wifi конвертер что это

Идеальный преобразователь WiFi в энергию не будет особенно эффективен

Преобразователь WiFi в энергию непригоден к использованию, но, тем не менее, может оказаться источником энергии будущего

Я немного повёрнут на энергоэффективности. Меня расстраивает тот факт, что идиоты, строившие мой дом, не использовали новейшую доступную на момент постройки информацию — ведь тогда моему дому почти не требовалось бы отопление. И одна из наиболее интересных для меня вещей — перспектива повторного использования выброшенной энергии. Мне нравится идея о сборе энергии, которая в ином случае просто обречена на рассеивание в окружающей среде, и превращении её во что-то полезное.

Поэтому работа по повторному использованию микроволновой энергии не могла пройти мимо меня. К сожалению, сбор WiFi излучения вряд ли даст нам что-то полезное. Но сначала давайте посмотрим на очень интересные идеи, стоящие за этим устройством.

Прекращение отражений

Базовая идея сбора WiFi излучения довольно стара: нужно просто сделать схему, поглощающую всю микроволновую энергию. Возьмём искусственный пример: представим себе микроволновый импульс, идущий по кусочку коаксиального кабеля. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводящего провода, окружённого цилиндром из не проводящего ток диэлектрика, и всё это завёрнуто в проводник. Энергия микроволн не передаётся по центральному проводу. Она находится в электрических и магнитных полях в диэлектрике. Они распространяются по кабелю как волны, со скоростью, зависящей, в частности, от свойств диэлектрика.

Когда волна доходит до конца кабеля, у неё появляется проблема. Прямо на границе между воздухом и диэлектриком ей нужно мгновенно перейти с одной скорости на другую. Если бы вся энергия микроволн передавалась бы с конца кабеля, то у электрического поля в одном и том же месте было бы два разных значения, а этого не бывает. Поэтому волна отражается от конца и возвращается по кабелю (в процессе, вероятно, уничтожая передатчик).

Если мы не хотим, чтобы энергия отразилась, нам нужно ограничить кабель так, чтобы с точки зрения микроволн кабель выглядел так, будто он тянется бесконечно. Эта концепция называется «согласованием», и является краеугольной в разработке микроволновой электроники, оптике и в принципе в физике и инженерной области.

В случае с коаксиальным кабелем диэлектрик обычно выбирается так, чтобы резистор в 50 Ом согласовывался со свойствами кабеля. Так что если я размещу резистор в 50 Ом между внешним проводящим покрытием и центральным кабелем, вся энергия микроволн будет поглощена резистором.

Для коаксиального кабеля или вообще любой линии передачи разработка электрических схем, согласующихся со свойствами линии — задача несложная. У антенны в вашем мобильнике именно такая схема: антенна и её оконечная схема должны соответствовать друг другу и как можно лучше соответствовать свойствам распространения в пространстве. Хорошее согласование означает способность маленькой антенны поглотить много излучения.

Потери WiFi

Ограничения у WiFi такие же, как у приёмников. Но его энергия не просто уходит в принимающую антенну, она распространяется гораздо шире. Это значит, что большая её часть пропадает. Если бы мы разместили по всей площади правильные антенны, мы смогли бы вернуть часть этой энергии. Но оказывается, что это довольно сложная задача.

Во-первых, такие приёмники необходимо было бы встраивать в стены дома или квартиры. А это значит, что, в отличие от антенн на устройствах, их нельзя настроить на оптимальный приём. Сигналы WiFi приходят со всех направлений, и поляризация (пространственная ориентация электрического поля по отношению к направлению распространения волны) может быть любой. Антенны чувствительны и к направлению, и к поляризации.

Потом, энергия довольно сильно размазывается. Вблизи источника излучается порядка 10 мВт энергии. Но если отойти на 10 метров, то энергия, проходящая сквозь ваше тело, уменьшиться до 10-20 мкВт. Потери накапливаются. Расстояние — это проблема, и если ваша антенна настроена только на одну поляризацию, вы уже потеряете половину энергии. Добавьте все потери в схеме, собирающей энергию и преобразующей её в постоянный ток. Всё это начинает выглядеть очень сложно.

Строим метаантенны

Чтобы обойти такие проблемы, три исследователя предложили антенную сеть, пытающуюся минимизировать эти потери.

