RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

[labmaster]

Det finns i princip inga genvägar när det gäller radiokommunikation oavsett om man skall använda den för personligt bruk kommersialisera en produkt. Den måste uppfylla de krav som finns stipulerade i de föreskrifter som PTS ger ut. Därmed är det en bra strategi att redan i starten bestämma sig för att mäta hur sändaren strålar i etern.

När det gäller störkänslighet så måste man alltid bygga in protokoll som tar hand om kommunikationskanalen så att den blir tillförlitlig mellan sändare och mottagare. Det spelar ingen roll om det är en udda fri kanal eller om det är ett frekvensspektra som är vanligt förekommande. Alltså inga genvägar här heller om man har som mål att konstruera en tillförlitlig lösning.

Köper du en färdig radiomodul så brukar denna innehålla ett färdigt koncept som innehåller allt som behövs för att i möjligaste mån skapa en tillförlitlig informationsöverföring mellan sändare och mottagare. Å andra sidan har du då missat möjligheten att lära dig något om kommuniaktionsprotokoll om du satsar på en färdig modul.

Ett single chip device såsom ATmega128RFA1 är en bra lösning som ger mycket på liten yta. Antennen blir också relativt liten eftersom det handlar om 2,4 GHz. Det kräver dock att du hittar en kompis som har en spectrumanalysator som klarar detta frekvensområde så att du kan mäta på radion när du kommit så långt att den börjar sända.

[blueint]

@AndLi, Vad slags standard rekommenderas för att kommunicera med maximal batteritid?, fungerar IEEE 802.15.4 ?

[Andax]

Om man bara ska spåna fritt så kanske man kan hitta någon UWB lösning som skickar "klick" som är mycket korta i tidsdomänen men mycket bredbandiga i frekvensdomänen. Fördelen är att man hamnar långt under gränsvärdena på alla kritiska radiofrekvenser. Vet inte om PTS har börjat reglera kring UWB...

[AndLi]

blueint: den som uppfyller dina önskemål med minsta möjliga radiotid.

[Nerre]

En mycket viktig fråga är således: Kan jag över huvud taget bygga en kommersiell produkt utan att den måste testas och godkännas?

Kan kan du väl, men det är olagligt. Därmed inte sagt att det inte förekommer, men det brukar bli rätt dyrt för den som slarvat.

http://www.marknadskontroll.se/?q=nyheter_produkter

För att få sälja en produkt inom EU idag så måste den uppfylla alla relevanta EG-direktiv, normalt sett måste den vara CE-märkt.

http://www.elsakerhetsverket.se/sv/Prod ... CE-market/

EMC-direktivet är applicerbart för nästan all elektronik.

http://www.elsakerhetsverket.se/sv/Prod ... produkter/
http://www.elsakerhetsverket.se/sv/Prod ... er-om-EMC/

Dessutom gäller med största sannolikhet RoHS och WEEE.

http://www.kemi.se/sv/Innehall/Lagar-oc ... trustning/

[Jonyverse]

Om man bara ska spåna fritt så kanske man kan hitta någon UWB lösning som skickar "klick" som är mycket korta i tidsdomänen men mycket bredbandiga i frekvensdomänen. Fördelen är att man hamnar långt under gränsvärdena på alla kritiska radiofrekvenser. Vet inte om PTS har börjat reglera kring UWB...

Se kap3 §5 i detta dokument som jag länkat till tidigare. http://www.pts.se/upload/Foreskrifter/R ... 101209.pdf

[JohnA]

Skumt, jag försökte posta detta igår men det hängde sig i min webbläsare. Det är hur som helst fortfarande aktuellt.

-----------------------------
Det har definitivt svängt! Åtminstone i förnuftet, för jag VILL fortfarande meka ihop min egen radioteknik, men innan jag fått en superenkel super-regenerativ mottagare/sändare har jag nog hunnit bygga tio fungerande exemplar med ATAVR128RFA1.

Och ja, jag har "låst" mig på Atmels enchipsdatorer efter att ha gjort mig av med all utrustning för PIC till förmån för dito prylar till Atmel AVR.

