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Ajax radio protocols

Protocolos de comunicação via rádio da Ajax

Esta página explica os fatores que afetam a qualidade da comunicação por rádio e as tecnologias que permitem aos dispositivos Ajax transmitir consistentemente eventos e alarmes com verificação fotográfica ao longo de grandes distâncias.

Jeweller

Recorrendo ao método de consulta, o protocolo Jeweller apresenta o estado do dispositivo em tempo real e transmite alarmes, eventos e todas as leituras medidas para as apps Ajax. Inclui encriptação e autenticação para evitar falsificações (spoofing).

Wings

Servindo como canal de comunicação de reserva, o protocolo Wings foi concebido para transferir grandes pacotes de dados, principalmente para definições individuais, como idiomas de interface e atualizações de firmware.

Alcance máximo

Os dados da comunicação por rádio são transmitidos através de ondas de rádio. Em condições ideais, não existem obstáculos ou interferências no percurso das ondas e estas deslocam-se do transmissor para o recetor utilizando o caminho mais curto. É nas condições de espaço aberto que o alcance de comunicação máximo pode ser obtido. É uma referência geralmente aceite para comparar as capacidades das tecnologias de rádio, bem como o equipamento que utiliza comunicações por rádio.

Os protocolos rádio Jeweller e Wings possuem alcances de comunicação máximos de 2000 e 1700 metros, respetivamente.

Maximum range

Fatores que afetam o alcance da comunicação por rádio

Obstáculos

Em condições de utilização real, as ondas de rádio colidem com obstáculos. As ondas passam por determinados obstáculos sem perda e refletem a partir de outros, mas existem obstáculos que absorvem as ondas de rádio — as propriedades dos obstáculos dependem do material, da forma e da espessura. Chuva, neve, pó ou até mesmo ar muito húmido podem ser insignificantes, mas são obstáculos, tal como as pessoas. Por norma, quando confrontado com um obstáculo, o sinal de rádio atenua-se, perdendo alguma da sua potência.

Quantos mais obstáculos o sinal encontra, menor será o alcance da transmissão de dados. Para além disso, as ondas de rádio mudam de direção quando são refletidas.

Interferências

No percurso das ondas de rádio podem surgir outras ondas da mesma frequência, bem como ondas de rádio do mesmo transmissor refletidas por obstáculos. A sua influência mútua é denominada de interferência. Nem sempre conduz à atenuação do sinal, mas tem um efeito negativo na maioria dos casos.

Os sinais em fase são amplificados

One phase

Os sinais em oposição de fase são atenuados

Different phase

Os protocolos rádio Jeweller e Wings operam a 868 ou 915 MHz, consoante a região de venda. Estas bandas são muito menos ruidosas em comparação com as frequências Wi-Fi de 2,4 GHz e 5 GHz, bem como as de 433 MHz, que são utilizadas pela eletrónica IoT, unidades de controlo remoto e sistemas de alarmes de segurança desatualizados.

Difração

As ondas de rádio conseguem passar por pequenos buracos sem uma atenuação significativa - esta propriedade é denominada de difração.

Difraction

A presença de uma conduta de ventilação numa parede não radio-transparente, sob certas condições, assegura uma comunicação rádio estável na divisão adjacente.

Efeitos do material do obstáculo num sinal de rádio

Dependendo do material, os obstáculos podem refletir as ondas de rádio, absorvê-las, privá-las de alguma da sua potência ou não terem qualquer efeito sobre o sinal de rádio. Tais materiais são denominados de radio-transparentes. Quanto mais elevado for o coeficiente de absorção do sinal e quanto mais grosso for o obstáculo, mais forte será o impacto na transmissão rádio.

Coeficiente baixo de absorção do sinal — até 3 dB

50% de perda de potência, alcance de transmissão 30% mais curto

Tijolo vermelho seco com 90 mm de espessura

Placa de gesso com 100 mm de espessura

Madeira seca com 80 mm de espessura

Vidro com 15 mm de espessura

Coeficiente médio de absorção do sinal — 5-20 dB

A potência é reduzida 10 vezes, o alcance da transmissão é reduzido em 60%

Tijolo com 250 mm de espessura

Bloco de betão com 200 mm de espessura

Betão com 100 mm de espessura

Alvenaria com 200 mm de espessura

Coeficiente de absorção sonora - mais de 20 dB

A potência é reduzida em mais de 100 vezes, o alcance da transmissão é reduzido em 70%

Betão com 300 mm de espessura

Betão armado com 200 mm de espessura

Vigas de alumínio e aço

Aquário de grandes dimensões, cheio de água

A intensidade do sinal é diminuída para 10%

Obstáculos que refletem os sinais

Nas nossas frequências, o sinal será refletido por um objeto com uma superfície reta e um tamanho de, pelo menos, 30x30 cm.