Сначала нужно устранить зависимость от поляризации. Они подошли к этому, разработав плоскую антенну, оптимально реагирующую и на вертикальную, и на горизонтальную поляризацию микроволн. Хотя антенны реагируют на обе поляризации, физическое расположение провода, соединяющего антенну с остальной схемой, определяет, какая из поляризаций выдаёт энергию. Антенны с проводами сбоку чувствительны к горизонтально поляризованному свету, а антенны с проводами сверху чувствительны к вертикально поляризованному свету [у автора написано light — свет. Возможно, он ошибся и имел в виду просто радиоволны / прим. перев.].

Уточню, что соединительные провода также можно рассматривать, как антенны, которым принимающая плоская антенна переизлучает полученную энергию.

Чтобы создать собирающее энергию устройство на таком принципе, исследователи создали решётку из антенн. Нечётные столбцы антенн были настроены на приём вертикально поляризованного света, а чётные — горизонтально.

Вам может показаться, что всё это глупо, поскольку с каждой поляризации вы теряете половину энергии. Не в этом случае. Все антенны общаются друг с другом. Столбец антенн с проводами сверху всё равно принимает обе поляризации. Вертикально поляризованные микроволны передаются проводам, расположенным сверху каждой антенны. Горизонтально поляризованные микроволны передаются антеннам в соседних столбцах, где они попадают в провода, расположенные со стороны каждой антенны. С правильной схемой вся энергия может быть передана на контур преобразователя.

Так что антенна выглядит, как решётка металлических пластин, расположенных на материале, не проводящем ток. И, как у нашего коаксиального кабеля из примера, собираемая антенной энергия хранится в полях, находящихся в диэлектрике. Это значит, что нам нужен диэлектрик, поглощающий минимум энергии. Количество энергии, поглощаемой диэлектриком, часто обозначается как тангенс угла потерь. Исследователи искали и нашли материал, с тангенсом угла потерь примерно в 100 раз меньше, чем у тех, что обычно используются в печатных платах.

Не подпускайте к моей модели реальность

В моделях, конечно, массив антенн поглощает 100% энергии излучения WiFi (точнее, WiFi 2,4 ГГц). Но как это работает на практике? Тут всё немного усложняется. Если измерять энергию, приходящую на соединительные провода, напрямую, то можно получить порядка 97% передачи, что в принципе круто.

Но мы хотим использовать эту энергию, и вот тут-то всё и портится. Если провода напрямую подключать к нагрузочному сопротивлению (и превращать энергию WiFi в тепло), всё работает неплохо и 92% излучения поглощается сопротивлением. Потеря в 5% происходит из-за поглощения в диэлектрике в процессе передачи энергии к резисторам.

Реальные потери начинаются при преобразовании энергии микроволн в пригодный для использования электрический сигнал постоянного тока. Даже в моделях получается не более 80%. В экспериментах исследователям удалось довести результат до 70%. Я бы согласился на 70%, но не в этот раз. Проблема в том, что 70% эффективность получается только при достаточно большой мощности первичного сигнала. Исследователи тестировали этот сигнал с энергиями (и это полная энергия, попадающая на решётку антенн, а не та, что излучалась изначально) от 1 до 10 мВт. В случае с 1 мВт эффективность преобразования равнялась 30%. Линейная зависимость (на логарифмической шкале) говорит о том, что если в реальном мире передатчик мощностью в 100 мВт будет расположен в 10 м от антенны, то антенна получит энергию порядка микроватт. А это соответствует эффективности преобразования в 5%, что не очень хорошо.

Исследователи утверждают, что проблема кроется в сети преобразования энергии. При передаче энергии микроволн туда, где идёт её преобразование в постоянный ток, происходят потери. Ещё большие потери происходят на диодах. Диоды позволяют току течь в одном направлении, поэтому сеть диодов может взять колеблющееся микроволновое поле, где напряжение меняется от отрицательного к положительному каждые несколько наносекунд, и выдать положительное напряжение.

Но диоды неидеальны — им нужно время на переключение, им нужно, чтобы приложенное напряжение достигло определённого значения, прежде чем они позволят току течь. В результате существенная часть энергии микроволн не преобразовывается, а теряется в виде тепла, поскольку она не дотягивает до нужного уровня.

Я уверен, что эта проблема работы диодов фундаментальна, и что, хотя эти потери и можно немного уменьшить, я не думаю, что в ближайшее время мы сможем сделать на порядок более эффективные диоды. С другой стороны, думаю, что авторы могли бы уточнить, что на самом деле это не так уж важно. Раз все антенны связаны друг с другом, их решётку можно сделать больше, и общее количество принимаемой энергии станет достаточно большим для того, чтобы достичь пиковой эффективности.

Но я не уверен, что это сработает. На расстоянии в 10 м решётка из антенн должна покрывать всю стену комнаты. К несчастью, тогда вступают в силу другие проблемы. В настоящее время передача энергии от отдельных антенн к диодам стоит нам порядка 5% от общей энергии. Но потери масштабируются с расстоянием. В реальном мире, где антенны простираются по всей стене, расстояния увеличиваются примерно в 40 раз.

В итоге схема антенны получилась крутой. Её преимущество в том, что она работает вне зависимости от ориентации по отношению к WiFi-передатчику и от помех. Но антенную приходится соединять с неидеальными компонентами, и из-за этого получается очень сложно представить, как заставить её работать в реальности.

Верните мне мой полуватт

А если бы мы могли это сделать, стоило бы оно того? «Да», думает мой мозг, озабоченный энергоэффективностью, «конечно». Но после продолжительной обработки оставшейся части моего мозга кофеином идея начинает выглядеть не такой уж стоящей.

Это значит, что улавливание энергии микроволнового излучения, испускаемого моими базовыми станциями, сохранило бы мне порядка двух долларов в год. Иначе говоря, я бы убрал 0,02 кВт*ч из моего общего месячного счёта за потребление электричество, по которому зимой набегает до 19 кВт*ч.

Это не означает, что всё это совершенно зря. Эта идея может быть ценной для передачи беспроводной энергии. Микроволны можно сфокусировать на довольно малом участке. С определёнными вычислениями передатчик может использовать многолучевую интерференцию в большинстве ситуаций для эффективной передачи энергии на небольшую целевую область, оставляя плотность энергии во всех остальных местах окружающего пространства относительно низкой (чтобы никому не пришлось пройти сквозь луч мощность 100 Вт). При таких условиях чрезвычайно гибкая и эффективная система антенн становится гораздо более простой для реализации. При приемлемой эффективности преобразования большинству из нас она придётся по душе.

Другой вариант использования — создание улучшенных WiFi-сетей. Большая часть проблем сегодняшних сетей происходит из интерференции, либо многолучевой интерференции вашего WiFi-передатчика, либо борьбы за каналы у соседей. Чтобы исправить это положение, можно было бы расположить подобные антенны (без схем преобразования) в стратегических местах дома так, чтобы они блокировали часть помех. Преимущество перед листом алюминиевой фольги у них будет в том, что их эффективная площадь действия оказывается больше их физического размера. При определённых условиях несколько квадратных метров фольги можно будет заменить антенной меньшего размера.

Достаточно ли пары таких примеров для старта разработки подобной системы? Не уверен. Тем не менее, уверен, что такая схема антенн обязательно появится в каком-либо устройстве.

Источник

Преобразователи RS485, RS232 в WiFi

USR-WIFI232-610-V2

Конвертер RS232/RS485 в WiFi/Ethernet TCP/IP со встроенной веб-страницей. Виртуальный COM порт для RS-232/RS-485 через WiFi/Ethernet. Блок питания 5V в комплекте.

USR-WIFI232-200-V2

Конвертер (c низким энергопотреблением) RS232 в Wi-Fi TCP/IP со встроенной веб-страницей. Виртуальный COM порт для RS-232 через WiFi. Блок питания 5V в комплекте.

USR-WIFI232-604-V2

Конвертер RS485 в Wi-Fi TCP/IP со встроенной веб-страницей. Виртуальный COM порт для RS-485 через WiFi. Блок питания 5V в комплекте.
Примечание: данная модель снята с производства, рекомендуемая к замене модель USR-W610.

USR-WIFI232-602-V2

Конвертер RS232 в Wi-Fi TCP/IP со встроенной веб-страницей. Виртуальный COM порт для RS-232 через WiFi. Блок питания 5V в комплекте.

USR-W600

USR-W600 это недорогой конвертер последовательного интерфейса RS232/485 в WiFi. Данный модуль обеспечивает стабильную беспроводную передачу данных в промышленных условиях среды где необходимо беспроводное соединение.

USR-W610

Конвертер RS232/RS485 в WiFi/Ethernet TCP/IP со встроенной веб-страницей. Виртуальный COM порт для RS-232/RS-485 через WiFi/Ethernet. Блок питания 5V в комплекте.

