Điều khiển từ xa hoạt động như thế nào?

Ngày nay, những thiết bị điều khiển từ xa để điều khiển các thiết bị gia đình như ti vi, máy điều hòa, đầu đĩa, các loại đồ chơi ngày càng phổ biến... Thế nhưng chúng hoạt động ra sao?
Trong thời đại ngày nay, chúng ta không thể thiếu những thiết bị điều khiển từ xa để điều khiển các thiết bị gia đình như ti vi, máy điều hòa, đầu đĩa, các loại đồ chơi… vậy điều khiển từ xa có các loại cơ bản nào và chúng hoạt động ra sao để điều khiển được các vật dụng ở đằng xa một cách chính xác?

Ảnh minh họa. (Nguồn: Internet)

Điều khiển từ xa đã có từ thời Chiến tranh thế giới thứ Hai
Ít người biết rằng những chiếc điều khiển từ xa đầu tiên trên thế giới được ra đời nhằm mục đích phụ vụ cho chiến tranh. Các loại điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến xuất hiện vào Thế chiến I nhằm hướng dẫn các tàu hải quân Đức đâm vào thuyền của quân Đồng Minh.
Đến Thế chiến II, điều khiển từ xa dùng để kích nổ những quả bom. Sau chiến tranh, công nghệ tuyệt vời của chúng tiếp tục được cải tiến để phục vụ đắc lực trong đời sống con người. Và đến nay, có thể nói, gần như ai cũng đã từng sử dụng điều khiển từ xa để điều khiển một thiết bị nào đó.
Ban đầu, người ta dùng điều khiển từ xa sử dụng công nghệ tần số vô tuyến RF (Radio Frequency) và sau đó bắt đầu ứng dụng công nghệ hồng ngoại IR (Infrared Remote) vào điều khiển từ xa. Hiện nay trong đời sống, chúng ta sử dụng cả hai loại điều khiển từ xa này. Như vậy, sự khác biệt trong cấu tạo, tính năng và hạn chế của từng loại ra sao?
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại (IR)
Ngày nay, đây là loại điều khiển từ xa có vai trò “thống trị” trong hầu hết các thiết bị gia đình. Một chiếc điều khiển IR sẽ gồm các bộ phận cơ bản nằm trong một hộp nối cáp kỹ thuật số như sau: Các nút bấm; một bảng mạch tích hợp; các núm tiếp điểm; đi - ốt phát quang (đèn LED).
Nguyên lý cơ bản của loại điều khiển từ xa này là sử dụng ánh sáng hồng ngoại của quang phổ điện từ mà mắt thường không thấy được để chuyển tín hiệu đến thiết bị cần điều khiển. Nó đóng vai trò như một bộ phát tín hiệu, sẽ phát ra các xung ánh sáng hồng ngoại mang một mã số nhị phân cụ thể. Khi ta ấn một nút phía bên ngoài thì sẽ vận hành một chuỗi các hoạt động khiến các thiết bị cần điều khiển sẽ thực hiện lệnh của nút bấm đó.

Sơ đồ bộ điều khiển từ xa. (Ảnh: HowStuffWorks)