Espelho

Metal

Todas as superfícies refletem, até certo ponto, os sinais de rádio. Mas os metais e os espelhos fazem-no em maior grau.

Cálculo do alcance da comunicação por rádio dos dispositivos Ajax

Sem teoria, apenas ensaios práticos com dispositivos de venda a retalho. Os ensaios são realizados num local de testes com o mínimo ruído de rádio e condições meteorológicas favoráveis: mantém-se uma constante troca de dados entre o hub e o dispositivo, com a distância entre eles a aumentar gradualmente. Assim que o hub deixa de reconhecer a receção dos eventos, o alcance da comunicação é fixado. Depois de se confirmar o valor com vários testes, é atribuída ao dispositivo a característica de "alcance de comunicação".

Esta é uma abordagem normalizada da indústria para a determinação do alcance de comunicação necessário para comparar dispositivos dentro da mesma linha de produtos do fabricante e soluções concorrentes de diferentes fabricantes.

Signal

Calculador do alcance da comunicação via rádio

Porque é que os dispositivos Ajax têm diferentes alcances de comunicação por rádio

Do lado do dispositivo, o alcance da transmissão de dados depende da intensidade do sinal do transmissor, dos parâmetros da antena e da sensibilidade do recetor. Os protocolos rádio Jeweller e Wings proporcionam uma comunicação bidirecional entre dispositivos. Por conseguinte, cada dispositivo transmite e recebe sinais.

Different length

Os detetores, relés e outros dispositivos Ajax têm diferentes componentes de hardware e antenas, diferentes materiais que constituem o corpo e diferentes consumos energéticos, o que afeta o alcance máximo da transmissão e receção de dados.

Different length

Ao avaliar o alcance da comunicação entre dois dispositivos, deve concentrar-se no dispositivo com um menor alcance de comunicação máximo. Por exemplo, se o Hub tiver um alcance de 2000 metros e o MotionProtect de 1700 metros, estes dispositivos poderão trocar dados até 1700 metros de distância.

O alcance de comunicação por rádio de um dispositivo Ajax encontra-se indicado na embalagem, no manual do utilizador e na página do produto no website oficial.

Different length

Garantir a fiabilidade da comunicação via rádio em sistemas Ajax

Ajuste automático da potência do transmissor de rádio

Ajuste automático da potência do transmissor de rádio

Não é aconselhável utilizar regularmente a potência máxima dos transmissores de rádio nos dispositivos do sistema, já que tal torna o ar ruidoso e aumenta o consumo energético, acelerando a descarga das pilhas. O hub analisa a intensidade do sinal dos dispositivos ligados e ajusta a potência dos seus transmissores, tendo em conta o ambiente de rádio atual da instalação.

Placas com baixo ruído

Placas com baixo ruído

A seleção de componentes de qualidade minimiza o ruído interno da placa e dos dispositivos.

Confirmação da entrega do evento

Confirmação da entrega do evento

A comunicação entre o hub e os dispositivos do sistema Ajax é bidirecional. É por isso que ao transmitir um evento, alarme ou fotografia, o detetor sabe que os pacotes foram recebidos pelo hub e o hub é informado sobre a receção bem-sucedida de um comando pelo detetor (por exemplo, para alterar a configuração de funcionamento). Se, por algum motivo, os dados não forem entregues ao destinatário, o envio é repetido até se confirmar a receção.

Taxa elevada de consulta dos dispositivos

Taxa elevada de consulta dos dispositivos

O Ajax permite configurar a taxa de consulta dos dispositivos pelo hub de 12 a 300 segundos. No caso de se verificar a taxa de consulta mínima, o hub necessita de apenas 36 segundos para determinar se a ligação foi perdida ou se o dispositivo sofreu uma avaria. E apenas 0,15 segundos depois, a central recetora de alarmes e os utilizadores recebem uma notificação sobre o problema.

Antenas multidirecionais

Antenas multidirecionais

O hub/repetidor possui duas antenas multidirecionais para as frequências Jeweller orientadas 90 graus uma contra a outra.

Os hubs compatíveis com a verificação fotográfica possuem antenas dedicadas para frequências Wings. Estão também orientadas num ângulo de 90 graus uma contra a outra.

Salto de radiofrequência

Salto de radiofrequência

Os hubs Ajax utilizam o salto de radiofrequência, ou seja, a mudança automática de frequência dentro de uma banda, de acordo com um padrão específico. Isto assegura uma proteção eficiente contra interferências de rádio e interceção de sinais: as mensagens divididas em pequenos pacotes são transmitidas a diferentes frequências e, caso um pacote não seja recebido pelo destinatário, é enviado numa frequência diferente ao ser retransmitido. O sistema Ajax deteta a obstrução do ar do rádio e envia uma notificação à central recetora de alarmes e aos utilizadores.