USR-W630

Конвертер RS232/RS485 в WiFi/Ethernet TCP/IP со встроенной веб-страницей. Двунаправленный интерфейс MODBUS RTU (RS-232/RS-485, порты могут работать одновременно) в MODBUS TCP через 2 Ethernet порта и WiFi. Блок питания 5V в комплекте.

USR-WIFI232-630

Конвертер RS232/RS485 в WiFi/Ethernet TCP/IP со встроенной веб-страницей. Двунаправленный интерфейс MODBUS RTU (RS-232/RS-485, порты могут работать одновременно) в MODBUS TCP через 2 Ethernet порта и WiFi. Блок питания 5V в комплекте.

Преобразователи RS232 и RS485 в WiFi

Как избежать использования лишних проводов и модемов при создании интернет-сети в офисе или дома? Эксперты рекомендуют сделать выбор в пользу Wi-Fi. Для стабильной работы беспроводной сети компания USR IOT предлагает купить преобразователи RS232 и RS485 WiFi.

Технические особенности преобразователей

Но самым главным рабочим параметром и критерием выбора WiFi-преобразователя является скорость передачи данных. Конвертер RS232-WiFi обеспечивает скорость передачи данных до 115 200 бит/с, в то время как RS485-WiFi – до 230 400 бит/с. По этому показателю модель RS232 уступает RS485. Устройства обоих типов находят широкое применение в офисах и жилых зданиях.

Источник

Обзор совместной работы Wi-Fi модуля управления Rubetek RM-3712 и конвектора Ballu BEC/EVU-1500

Содержание

Содержание

В межсезонье особенно актуальным становится вопрос об обогреве жилого помещения. Но любой из вариантов мобильного обогревателя имеет существенный минус – это невозможность заранее прогреть помещение в указанный период времени или отсутствие удаленного контроля. В настоящее время на рынке представлены устройства, которые можно встроить в экосистему умного дома. К примеру, с помощью модуля управления RM-3712 от компании Rubetek можно удаленно управлять и настраивать климат в помещении. Рассмотрим вариант подключения конвектора Ballu BEC/EVU-1500 в экосистему умного дома от компании Rubetek.

Wi-Fi модуль управления RM-3712

Модуль управления представляет собой компактное многофункциональное устройство, которое позволяет поддерживаемые устройства делать умными. Также может выступать в качестве центра управления, что дает возможность подключать датчики безопасности и управлять ими удаленно.

Устройство поставляется в фирменной упаковке. На оборотной стороне имеется информация о вариантах подключения к устройствам и датчикам.

В комплект поставки входит:

Внешне и по габаритам устройство напоминает простой USB-флеш-накопитель. На одной из сторон находится информационная наклейка с указанием MAC-адреса и пароль от HomeKit.

С обратной стороны устройства имеются краткие сведения и указатель на кнопку сброса, которая находится на торце устройства. Модуль управления работает от любого USB источника с питанием 5 В. Поэтому у пользователя не возникнут сложности с подключением модуля управления к питанию. Несмотря на это производитель позаботился и укомплектовал устройство штатным сетевым адаптером.

Внутренняя схемотехника устройства:

Модуль управления Rubetek RM-3712 на данный момент поддерживает следующие климатические устройства сторонних компаний:

Конвектора Ballu BEC/EVU-1500

Конвектор поставляется в картонной коробке, дополнительно к нему прилагаются шасси для напольной установки и блок управления отопительного модуля.

Конвектор надежно зафиксирован внутри упаковки. В комплект поставки входит руководство по эксплуатации и кронштейн для крепления на стену.

Данный электрический конвектор от компании Ballu серии Evolution Transformer выполнен в минималистичном дизайне и разработан в целях обогрева жилых и небольших административных помещений. Конвекторные обогреватели имеют очень низкий шумовой фон и отличную конвекцию. Принцип работы устройства довольно простой. Внутри находится фирменный нагревательный элемент HEDGEHOG, который нагревает холодный воздух, поступающий естественным образом снизу, а через верх выходит уже легкий теплый воздух.

На задней стенке имеется разъем для подключения к блоку управления.

Блок управления конвектора BCT/EVU-I

В комплект блока управления входит руководство по эксплуатации и крепежные элементы.