Någon som vet något om Mouser? De säljer ATAVR128RFA1 i stycktal för dryga femtiolappen
(frakt om ca 200 SEK tillkommer)
http://se.mouser.com/Search/Refine.aspx ... =139912645

Utöver dyra Elfa som hovleverantör har jag bara handlat komponenter från Digikey, vilket var både snabbt och prisvärt. (jag köpte ATmega88:or som är så förbaskat små att jag fasar för den dag jag ska försöka löda ihop ett annat projekt med dem... )

Jag hittade en liten labbmodul hos Lawicel för 399:- styck:
http://www.sparkfun.com/products/9734

Här verkar vara ett alternativ:
http://se.farnell.com/atmel/atavr128rfa ... dp/1841670

Om man håller sig till färdiga moduler borde det väl ändå vara ok att sända med gott samvete?
Jag förstår att utstrålningen kan förändras, åtminstone teoretiskt, om jag sedan gör ett eget superkompakt kort, men risken borde vara tämligen liten om jag följer tillverkarens rekommendationer. (?)

[JohnA]

Usch, beträffande CE-märkning låter det som väldigt tungt att som glad amatör med vissa kommersiella ambitioner kunna sälja små volymer av sina källarbyggen lagligt och tryggt. Jag har noll koll på detta område tyvärr men det känns absolut som betydligt brantare uppförsbacke än själva elektronikens utmaningar.

Kan det i slutänden vara så att ultraljud eller IR är de överföringstekniker man bör satsa på för att vara på säkra sidan? Är detta med provnings- och certifieringskostnaderna en av orsakerna till att dagens billigaste "radiostyrda" leksaker använder IR istället för radio?

Kan det finnas några kul kryphål som lägger ansvaret på köparen? -Jämför med t.ex. elektronikbyggsatser där allt köparen behöver göra är att montera ett färdigt kretskort i en låda och skruva fast nätkabeln. Det är förstås uppkäftigt anarkistiskt, men jag är inte helt främmande för att låta kunden själv välja om han/hon ska våga installera den där lilla väsentliga delen som aktiverar radiofunktionerna trots upplysningen om att detta inte är tillåtet enligt lagen. Man får ju t.ex. sälja knivar trots att de kan användas till direkt onda saker, och gör köparen något dumt med kniven är det inte säljarens ansvar.

Mitt projekt rör sig i gråzonen till konsthantverkens värld och även om jag förstås hoppas på att faktiskt kunna tjäna pengar på dessa prylar i framtiden inser jag att det blir ett moment 22 mellan försäljningsvolymer, lönsamhet och kostnader för diverse godkännanden.

[thepirateboy]

Vad jag känner till så har Sparkfunkortet ett antal buggar så jag skulle nog inte rekommendera detta om
det inte kommit en uppdaterad version förstås.

Prylarna på Farnell-länken tror jag är avsett för STK600 vilket gör det onödigt dyrt.

Kolla istället på dresden elektronik, dom verkar veta vad dom håller på med. Du får t ex en modul för 25 EUR
som är godkänd enligt ETSI och FCC. http://www.dresden-elektronik.de/shop/prod148.html

[Nerre]

Kan det i slutänden vara så att ultraljud eller IR är de överföringstekniker man bör satsa på för att vara på säkra sidan? Är detta med provnings- och certifieringskostnaderna en av orsakerna till att dagens billigaste "radiostyrda" leksaker använder IR istället för radio?

Du kommer inte undan CE-märkningen bara för att du skippar radiosändaren. Även prylar med mikroprocessor kan stråla en massa övertoner och störa.

[JohnA]

Nu upptäckte jag att om någon annan hunnit skriva ett inlägg medan man själv skriver så läggs ens eget meddelande inte ut på en gång. Detta var nytt för mig. Bra funktion!

---------------------------------------------

Skrev detta igår men det blev kvar i min webbläsare:

Har nu försökt läsa på lite om detta med EMC-krav och CE-märkning, vilket som sagt inte är "min grej". Jag får intrycket att det inte är många elektroniska konstruktioner som går att sälja lagligt inom EU utan att säljaren eller tillverkaren tar på sig ansvaret för prylens eventuella brister.

