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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.
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
Os sinais em oposição de fase são atenuados
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.
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.
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.
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.
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.
Garantir a fiabilidade da comunicação via rádio em sistemas Ajax
