Was ist eigentlich ein Funkprotokoll?

Um sich das Ganze etwas besser vorstellen zu können, nehmen wir die menschliche Sprache als Beispiel. Auf der Erde gibt es ca. 6900 verschiedene Sprachen. Damit Menschen miteinander kommunizieren können, ist es essenziell, dass sie die gleiche Sprache sprechen. Unter Kommunikation versteht man einen Austausch oder eine Übertragung von Informationen. Für einen Kommunikationsprozess werden immer mindestens zwei Teilnehmer benötigt. Häufig beginnt eine Kommunikation mit der ersten Kontaktaufnahme, dies kann zum Beispiel der Handschlag oder ein erster Blickkontakt sein.

Durch die Erhöhung der Sprechlautstärke erhöht der Sender zum Beispiel die Reichweite seiner Botschaft. Undeutliche Aussprache oder eine zu geringe Lautstärke dagegen macht es dem Empfänger schwer die Botschaft zu verstehen, auch wenn eigentlich die gleiche Sprache gesprochen wird.

Genauso verhält es sich in der Funkumgebung….

Ein Funkprotokoll ist ein Kommunikationsprotokoll für eine digitale Datenübertragung mittels elektromagnetischer Wellen. Und ein Kommunikationsprotokoll ist nichts anderes als eine Reihe von Regeln, auf die man sich geeinigt hat, um die Datenübertragung zwischen zwei oder mehr Parteien zu ermöglichen. Syntax, Semantik und Synchronisation sowie Fehlerbehebung werden darin festgelegt.

Protokolle können durch Hardware und Software implementiert werden.

Wie bei der Kommunikation zwischen Menschen braucht es mindestens zwei Teilnehmer: einen Sender und mindestens einen Empfänger. Menschen können Fehlinterpretationen und Missverständnisse zur Not (hoffentlich) klären. Bei der technischen Kommunikation zwischen einem Sende- und Empfängermodul müssen Fehler durch umfassende Definitionen ausgeschlossen werden. Durch die Firmware wird festgelegt, in welcher Form die Funkwellen gesendet und die empfangenen Signale interpretiert werden sollen. Dazu gehört im Wesentlichen:

In der Praxis sieht das so aus, dass vor den Datenpaketen, die die Nachricht enthalten (hier spricht man wie in der Raumfahrt von „Payload“), andere Datenpakete gesendet werden, die das Format der Funkverbindung nach dem jeweiligen Funkprotokoll festlegen und Metainformationen senden. Eben wie bei einer Sprache auch Gestik und Unterton die Nachricht beeinflussen und mitbestimmen.

Diese binären Informationen werden mithilfe des definierten Protokolls und der Funkfrequenz versendet.

Für verschiedene Anwendungen gibt es eine ganze Reihe sehr verschiedener Funkprotokolle, die sich vor allem nach Datenrate und Reichweite unterscheiden. In der folgenden Grafik sind die gebräuchlichsten Protokolle aufgelistet. Neben den Standardprotokollen ist es zusätzlich möglich, proprietäre Protokolle zu nutzen – auch hierfür gibt es bei Würth Elektronik geeignete Bauteile.

Bei der Auswahl einer Funklösung ist neben dem Protokoll auch die Gestaltung der Antenne entscheidend. Antennen verwandeln das elektrische Signal in ein elektromagnetisches Signal und umgekehrt. Sozusagen die Stimmbänder des Funks.

Es gibt verschiedene Typen wie Chip-Antenne, PCB-Antenne, Drahtantenne, Monopolantenne und Dipolantenne. Das wichtigste Merkmal einer Antenne ist die Reichweite. Diese hängt von verschiedenen Faktoren ab wie Antennengewinn (Gain etc.), Empfindlichkeit, Störempfindlichkeit (Selektivität, Blocking) und der Umgebung (Sichtverbindung, Hindernisse, Reflexionen, Mehrwegempfang)

Wer eine Funklösung zuverlässig implementieren will, wird um Tests nicht herumkommen. Würth Elektronik bietet deshalb auch Evaluations-Kits an.

Übrigens können einige interessante Daumenregeln helfen:

Und warum sollte man seine Funkmodule bei Würth Elektronik bestellen? Die Argumente hierfür sind einfach, Würth Elektronik verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung und über mehr als 350 verschiedene Funkmodule mit den verschiedensten Funkprotokollen. Alle Modellen wird die Konformität bescheinigt und sind vorzertifiziert . Erhältlich sind zudem Software-Tools, Evaluations-Kits, sowie USB-Sticks mit Funkmodulen. WE-ProWare – Die bereits vorinstallierte Firmware, ebenso wie Handbücher und Application Notes stehen Ihnen zur Verfügung.

1. https://www.linguisticsociety.org/content/how-many-languages-are-there-world

Und natürlich wie bei allen Produkten: beste Qualität, super Support und keine Mindestbestellmengen!