CN109347605B (zh) 一种编码方法、解码方法及装置、计算机可读存储介质
CN113014522B (zh) 一种无线数据的解码方法及系统
CN105376003A (zh) 一种音频通信控制码加密方法及加密系统
CN202663402U (zh) 基于时分多址的可见光通信系统
CN201072593Y (zh) 电器设备的无线控制装置
CN223428206U (zh) 电力二次系统的信号反馈装置和数据传输系统
CN103368648B (zh) 基于时分多址的可见光通信系统
CN119544151B (zh) 一种短码编码结构及利用该结构的嵌合保密传输方法
CN119200448B (zh) 基于高速通信的ami驱动方法、电路、装置及控制器
CN211604297U (zh) 用于轨道给水设备的红外控制电路、控制系统、给水设备
CN202077189U (zh) 一种无线延长设备及具有该无线延长设备的物联网
Zhan et al. Joint Error Detection and Correction for Safety Communication: Packet Fragmentation and Assembling

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination