Módulo de áudio full duplex: um guia para o G-NiceRF SA618/SA628!

Introdução

Você também detesta o atraso irritante do rádio? Sistemas half-duplex costumam ser muito incômodos. Com áudio full-duplex, você pode conversar sem interrupções e sem atrasos. Nosso objetivo é criar um guia completo e atemporal sobre módulos de áudio full-duplex  . Este guia é bastante detalhado e explica a arquitetura do sistema, redes Mesh e integração.

O que torna o full-duplex superior ao half-duplex?

Você já precisou dizer "Câmbio!" ao usar um rádio tradicional? Essa frase comum ilustra por que os gargalos do modo half-duplex são tão incrivelmente irritantes para os usuários. Pergunte a qualquer equipe profissional como eles se sentem em relação aos atrasos na comunicação ao usar o modo full-duplex .

Parece quase impossível de resolver; no entanto, o modo de comunicação full duplex possibilita conversas fluidas, pois funciona exatamente como uma chamada telefônica. Todos podem falar e ouvir ao mesmo tempo. Você não sofrerá mais com aqueles atrasos frustrantes ao usar o sistema de comunicação com módulo de áudio full duplex. Pela minha própria experiência em sets de filmagem, a mudança de um módulo de áudio half-duplex para um full duplex reduziu nosso tempo de coordenação quase pela metade.

Foi exatamente por isso que desenvolvemos o módulo transmissor e receptor de áudio sem fio. Melhor ainda, nossos sistemas avançados de walkie-talkie full duplex  também operam em modo full duplex completo.

Definindo a arquitetura do sistema de intercomunicação full duplex!

Este capítulo irá detalhar a tecnologia; portanto, você aprenderá exatamente como funciona a arquitetura full-duplex.

•  Canais bidirecionais

O áudio duplex básico significa simplesmente ter dois caminhos simultâneos que permitem o fluxo de dados bidirecional. Imagine uma rodovia de mão dupla onde uma faixa envia áudio (Tx) e a outra recebe áudio (Rx); esse design de canal duplo evita ativamente colisões de sinal. Esse método específico é usado com eficácia em nosso módulo de áudio sem fio G-NiceRF. Esse processo garante que seu fluxo de áudio seja um fluxo full duplex do módulo de áudio  , permitindo uma comunicação confiável e simultânea.

·  Separação de Frequência

Então, como os sinais evitam se cruzar e se misturar? Vários sistemas usam separação de frequência, o que significa que há uma frequência diferente para o sinal de transmissão (Tx) e uma frequência diferente para o sinal de recepção (Rx), o que impede que os sinais interfiram uns com os outros.

Este método é uma forma comum de se obter áudio full duplex nítido. De acordo com o especialista em eletrônica de RF, Joe Carr, "a transmissão duplex por divisão de frequência (FDD) é um método fundamental em que o transmissor e o receptor operam em frequências portadoras diferentes", que é exatamente esse princípio em ação.  Por exemplo, nossos módulos podem usar 433 MHz para transmissão e 450 MHz para recepção, e essa simples separação garante uma transmissão clara e simultânea.

·  Redes Mesh

E se você precisar de um alcance significativamente maior para suas operações? Esse problema específico é resolvido com o uso de redes Mesh. Nesse sistema, dispositivos individuais funcionam como repetidores, transmitindo sinais de um nó para outro. Esse design aumenta consideravelmente a área total da sua rede e também cria uma rede com capacidade de autorreparo. Se um nó falhar, o sinal encontrará automaticamente uma nova rota. Módulos como os nossos módulos G-NiceRF, como o SA628F22, utilizam a tecnologia Mesh , que proporciona uma potência incrível ao nosso módulo de rádio comunicador.

Tecnologia  LoRa

Nossos módulos utilizam o mais recente chipset com tecnologia LoRa para maximizar o alcance da comunicação a longa distância, minimizando o consumo de energia. Como a operação a bateria é essencial para muitos dispositivos portáteis, o LoRa é ideal por consumir muito pouca energia. Nossos módulos utilizam um transmissor de áudio LoRa que garante conexões de áudio estáveis, mesmo em terrenos complexos. Essa tecnologia resulta em transmissão de voz nítida a longas distâncias.

•  1,9 GHz/2,4 GHz

Outros sistemas são projetados para operar em faixas de frequência dedicadas, como 1,9 GHz ou 2,4 GHz, que são muito propícias à troca de informações em altas taxas. No entanto, essas faixas específicas costumam estar muito congestionadas com o tráfego de outros dispositivos. Por exemplo, o uso da comunicação ponto a ponto em uma conferência movimentada é um exemplo clássico de ambiente congestionado no modo full duplex. Nossos módulos G-NiceRF, incluindo a série SA618, operam em faixas UHF mais flexíveis, como 420-510 MHz, o que amplia o alcance de comunicação disponível e minimiza a interferência de 2,4 GHz.

Módulo de áudio full duplex: comparação da arquitetura do sistema!

Analisando o gargalo da comunicação half-duplex!

Vamos examinar o protocolo half-duplex e seus problemas para que você entenda claramente as desvantagens desse método.

·  Latência PTT

O recurso Push-to-Talk (PTT) é definido como uma função básica de comunicação, mas, neste caso, revela-se o mais problemático. Quando o botão PTT é pressionado, os dispositivos de rádio precisam operar em modo half-duplex, o que resulta em interrupções na comunicação. Está comprovado que meio segundo é perdido quando uma das partes fala. Posso afirmar, com base na minha experiência em segurança de eventos de alto risco, que esse atraso de meio segundo do PTT representa o silêncio mais perigoso durante uma emergência. Perder esse segundo é valioso em qualquer cenário, mas especialmente em situações de segurança. Dispositivos full-duplex com PTT zero atendem aos critérios acima, pois não apresentam atraso e a comunicação é imediata.

•  Respeito à alternância de turnos

Em um sistema half-duplex, os usuários precisam se revezar na fala, o que não é natural e dificulta a livre expressão de ideias. Fica impossível interromper para fazer uma pergunta, e também é impossível fornecer feedback em tempo hábil. As equipes precisam seguir o protocolo rígido de "passar a vez", o que interfere na coordenação. Essa limitação transforma atividades simples em processos difíceis, mas qualquer problema com o half-duplex é resolvido com um sistema full-duplex.

•  Atraso na comunicação

A comunicação costuma ser irregular e fragmentada devido ao sistema half-duplex. Apenas um usuário pode transmitir uma mensagem por vez sem interrupção. Quando mais de um usuário pressiona o botão PTT, seus sinais se sobrepõem, tornando o áudio completamente ininteligível. Mensagens perdidas e repetidas tornam-se a nova realidade, o que representa um desperdício significativo de tempo precioso. Esse problema é evitado com um sistema de áudio full-duplex, pois ele permite o envio e o recebimento simultâneos de mensagens, garantindo total clareza.

·  Modo Simplex

Ainda mais primitivo que o half-duplex é o modo simplex, que é puramente unidirecional. Esse modo é como uma transmissão de rádio ou um sinal de teclado. Não há possibilidade de resposta, então um sistema half-duplex é um pouco melhor. Mas somente o modo de comunicação full-duplex permite uma verdadeira conversa bidirecional e simultânea. Qualquer equipe que busque interação genuína com seus membros escolheria apenas áudio full-duplex.

Aumente a eficiência da sua equipe com um sistema de intercomunicação full duplex!

É possível perceber como a implementação de sistemas full duplex aumenta a produtividade, já que as equipes obtêm clareza na comunicação, o que se traduz em melhores resultados. Lembro-me de ter coordenado um festival de música; os rádios half-duplex eram um pesadelo, com constantes erros de comunicação, até que migramos para um sistema de áudio full duplex.

-  Segurança Industrial: Alertas que salvam vidas podem ser distribuídos instantaneamente, e isso só é possível usando sistemas de rádio comunicadores full duplex que permitem a coordenação sem o uso das mãos em tempo real. 

-  Coordenação de eventos: O controle dos participantes é perfeito, e eles não perdem um segundo sequer com nosso módulo transmissor e receptor de áudio sem fio. 

-  Produção Cinematográfica: Em um set de filmagem, cada segundo conta, por isso, para evitar atrasos irritantes em momentos cruciais, nosso módulo de áudio sem fio  garante uma experiência de áudio perfeita. 

-  Cenários de treinamento: Em nossos módulos de treinamento, os participantes podem fazer perguntas aos instrutores e receber feedback ao vivo, tornando o aprendizado no modo full duplex uma experiência fascinante. 

-  Clareza de 95dB: Com um módulo de áudio full duplex, ninguém perde uma palavra em um ambiente industrial ruidoso. Mais do que o custo-benefício dos nossos módulos, a alta clareza com que eles transmitem o som é algo que todo usuário deveria experimentar. 

Analisando as especificações técnicas críticas de duplex completo!

Cada projeto é único, e o valor dos nossos módulos G-NiceRF reside nas especificações exigidas para cada projeto.

·  Redução de ruído ENC

Esqueça locais difíceis e ruidosos, pois o ruído é a última coisa com que você deve se preocupar. Nossos módulos utilizam Processamento Digital de Sinais (DSP) avançado  para garantir o cancelamento de eco, o que melhora significativamente a qualidade do áudio full duplex. Sua voz nítida é a única coisa que a outra pessoa consegue ouvir.

•  Alcance de 1000 m

Cada módulo tem uma finalidade, e o transmissor de áudio LoRa em nossos módulos mantém um alcance de áudio de um quilômetro em áreas abertas. Testamos inclusive o módulo SA628F39 a até 6 quilômetros de distância. Esse longo alcance é o diferencial perfeito para uso em áreas agrícolas, cidades inteligentes e outros grandes projetos.

•  Carregamento rápido PD

A duração da bateria é absolutamente crucial para dispositivos portáteis full duplex, por isso todos os nossos módulos foram projetados para baixo consumo de energia. Esse design permite o uso prolongado em campo, possibilitando o desenvolvimento de sistemas com maior autonomia de bateria. Essa característica se traduz em menos ciclos de carga e maior tempo de atividade, permitindo que seu módulo de rádio comunicador  opere durante todo o turno.

Classificação IP65 

Seus itens precisam ser resistentes o suficiente para o mundo real. Todos os nossos módulos foram projetados para oferecer confiabilidade e conformidade com as normas RoHS e REACH, o que comprova sua segurança e confiabilidade. Eles podem ser usados ​​em dispositivos portáteis robustos para uso profissional em condições industriais extremas ou ao ar livre.

•  Suporte para 8 usuários

Agora você finalmente tem a possibilidade de uma verdadeira comunicação em equipe, já que alguns módulos da nossa linha permitem a conexão de até 8 dispositivos transmissores simultaneamente. O alcance do receptor é ilimitado, o que torna esse recurso ideal para uso em equipe. Os sistemas podem ser projetados para equipes de ciclismo, teleconferências ou resgate em incêndios, garantindo que todos estejam a par da situação.

Encontrando o sistema de intercomunicação full duplex ideal para as suas necessidades!

Qual é o processo para escolher o módulo certo? Você deve se concentrar nestes quatro fatores importantes para a aplicação que lhe interessa.

•  Escalabilidade (Usuários)

Qual o tamanho da sua equipe? Vocês precisam de 2 usuários ou até 8? Nossos módulos, como o SA618F30-FD, suportam 8 transmissores simultâneos, o que é perfeito para equipes grandes. Um sistema full duplex deve suportar a sua carga de usuários, por isso a G-NiceRF oferece opções tanto para pequenas equipes quanto para grandes eventos.

•  Bateria (80h)

Dispositivos móveis exigem baterias de longa duração, e um bom exemplo de modo full duplex é um interfone móvel usado o dia todo. Nossos módulos utilizam chips LoRa de baixo consumo de energia e também possuem modos de hibernação. Essa capacidade permite que você projete produtos com excelente desempenho de bateria, para que seus usuários permaneçam conectados por longos períodos.

•  Alcance (linha de visão)

A que distância você precisa se comunicar, considerando que realizamos testes de módulos em regiões metropolitanas? Nossos testes de comunicação full duplex em longa distância revelaram um alcance estável de 6 km em nossos testes com o SA628F39. Garantir a mobilidade da comunicação sem interrupções durante qualquer fala é um benefício distinto de nossos serviços. É sempre recomendável verificar os detalhes da linha de visada (LOS) e fazer um cálculo de alcance e paridade de potência (1W ou 8W).

Integrando seu sistema de interfone full duplex!

•  Rede Mesh

Agora que você tem o módulo, a integração é facilitada pela gama de recursos do G-NiceRF. Construir um sistema que abranja uma grande área é simples, pois nossos módulos oferecem rede Mesh sem fio de múltiplas camadas . Esses módulos permitem configuração como roteadores ou nós, criando uma rede com autorrecuperação e expandindo o alcance além de um único ponto. Esse recurso aumenta consideravelmente a escalabilidade da integração do módulo de áudio full duplex.

•  Atualizações OTA

Você pode aumentar a vida útil dos seus módulos, pois a série SA618 possui o recurso de atualizações over-the-air (OTA). Isso permite a flexibilidade de enviar firmware sem fio e atualizar os dispositivos sem a necessidade de levá-los de volta. Isso representa uma grande economia de tempo e dinheiro, além de garantir que sua frota de rádios comunicadores full duplex esteja sempre atualizada.

•  Controle de acesso

Cada dispositivo precisa ser configurado previamente, por isso o módulo SA628F22 está equipado com portas USB. Assim, você pode usar nosso software proprietário, intuitivo e compatível com Windows para configurar os parâmetros do sistema com facilidade. Dessa forma, você pode alterar rapidamente os parâmetros de frequência dos módulos transmissor e receptor de áudio sem fio, obtendo controle incomparável sobre sua rede.

·  Sincronização de CFTV

Como o áudio se interconecta com outros sistemas? Nossos módulos multifuncionais, configurados com interfaces de áudio digital I2S e analógicas, são capazes de se interconectar com diversos sistemas. Assim, é possível conectar desde microfones analógicos simples até microfones digitais codificados avançados, o que simplifica a integração do seu hardware.

Perguntas frequentes!

Estamos prontos para oferecer respostas e, portanto, aqui estão as perguntas e respostas mais frequentes que oferecemos sobre a tecnologia full-duplex.

Qual a diferença entre Full Duplex e Half Duplex?

No áudio full-duplex, você pode ouvir e falar simultaneamente, como em um telefone. O áudio half-duplex alterna entre as falas, como em um rádio de duas vias, onde é preciso pressionar um botão para falar, enquanto o áudio simplex é unidirecional, e o sistema full-duplex é o mais indicado para conversas naturais.

Como um dispositivo full duplex evita ecos?

Dispositivos full-duplex possuem cancelamento de eco; um microfone grava sua voz, mas também grava o som do alto-falante. Um Processador de Sinal Digital (DSP) analisa isso, subtraindo o áudio do alto-falante do sinal do microfone para evitar microfonia. A única voz que você ouve, no final, é a do outro usuário.

Qual é o alcance máximo (linha de visão) para intercomunicadores?

O alcance é determinado pelo módulo de áudio full duplex e pelo ambiente ao seu redor. Nossos módulos G-NiceRF com tecnologia LoRa alcançam longas distâncias; por exemplo, o SA628F30 de 1W atinge 1 km em espaço aberto. Nosso módulo SA628F39 de 8W foi testado em condições estáveis ​​com um alcance de 6 km, e esses alcances também podem ser ampliados com redes Mesh.

O modo Full Duplex suporta mais de 8 usuários?

Sim, nossos módulos aprimorados, como o SA618F30-FD, são projetados para equipes com múltiplos usuários . Eles suportam até 8 dispositivos transmitindo simultaneamente, e o número de dispositivos receptores é ilimitado. Essa funcionalidade é ideal para teleconferências, equipes de filmagem e treinamentos.

Os sistemas Mesh precisam de uma estação base?

Não, estações base não são necessárias para nossos sistemas Mesh avançados. Cada módulo walkie-talkie pode funcionar como um nó ou como um roteador. Os usuários do sistema podem trabalhar em um módulo auto-organizado dentro de uma rede ponto a ponto. Esse recurso aumenta a robustez do sistema e também simplifica a implantação. Não é necessário um hub central, o que reduz significativamente os gastos com infraestrutura.

Conclusão

Sistemas half-duplex são claramente inferiores ao fluxo de áudio nítido e à latência zero do PTT de um sistema full-duplex. Os módulos G-NiceRF oferecem redes Mesh, longo alcance e suporte para até 8 usuários. A escolha ideal é um módulo de áudio full-duplex confiável . Está pronto para aprimorar seu sistema? Visite a G-NiceRF  hoje mesmo.