环境自适应无线射频遥控器设计

摘要：随着科学技术的发展，环境知识无线射频浏览器在生产生活中的应用越加广泛，但是在应用的过程中经常会出现无线射频 遥控器失效的情况，严重的影响 无线射频遥控器的应用效果。为了有效的保证无线射频遥控器的应用质量，研究和分析环境温度湿度对无线射频遥感信息传输的影响尤为重要。通过研究可以根据实际需求设计出自动适应环境温湿度变化的无线射频遥控器，以便满足市场需求。

关键词：温湿度；环境自适应无线射频遥控器；信息传输；电波信号

无线射频遥控器属于现代化的一种无线电信号发射装置，借助数字编码技术 将输入信息转换成编码，调制到无线电信号中，通过无线电信号传输 到接收器，有接收器通过处理器解码编制成相应的指令，从而达到控制相应设备的目的。无线射频遥控器最大的特点就是其使用范围广泛，辐射范围长达30米 甚至更远，可以穿透墙壁，被广泛应用在智能家居控制器、汽车钥匙等领域。无线射频遥控器在室外环境中由于天气干扰因素、电磁设备干扰因素等的存在，容易导致无线射频遥控器在使用过程中出现失效的问题。为了更好的提升无线射频 遥控器在外界环境中的应用效果，研究和分析无线射频遥控器的影响因素显得尤为重要。

1 无线射频信息传输工作原理

无线射频遥控器工作原理主要是通过设备导体中的电流强弱的变化来产生无线电波，输入信息可以充分利用这一特点经过调制转化成无线电波，再由空间输送到信息接受端，又可以引起接收端中的电磁场变化 从而形成相应的电流强弱变化，再借助解调手段可以从电流变化中解调出相应的信息，从而达到传递信息的目的。输入信号功率、直流偏置电压以及环境温度的变化，都容易造成电波信号失灵。因此，引入自适应技术，以便能及时获得载波信号在振幅，相位以及延时上的匹配，就变得非常有必要了。无线电波是一种能量传播形式，主要是通过电场和磁场的形式加以实现，即在空气中传播的速度容易受到空气电容率的影响。空气电容率主要影响是空气中的水汽分子。空气中主要是由中性分子和极性分子组成，中性分子主要是指氧分子和氮分子，极性分子 主要是指水汽分子，两类分子会与空气发生 确定作用。无线电波在传输的过程中会引起氧分子和氮分子发生极化，一旦发生极化现象 就会直接影響电波传播的速度。在潮湿的环境中，无线电波不仅会引起水汽分子发生极化现象，还会导致水汽分子中固有的电偶极矩发生相应的变化，从而降低电波传播速度，使其速度远小于干燥空气环境的电波速度[12]。为了有效的研究无线电波在外界环境中的传播质量，就需要注重研究和分析外界环境中湿度温度等对无线电信号的影响。

2 环境自适应无线射频遥控器设计

2.1 设计原理

无线射频器的无线电波传输的距离容易受到外界环境的温度湿度的影响，相关研究表明，信息传播距离与环境湿度呈现出分段性线性关系，满足于关系式：s=ay+ε+c[2]。其中s表示无线电信号传播距离，a表示为不同的湿度数值，y为无线电波发射强度，ε为与温度相关的系数，c代表常数。要很好的保证无线射频信息的传播距离，就应该重点研究的关系式中的可控变量和不可控变量，保证无线电波信号在不同温度和湿度的情况下处于恒定的传播距离。所以，环境自适应无线射频遥控器能够间隔一分钟收集一次环境 温度和湿度的相关数据，依照关系式有效的调整无线电发射器的功率，从而有效的保证无线射频信号的稳定性。为此，环境自适应无线射频遥感应该有智能控制器、环境温湿度传感器、无线电发射器等部分组成，其工作原理以智能控制器为中心，以环境温湿度传感器作为变量调节因子，以无线电发射器作为信号输出端。

2.2 硬件设计

无线射频发射器的选用比较多样，可以根据实际需求加以合理选用，如BK2461发射器，其是工作在2.4GHz ISM频段无线收发器，灵敏度为-95dBm，集成低功耗为51MCU，消耗功率最大为40dBm，传播距离达到120米，非常适合日常生活生产的应用。环境温湿度传感器作为无线射频发射器的重要组成部分，应该选用符合实际需求的具有较强的灵敏度的符合传感器设备，如DHT11传感器，主要是采用一根数据线DATA，主要是应用单总线对系统中的数据交换控制，可以一次性的传输40位的数据[34]。传感器的主机应该借助一个漏极开路或者三代端口连接该数据线，能够保证传输数据的时候能够有效的释放总线，允许其他设备使用总线，为此可以在单总线中外接一个上拉电阻，保证传感器处于良好的运行状态，能够根据环境中的温度、湿度进行数据获取，以便保证环境自适应无线射频遥控器处于良好的运行状态。控制器作为环境自适应射频遥控器的中心设备，可以采用低功耗的的STC15W201S处理器，有效地控制其他部件的正常运行。

3 结语

随着时代的发展和进步，现代化的信息技术被广泛运用在日常生活生产中，无线射频遥控器作为现代技术的重要组成，被广泛应用在汽车、空调等各个领域。环境自适应无线射频遥控器作为一种自动化的无线电信号装置，可以有效的适应环境温湿度的变化，和科学地调节发射功率，保证无线电信号传播距离恒定，从而为各项工作的开展提供有力保障。在实际运用中，环境自适应无线射频遥控器具有面积小、功耗小、传播距离恒定等特点，值得在日常生活生产中应用和推广。

参考文献：

[1]谭端.自适应异步无线感器网络mac协议的研究与实现[J].无线传媒，2015，09（12）：125.

[2]李博韫.环境自适应无线射频遥控器设计[J].信息记录材料， 2017，09（12）：8991.

[3]李小敏，臧英，罗锡文，等.基于发射功率自适应的稻田无线传感器网络节点设计[J].农业工程学报，2014，30（7）：000140146.

[4]杨晨柳，胡红濮.浅谈天气状况对于无线网络的影响[J].网络安全技术与应用， 2015，11（4）：171.

作者简介：梁增智（1983），男，汉族，广东佛山人，研究方向：STM32单片机的软件。