Quy trình này cụ thể như sau: Đầu tiên, khi ta nhấn vào một nút như “Tăng âm lượng” chẳng hạn, nó sẽ chạm vào núm tiếp điểm bên dưới và nối kín một mạch tăng âm lượng trên bản mạch. Các mạch tích hợp có thể tự dò tìm ra từng mạch cụ thể cho từng nút bấm. Tiếp đó các mạch này sẽ gửi tín hiệu đến đèn LED nằm phía trước. Từ đây, đèn LED sẽ phát ra một chuỗi các xung ánh sáng chứa các mã nhị phân (gồm những dãy số 1 và 0) tương ứng với lệnh “tăng âm lượng”. Mã lệnh này gồm nhiều mã con như khởi động, tăng âm lượng, mã địa chỉ thiết bị và ngừng lại khi ta thả nút ra.
Về phía bộ phận cần điều khiển, nó sẽ gồm một bộ thu tín hiệu hồng ngoại nằm ở mặt trước để có thể dễ dàng nhận được tín hiệu từ điều khiển từ xa. Sau khi đã xác minh mã địa chỉ này xuất phát đúng từ chiếc điều khiển của mình, chúng sẽ giải mã các xung ánh sáng thành các dữ liệu nhị phân để bộ vi xử lý của thiết bị có thể hiểu được và thực hiện các lệnh tương ứng.
Hiện nay, ta sử dụng thiết bị điều khiển IR cho hầu hết các vật dụng trong nhà như tivi, máy stereo, điều hòa nhiệt độ…. Chúng rất bền, tuy nhiên lại có hạn chế liên quan đến bản chất chỉ truyền theo đường thẳng của ánh sáng. Do đó, loại điều khiển IR có tầm hoạt động chỉ có khoảng 10 mét và cũng không thể truyền qua các bức tường hoặc vòng qua các góc. Chúng chỉ hoạt động tốt khi ta trỏ thẳng hay gần vị trí bộ thu của vật dụng cần điều khiển.
Ngoài ra, nguồn ánh sáng hồng ngoại có ở khắp nơi như ánh sáng mặt trời, bóng đèn huỳnh quang, từ cơ thể con người… nên có thể làm cho điều khiển IR bị nhiễu sóng. Để tránh hiện tượng này, người ta phải cài đặt cho bộ lọc của các bộ phận thu chỉ thu nhận những bước sóng đặc biệt hoặc tần số riêng biệt của ánh sáng hồng ngoại phù hợp với nó và chặn ánh sáng ở bước sóng khác để hạn chế sự nhiễu sóng một cách tối đa.
Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF)
Là loại điều khiển từ xa xuất hiện đầu tiên và đến nay vẫn giữ một vai trò quan trọng và phổ biến trong đời sống. Nếu điều khiển IR chỉ dùng trong nhà thì điều khiển RF lại dùng cho nhiều vật dụng bên ngoài như các thiết bị mở cửa gara xe, hệ thống báo hiệu cho xem các loại đồ chơi điện tử từ xa thậm chí kiểm soát vệ tinh và các hệ thống máy tính xách tay và điện thoại thông minh…

Một số điều khiển từ xa. (Nguồn: Internet)

Với loại điều khiển này, nó cũng sử dụng nguyên lý tương tự  như điều khiển bằng tia hồng ngoại nhưng thay vì gửi đi các tín hiệu ánh sáng, nó lại truyền sóng vô tuyến tương ứng với các lệnh nhị phân. Bộ phận thu sóng vô tuyến trên thiết bị được điều khiển nhận tín hiệu và giải mã nó. So với loại điều khiển IR, lợi thế lớn nhất của nó chính là phạm vi truyền tải rộng, có thể sử dụng cách thiết bị cần điều khiển đến hơn 30 mét đồng thời có thể điều khiển xuyên tường, kính…
Tuy nhiên, nó cũng có hạn chế đó là tín hiệu vô tuyến cũng có mặt khắp nơi trong không gian do hàng trăm loại máy móc thiết bị dùng các tín hiệu vô tuyến tại các tần số khác nhau. Do đó, người ta tránh nhiễu sóng bằng cách truyền ở các tần số đặc biệt và nhúng mã kỹ thuật số địa chỉ của thiết bị nhận trong các tín hiệu vô tuyến. Điều này giúp bộ thu vô tuyến trên thiết bị hồi đáp tín hiệu tương ứng một cách chính xác.
Hiện nay, cả hai loại điều khiển này đều được ứng dụng hết sức rộng rãi trong đời sống. Người ta còn tích hợp cả hai lại để tạo thành những loại điều khiển từ xa vạn năng có thể điều khiển nhiều loại thiết bị cùng lúc hay chỉ cần bấm một nút sẽ tự động thực hiện một chuỗi lệnh tuần tự. Ngoài ra, con người còn cải tiến các bộ mở rộng nhằm chuyển đổi tín hiệu vô tuyến thành các xung hồng ngoại nhằm mở rộng phạm vi điều khiển hoạt động của các thiết bị trong gia đình…

Theo Báo Đất Việt

Nguồn http://www.khoahoc.com.vn

Read more »