Oavsett om det är en konstruktion som avsiktligt häver ur sig radiovågor eller bara är en minimalistisk lysdiodblinkare med en PIC- eller AVR-processor tycks den falla under samma EMC-krav. Som hobbymässig tillverkare av elektroniska produkter har man om jag fattat rätt att välja på att ta den stora risken att hoppas att den egna konstruktionen inte strålar otillåtet mycket eller att kosta på omfattande provningar för att veta säkert.

Detta dödar effektivt min entusiasm för många av mina små trevliga elektronikprojekt, t.o.m. mina minimalistiska armbandsur med LED och det projekt som inte är mycket mer än en intelligent lysdiodblinkare. Å andra sidan är det samtidigt lite befriande om det lika säkert som amen i kyrkan går att konstatera att jag som glad amatör med små ekonomiska resurser aldrig kommer att kunna sälja mina prylar till andra än vänner och bekanta. "Bara å gilla läget liksom"... Behöver inte lägga någon mer energi på ambitionerna att registrera egen firma och sedan oroa mig för det företagsekonomiska jag blir tvungen att sätta mig in i...

Därmed är jag på något bisarrt sätt tillbaka i ruta ett där jag under anarkistiska former kan experimentera med super-regenerativa minimalistiska transceivers för eget bruk eftersom de ändå aldrig kommer drabba någon annan än de i min absoluta närhet. Visst bryter jag mot lagen men det kan jag leva med när man gör så mycket andra små dumheter. Vi hembyggare bryter nog ganska ofta mot EMC-direktiven utan att ens reflektera över det...

[Nerre]

Det är inte bara elektroniska konstruktion som CE-märkningen gäller för, det är nästan allt.

[JohnA]

Det är således en förbaskat svår tröskel att kliva över för den glada hobbybyggaren som vill försöka tjäna en slant utan att vara laglös..? Men det måste finnas undantag! Jag har svårt att tro att en konstnär måste ha CE-märkning på sina nymålade tavlor.

På tal om kryphål kanske jag funnit ett: Man köper minsta möjliga ZigBee-modul med integrerad enchipsdator, i mitt fall väljer jag ett kort baserat på Atmels ATmega128RF. Jag lägger sedan till den lilla lysdiod och batterihållare som behövs för min applikation, raderar den befintliga programvaran och ersätter med egen. Jag lutar mig då på korttillverkarens förmodade CE-märkning och tar den minimala risken att mina små ändringar skulle påverka EMC-resultaten i någon betydande grad. Det borde åtminstone vara mycket mindre risk att råka i trubbel än om man bygger från scratch med kanske t.o.m. egen "smutsig" radio.

Kan det finnas några juridiska hinder mot att köpa in en befintlig produkt, modifiera den "obemärkt" (syftar på programvaran i första hand) och sedan sälja den som något helt annat?
Behöver man t.ex. tillverkarens medgivande? Själv skulle jag bli ganska förbannad om någon utan mitt tillstånd t.ex. använde fotografier jag själv tagit, oavsett om de är i ursprunglig form eller om de modifierats rejält och påstås ha en annan upphovsman.

Nä, det är nog bara å lägga sig ner å dö... Eller snarare än en gång låta drömmen om att kunna sälja sina hembyggen göra det.

[Nerre]

Det fungerar inte riktigt så.

CE-märkningen riktar sig till myndigheterna. Om en tillverkare har CE-märkt sin produkt så har de lagt tid och pengar på det, alltså vill de knappast underlätta för dig att snylta på deras arbete. Du kommer alltså inte att kunna få loss dokumentation från dem som kan hjälpa dig att påvisa att din produkt uppfyller kraven. När myndigheten vänder sig till dig och begär ut den tekniska dokumentation som du enligt lagen är tvungen att ta fram så kan du INTE hänvisa till att kortet du har använt är CE-märkt. För tillverkaren av kortet kommer att frånsäga sig allt ansvar (i och med att du har modifierat deras produkt).

