世世代代以來,無線電控制的玩具一直是孩子和成人愛好者的心頭喜好。最新的藍牙標準版本確保玩具能夠跟上現(xiàn)代潮流的步伐。
▌從玩具到業(yè)余愛好的技術
最初,第一個無線電控制(RC)玩具使用了27MHz的民用頻帶, 因國家而異,它分為了多個不同的頻道。在美國,這分成六個顏色編碼的頻道供RC玩具使用:
1: 26.995 MHz (棕色)
2: 27.045 MHz (紅色)
3: 27.095 MHz (橙色)
4: 27.145 MHz (黃色)
5: 27.195 MHz (綠色)
6: 27.255 MHz (藍色)
玩具和控制器中使用了匹配的晶振器件,因此通信的頻率是固定的。在早期的玩具中,這些是不可更改的。所以,如果你的鄰居購買了同樣的玩具,那么你可能會受到干擾和串擾。
隨著RC玩具世界向業(yè)余愛好者領域發(fā)展,引入了可互換的晶振產品來解決這個問題,這樣使得多個操作員可以通過調換晶振器件在同一空間中使用相同的技術。人們常常在控制器的頂部懸掛彩色絲帶來標示其頻率。大多數(shù)國家的法規(guī)限制了發(fā)射機功率,因此大多數(shù)合法設備的運作范圍通常在150到200m左右!
這是從20世紀60年代中期(當RC玩具首次出現(xiàn)時)直到21世紀初(企業(yè)開始開發(fā)基于2.4GHz頻段的系統(tǒng),例如便攜式電話和Wi-Fi產品)的情形。通過跳頻擴頻(FHSS),多件玩具首次可以在不改變晶振,以及不必通過色帶標示頻率的情況下共存。
使用2.4GHz頻段的另一個優(yōu)點是允許使用更大的帶寬。該頻段使用20MHz的頻道寬度,因此可以開發(fā)出能夠實時傳輸高清視頻的系統(tǒng)。這類應用的明顯代價是使用大量電池。因此,如果你使用 無人機拍攝視頻并將其發(fā)送到智能手機,可能一次充電只能使用大約20分鐘時間。
盡管解決了棘手的固定頻率問題,但2.4Ghz頻段也有缺點。在這個頻段范圍內操作的玩具更容易受到視線阻礙問題的影響。換言之,如果你將玩具操縱到樹的另一側,特別是在通信范圍的末端,通信可能會突然停止。對于只會停下來不動的 玩具車的來說,這并不是大問題,但這個情況也可能會導致無人機無法響應命令并繼續(xù)向同一方向前進。一些無人機將自動返航,而其他無人機則嘗試返回最后一個已知的無線電聯(lián)絡點。
另一個問題是無法共同工作的專有系統(tǒng)的數(shù)量激增。所以,如果你要使用A公司的更適合車型的小型接收器,同時又想要使用B公司的處理能力更好的控制器,很可能無法如愿。
▌藍牙5的優(yōu)點
先前,理論上藍牙通信在戶外空曠地方可以達到200米,不過,在實際應用是接近100米;然而,藍牙5標準將該范圍擴展到800米甚至更遠。
如果不需要額外的通信范圍,藍牙5可以利用大大增加的帶寬,允許交換更多的數(shù)據(jù),這可以用于反饋實時相機數(shù)據(jù)。
藍牙技術的另一個優(yōu)點是可以輕易用于更多的用途,比如可以添加監(jiān)測溫度、濕度和風速等狀況的選項,而不僅僅是發(fā)送信號指示無人機“向左”,“向右”等。
▌將藍牙技術帶入玩具
標準化是將藍牙技術帶入RC玩具領域的第一個明顯優(yōu)勢。任何使用藍牙技術的汽車、船只或無人機,只要它們的開發(fā)符合標準,均可通過任何藍牙智能手機或控制器進行控制。
增加的通信范圍也是很大的優(yōu)勢。盡管大多數(shù)業(yè)余愛好者不希望距離其玩具超過100至200米,但如果能夠可靠地延長操控距離,并且不必擔心失去連接,便可讓玩具汽車擁有更長和更有趣的賽道。
藍牙技術還可以使得車輛更輕易地向用戶實時提供寶貴的有關狀況的反饋信息。例如,牽引力和發(fā)動機速度,可以警告控制器出現(xiàn)不利情況,及時采取糾正措施。此外,無人機的環(huán)境監(jiān)測功能可以實現(xiàn)更安全和更可預測的飛行。
最后,藍牙技術為無人機帶來了碰撞檢測和回避的可能性。使用藍牙5的增強廣播功能,無人機可以像藍牙信標一樣廣播其位置。該地區(qū)的其他無人機可以獲取該信息并避免任何碰撞。
市場上有一些使用低功耗藍牙技術的玩具,最著名的是Sphero系列智能手機控制的球形玩具。目前使用藍牙5的玩具似乎很少,但隨著制造商意識到長距離藍牙連接功能可以為其產品帶來的靈活性,這種狀況肯定會在未來幾個月內發(fā)生變化。
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