系統(tǒng)簡介:125KHz無線空中喚醒與數(shù)據(jù)收發(fā)
RF125系列是一套工作在125KHz低頻(LF)頻段的無線通信系統(tǒng),其核心功能是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的“空中喚醒”(Over-the-Air Wake-up)和雙向數(shù)據(jù)收發(fā)。該系統(tǒng)由發(fā)射模塊(RF125-TX/TX2)和接收模塊(RF125-RX/RA)組成,專門為需要接收端在極低功耗狀態(tài)下長時間待機(jī),并能在接收到特定無線信號后被喚醒的應(yīng)用場景而設(shè)計。
125KHz頻段的選擇是該系統(tǒng)技術(shù)特性的基石。作為低頻段,它具有優(yōu)良的物理穿透性,能夠有效穿過非金屬障礙物,同時其近場通信特性使得信號能量集中在較小范圍內(nèi),有助于實(shí)現(xiàn)安全的區(qū)域限定通信。RF125系列充分利用了這些特性,實(shí)現(xiàn)了超過5米的通信距離,這一指標(biāo)在同類型125KHz產(chǎn)品中具有顯著優(yōu)勢。系統(tǒng)的關(guān)鍵價值在于其接收模塊能夠在無信號時維持微安級別的極低功耗,從而極大地延長了電池供電設(shè)備的續(xù)航時間,解決了傳統(tǒng)無線設(shè)備在持續(xù)監(jiān)聽狀態(tài)下功耗過高的痛點(diǎn)。
產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)解析
RF125系列并非單一產(chǎn)品,而是一個包含四款核心模塊的產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng),旨在滿足不同應(yīng)用場景和集成復(fù)雜度的需求。這種產(chǎn)品布局為工程師提供了從原型驗(yàn)證到最終產(chǎn)品量產(chǎn)的靈活選擇。
發(fā)射模塊 (Transmitters):
- RF125-TX:這是一款功能完備的工業(yè)級發(fā)射模塊。其最顯著的特點(diǎn)是支持6V至30V的寬電壓輸入范圍,并且內(nèi)部集成了反接保護(hù)、過壓保護(hù)和過流保護(hù)電路。這些特性使其能夠適應(yīng)嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境和不穩(wěn)定的車載電源系統(tǒng),保證了高可靠性。
- RF125-TX2:相較于RF125-TX,TX2是一款更為精簡的發(fā)射模塊,工作電壓范圍為9V至12V。它移除了部分保護(hù)電路,尺寸更小,成本更低,適用于電源環(huán)境較為穩(wěn)定、對成本和體積有更高要求的商業(yè)應(yīng)用。
接收模塊 (Receivers):
- RF125-RX:這是一款核心接收模塊,以SMD封裝形式提供,需要外部集成。它提供了三個天線引腳(ANT1, ANT2, ANT3),允許工程師根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)自行設(shè)計和連接125KHz天線。這為天線形態(tài)、尺寸和性能的定制化提供了最大的靈活性,適用于對產(chǎn)品形態(tài)有特殊要求或需要進(jìn)行深度硬件優(yōu)化的項(xiàng)目。
- RF125-RA: 這是一款全功能的即用型接收模塊。它在RF125-RX的基礎(chǔ)上,集成了125KHz天線、配對按鈕以及紐扣電池座。用戶只需接上電池即可開始工作,極大地簡化了開發(fā)和調(diào)試流程。RF125-RA特別適合快速原型開發(fā)、小批量生產(chǎn)或?qū)ι漕l設(shè)計經(jīng)驗(yàn)不足的團(tuán)隊(duì)。

(RF125-RA模塊的正反面照片)

- (RF125-RA模塊的尺寸圖)
RF125-TX與RF125-RX的組合面向的是需要完全掌控硬件集成細(xì)節(jié)的資深嵌入式工程師,可以進(jìn)行定制化的天線調(diào)優(yōu)和電源管理設(shè)計,以在復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)最佳性能。而RF125-TX2與RF125-RA的組合則提供了一條捷徑,通過標(biāo)準(zhǔn)化的模塊大幅降低了射頻設(shè)計的門檻和風(fēng)險,優(yōu)先考慮的是易用性和產(chǎn)品上市時間。例如,RF125-RA通過集成天線,直接解決了LF射頻設(shè)計中最具挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)——天線匹配與調(diào)諧,這對于非射頻專業(yè)的工程師而言有助于降低設(shè)計門檻、提升開發(fā)效率。
核心應(yīng)用領(lǐng)域
RF125系列的技術(shù)特性使其非常適合以下應(yīng)用領(lǐng)域:
- PKE無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng) (Passive Keyless Entry):這是該模塊的典型應(yīng)用。車輛或門禁的基站(發(fā)射機(jī))周期性地發(fā)送喚醒信號。當(dāng)攜帶鑰匙或卡片(接收機(jī))的用戶靠近時,接收機(jī)被喚醒并與基站進(jìn)行身份認(rèn)證,從而實(shí)現(xiàn)自動解鎖。接收機(jī)的超低功耗是實(shí)現(xiàn)鑰匙或卡片長達(dá)數(shù)年續(xù)航的關(guān)鍵。
- 校園與企業(yè)門禁系統(tǒng):可用于學(xué)生卡或員工卡的遠(yuǎn)距離自動考勤和門禁控制。當(dāng)人員通過特定通道時,安裝在通道的發(fā)射機(jī)可以喚醒并讀取卡片信息,無需刷卡操作,提升了通行效率。
- 工業(yè)數(shù)據(jù)采集:在工廠或倉庫環(huán)境中,可用于資產(chǎn)跟蹤或設(shè)備狀態(tài)的自動喚醒采集。例如,安裝在貨物上的接收標(biāo)簽平時處于休眠狀態(tài),當(dāng)運(yùn)輸車或叉車(裝有發(fā)射機(jī))靠近時,標(biāo)簽被喚醒并上報其ID和狀態(tài)數(shù)據(jù)。
- BRT站臺閘門系統(tǒng) (Bus Rapid Transit):用于公交站臺的自動檢票。乘客攜帶的公交卡在進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域時被自動喚醒和扣費(fèi),實(shí)現(xiàn)了無障礙快速通行。
這些應(yīng)用場景的共同點(diǎn)在于,它們都需要一個移動終端(通常由電池供電)在絕大多數(shù)時間里保持休眠以節(jié)省電量,僅在進(jìn)入特定區(qū)域時才被激活執(zhí)行任務(wù)。RF125系列正是為滿足這一核心需求而設(shè)計的。
RF125系列125KHz無線模塊解說系列:
RF125系列125KHz無線模塊解說(一):RF125系列技術(shù)概述
RF125系列125KHz無線模塊解說(二):技術(shù)參數(shù)與規(guī)格
RF125系列125KHz無線模塊解說(三):硬件集成與電路設(shè)計指南
RF125系列125KHz無線模塊解說(四):串行通信與配置協(xié)議
RF125系列125KHz無線模塊解說(五):功能與操作模式
RF125系列125KHz無線模塊解說(六):RF物理層傳輸協(xié)議深度解析及總結(jié)