Sen kan det ju också vara så att kortet är "begränsat" CE-märkt, används det i en slutprodukt så kanske det finns en massa nya krav som tillkommer.


För att förtydliga ännu mer: Det räcker inte med att du är säker på att produkten uppfyller kraven. Du måste kunna bevisa det. Om du köper in en CE-märkt produkt och bara byter ut etiketten på den och säljer den vidare så blir du formellt sett tillverkare och därmed ansvarig för CE-märkning. Och då måste du kunna visa upp dokumentation som styrker CE-märkningen.



När det gäller konstverk så tror jag faktiskt att även de måste vara CE-märkta, men eftersom de normalt bara tillverkas i ett exemplar så behöver det inte sitta CE-märke på (det där kan vara lite förvirrande för många, att "CE-märka" är inte samma sak som att sätta på ett CE-märke, många CE-märkta produkter saknar själva märket, det är dokumentationen som är det intressanta). Men konstnären måste troligen ha dokumentation som visar att tavlan uppfyller relevanta direktiv (typiska exempel är ju RoHS, tavlans färg får inte ge ifrån sig skadliga ämnen).

[labmaster]

CE-märkning och tillhörande regelverk är en redig soppa och det är i stort sett helt hopplöst att som "hobbypulare" få till något som man med gott samvete kan sälja till slutkonsument.

Den grundläggande tanken med regelverket är att vi slutkonsumenter bland annat skall vara skyddade så att vi inte riskerar att råka ut för diverse olyckor. EMC direktivet som det ofta talas om när det gäller elektronik är också till för att skydda oss konsumenter. Det är även ett skydd för att elektroniken inte skall störa andra livsviktiga radiobaserade applikationer.

På det hela taget är CE-märkning och EMC-direktiv positivt för oss konsumenter men inte fullt lika roligt för hobbypulare likt dig som vill starta affärsverksamhet omkring sina uppfinningar.

Att nyttja en annan tillverkares CE-märkta produkt i sin egen applikation/produkt är fullt möjligt om produkten är avsedd för detta ändamål. Kravet är då att det skall finnas tydliga instruktioner i dokumentationen för hur dessa CE-märkta produkter skall integreras. Om det inom ramen för produktdokumentationen står att du skall kunna använda hårdvaruplattformen och skriva egen programvara så är det korrekt. Finns det speciella krav på mjukvaran för att hårdvaran skall uppfylla CE-kraven skall detta tydligt framgå av dokumentationen och det blir upp till dig som använder hårdvaran att visa att du möter dessa krav i din CE-märkta produkt som också skall vara dokumenterad enligt den kravbild som CE-märkning ställer.

En fördel med att använda andra CE märkta produkter i sin egen systemlösning är att man spar utvecklingskostnader. Om någon av de ingående delarna trotts att de är integrerade i din applikation/apparat på de sätt som leverantören anvisar så är det denne som får stå som ansvarig. Här finns förmodligen en del gråzoner rent juridiskt som kan vara knepig att hantera.

Men din sammanfattning speglar förmodligen den strategi du skall välja om du inte ser att du verkligen kommit på något alldeles revolutionerande som du tror kommer bli en storsäljare i hela världen. Det vill säga, skippa planerna på att börja sälja och bli rik på dina hobbyprojekt. Vill du delfinansiera din hobby är det bättre att du tar fram några extra kretskort och dokumentation och säljer till andra hobbyentusiaster. Är det en storsäljare som du uppfunnit så är det strategiskt bättre att satsa på att försöka få patent på produkten. Även detta är naturligtvis väldigt kostsamt men är det verkligen en storsäljare som kan bringa in miljoner så finns det väldigt mycket hjälp att får från ALMI och andra som stöttar nya innovationer.

Som jag sagt tidigare är jag ingen bakåtsträvare och kreativitethämmare i min natur men jag har själv varit i din situation några gånger när jag trott att jag kommit på något som skulle kunna vara kul att lansera kommersiellt.

Vägen från hobbyrummet eller labbänken till slutprodukt är oerhört lång och det är detta som flera vill spegla i din tråd.

Ha en bra dag och keep up the good work i din hobby som du delar med många här i Elektronikforumet.