На лицевой стороне находятся кнопки управления, цифровой дисплей, индикация включения, индикация температуры нагрева и USB вход для подключения модуля удаленного управления. На обратной стороне находится разъем для подключения к конвектору и выносной термодатчик. В автономном варианте использования можно включить несколько режимов работы: комфорт, автоматический, экономичный, пользовательский. Режим «пользователь» позволяет задать необходимую температуру, а после достижения указанных значений прибор просто отключится. Инверторный блок управления, согласно данным производителя экономит электроэнергию до 70%.

Благодаря внешнему датчику температуры мощность нагревательного элемента автоматически регулируется или полностью отключается. Благодаря данной функции, конвектор не будет постоянно работать на полную мощность.

Шасси для напольной установки

В комплект входят два шасси, четыре ролика, крепежные элементы и руководство по установке.

Шасси состоит из усиленной конструкции с роликами и легко собирается.

Установка на конвектор производится с помощью винтовых фиксаторов.

Практическая часть

Для того чтобы начать использовать модуль управления Rubetek RM-3712 совместно с конвектором, пользователю необходимо выполнить несколько условий:

Наличие Wi-Fi роутера с доступом в интернет, работающий на частоте 2.4 ГГц.

Установить блок управления на конвектор, а после подключить к нему модуль управления от Rubetek.

Установить и настроить фирменное приложение от Rubetek, который работает на базе операционных систем iOS (11.0 версия и выше), или Android (5 версия и выше). Для iOS также доступна поддержка HomeKit.

Подключить и закрепить блок управления к конвектору не сложно. Достаточно подключить управляющий 6-пиновый разъем к конвектору и закрутить два винта. На данном этапе можно установить шасси или кронштейн для крепления на стену.

Теперь пользователю остается установить модуль удаленного управления в блок управления конвектора и подключить шнур питания в розетку 220 В.

Далее остается установить и настроить приложение от компании Rubetek.

После добавления в приложение устройство появится в главном меню. В меню устройства пользователю доступны основные настройки конвектора: выбор мощности и температуры, настройка таймера, задавать сценарии включения/выключения на основе различных параметров или по времени и т.д. Управлять конвектором можно с помощью голоса, по сценариям или в ручном режиме. Благодаря удаленному управлению пользователь всегда может контролировать температуру в помещении через мобильное приложение, что довольно удобно.

Кроме штатного голосового управления пользователю доступны и другие варианты: Google Ассистент, Алиса от компании Яндекс, а владельцы устройств Apple могут воспользоваться помощью Siri.

Модуль управления, возможно, подключить через сетевой адаптер к сети 220 B и тогда он будет функционировать как центр умного дома. Для этого в настройках необходимо переключить режим работы на самостоятельное использование. В данном режиме можно подключать внешние датчики, работающие по RF-частоте 433 МГц, при сработке которых пользователь будет получать sms- и push-уведомления на смартфон или планшет. Пример работы с датчиками описан в данном обзоре.

Выводы

С помощью модуля управления от компании Rubetek и беспроводного интернета можно управлять совместимой техникой, находясь где угодно – достаточно подключить его к домашней сети. Имеется возможность использовать модуль управления совместно с различными вспомогательными датчиками: датчик открытия, датчик движения, датчик дыма, датчик протечки и т.д. Приложение Rubetek имеет удобный и понятный графический интерфейс, с помощью которого, можно легко настраивать и управлять конвектором Ballu BEC/EVU-1500. Например, можно включать, выключать, изменять настройки, задавать сценарии работы, заранее установить нужные параметры, для того чтобы помещение успело нагреться до нужной температуры. Управление также можно осуществлять с помощью голосовых помощников. Полностью локализованная продукция, гарантийные обязательства и техническая поддержка являются весомым плюсом при выборе данного комплекта.

Упомянутые товары

Синенький ночник от Rubetek!

p.s. Слава богу брал в Связном по старой цене 575 руб. и только один на пробу. В итоге за эти деньги получил синенький ночник на конвектор:))) А мог добавить 300 руб и взять простую wifi розетку, подключить конвектор через нее и гарантированно удаленно с телефона хотя бы включать/выключать отопление пусть и в ручном режиме, главное удаленно.

Теперь по плану дождаться выхода в этом 2021 году обновленных родных датчиков от Ballu, попробовать с ними. Если обновленные опять будут глючить, то к следующему отопительному сезону подключить конвекторы параллельно через умную GSM розетку со встроенным датчиком температуры и режимом работы GSM розетки по температуре. Получить пусть и обрезанное, но удаленное управление с функцией контроля температуры.

Источник