Як зробити радіоканал між двома комп’ютерами
Давайте з'єднаємо два комп'ютери за допомогою дешевих радіопередавачів і радіоприймачів і передамо по радіоканалу між комп'ютерами деякі дані, наприклад, файл. Ми будемо використовувати передавач FS1000A та приймач XY-MK-5V. Їхня ціна в інтернет-магазині, якщо замовляти в Китаї – менше 1 долара, що, погодьтеся, робить їх дуже привабливими для домашніх експериментів.
- комп'ютер (або два комп'ютери),
- радіопередавач FS1000A та радіоприймач XY-MK-5V (або аналогічні), купуються на цьому сайті,
- два перетворювачі USB-UART (або COM-порт комп'ютера), купуються тут,
- з'єднувальні дроти (рекомендую такий набір, включені всі види з'єднувачів, вистачить надовго).
1 Передавач FS1000A та приймач XY-MK-5V
Короткі технічні характеристики передавача FS1000A:
- напруга живлення – 3,5…12 Вольт;
- робоча частота – 433,92 МГц;
- відстань передачі – від 20 до 200 метрів (залежно від напруги живлення та навколишнього середовища);
- потужність передачі – 10 мВт.
Короткі технічні характеристики радіоприймача XY-MK-5V:
- напруга живлення – 5 Вольт;
- споживаний струм - 4 мА;
- частота сигналу – 433,92 МГц.
"З коробки" модулі йдуть без антен, так що їх доведеться зробити і припаяти самостійно.
Зробити антени можна з мідного дроту довжиною 17,3 см. Ця довжина відповідає чверті довжини хвилі сигналу і максимальної ефективності антени. Паяти їх слід до спеціальних контактних майданчиків, які на модулях позначені маркуванням ANT.
2 Схема радіоканала між комп'ютерами
Тепер поясню суть ідеї. Ми будемонадсилати цифровий послідовний сигнал через радіоканал від одного комп'ютера до іншого. Дані будемо заводити на радіопередавач за допомогою звичайного USB-UART перетворювача (або COM-порт комп'ютера). Приймати дані з радіоприймача також за допомогою USB-UART перетворювача.
Якщо немає другого комп'ютера – не біда, можна використати один. Передавач та приймач будуть у нас на різних послідовних портах.
Зберемо схему. Ось, наприклад, як це виглядає у мене:
3 Демонстрація роботи радіоканалу між комп'ютерами
Тепер на комп'ютері, до якого підключено модуль приймача, підключимося за допомогою монітора послідовного порту до порту USB-UART перетворювачем. Ви побачите постійний шум з ефіру. Справа в тому, що на частоті 933,92 МГц передає більшість побутових приладів, які використовують радіоканал. Це і системи охорони, і погодні датчики, автоматичні ворота і т.д. Приймач намагається посилити сигнал, і тому посилює лише шум. Коли почне передачу наш передавач, він перевищуватиме навколишній шум, і приймач зможе його приймати. Звичайно, має значення відстань між приймачем та передавачем, а також які предмети чи стіни знаходяться між ними. Це будуть послаблюючі сигнал фактори, і вони можуть призвести до помилок даних при прийомі.
На комп'ютері, до якого підключено передавач, за допомогою будь-якої термінальної програми, давайте передамо в порт нашого перетворювача UART будь-який файл. У моніторі порту приймача вигляд даних змінився. Але досить важко зрозуміти,де закінчується шум та починаються корисні дані.
Щоб виділити з шуму дані одне з найпростіших рішень - записати на початок і в кінець файлу кілька нулів. На ілюстрації видно, що відокремити шум від даних у цьому випадку не важко.
Ми розглянули один із найпростіших способів виділення даних із шуму. Для більш надійного прийому можна розробити деякий пакетний протокол і передавати дані частинами, з перевіркою цілісності кожного пакета, можливо навіть коригуючими даними типу коду Ріда-Соломона і т.п. Але це вже виходить за межі статті.