MODEM là gì

Modulation - Demodulation: thiết bị điều chế và giải điều chế. Ví dụ với các modem ADSL hiện nay, line in sử dụng cáp tín hiệu analog (tương tự) (có thể chung dây điện thoại luôn - như VNN, Viettel vẫn làm). Đến nơi người sử dụng, cắm vào máy tính để sử dụng, vì vậy phải giải điều chế và điều chế thành tín hiệu digital (số). Và ngược lại, khi các ứng dụng trên máy tính đóng gói các gói tin, đẩy xuống tầng dưới (card mạng - NIC), tín hiệu ra là tín hiệu số (các dòng bit nhị phân), đến modem, nó cũng ko truyền ngay được, vì môi trường đến ISP là analog, cũng phải thực hiện điều chế để truyền đi.

Lý do cần điều chế thì các bạn xem ở đây :
http://tongquanvienthong.blogspot.com/2012/02/ly-do-can-ieu-che-va-cac-loai-ieu-che.html

Thường thì modem của chúng ta giờ ngoài loại một cổng còn có loại nhiều cổng , tức là tích hợp cả switch ở trong đó luôn rồi,  hỗ trợ router luôn nữa.

Theo như bên vnpro có bàn luận, thấy có 2 bài viết đáng chú ý như sau :

1. Modem ADSL: dân kỹ thuật mình hay gọi quen rồi hay sao đó, chứ về bản chất thì modem chính là cái card modem hoặc cái Box modem để kết nối đường Dial up qua điện thoại để kết nối internet. Công dụng chính là chuyển đổi tín hiệu từ analog sang digital mà thôi, còn phần việc làm sao để kết nối internet thì do 1 router trên trạm họ làm. Như vậy khi họ chỉ con Router mà bạn dùng ở nhà để kết nối internet mà nói là : đây là còn modem ADSL thì họ đã gọi tắc đi mà thôi ( tắc đồng nghiã với sai về kỹ thuật )

2. Router ADSL: router là thiết bị định tuyến, tức là toàn bộ quá trình kết nối internet của bạn sẽ do con router này quyết định đường đi sau khi đã thiết lập PPPOE để kết nối. router ADSL thuộc lớp Access và nó là thiết bị layer 3, khác hẳn về cả vai trò và chức năng so với thiết bị modem layer 1. Nếu các bạn lưu ý sẽ thấy không có bất kì thiết bị được gọi là modem ADSL nào mà không có đính kèm chữ router.



+ modem: một đặc điểm cơ bản của modem là nó có thể điều chế và giải điều chế các tín hiệu mang tin vào các tín hiệu đường dây để có thể truyền đi xa trong kết nối WAN. Quá trình điều chế có thể là số hoặc tương tự, điều này thì Router không thể làm được nếu không lắp thêm card chuyên dụng. Modem không có chức năng định tuyến cao cấp, ko cấu hình được giao thức định tuyến, cũng như nhiều tính năng khác của router, chỉ có tác dụng kết nối đến ISP và làm gateway cho mạng của bạn kết nối ra ngoài. Modem ADSL (router ADSL) có 2 chế độ hoạt động:
Chế độ route : có hỗ trợ routing (static route, RIP), tuy nhiên ko hỗ trợ đầy đủ các giao thức định tuyến như một router thực sự. Một số modem cũng có chức năng định tuyến nhưng nó không hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến như Router thôi. Một số Modem ADSL có hỗ trơ dynamic routing (RipV1,RipV2) Static Routing là D-link…..
Chế độ bridge : ở chế độ hoạt động này, modem ADSL (router ADSL) như một cầu nối => khi đó modem ADSL (router ADSL) không còn chức năng định tuyến nữa. Modem ADSL lúc này chỉ thực hiện chuc năng kết thúc của đường truyền ADSL. Thiết bị đóng vai trò gateway sẽ do một thiết bị phía sau modem đảm nhận (là router chẳng hạn).

+ router: ngược lại với những điểm trên của modem, giống với modem ADSL là có thể kết nối ADSL (nếu như router đó có hỗ trợ kết nối ADSL). Tác dụng của Router thì chắc không phải nói nhiều, nó có hai tính năng cơ bản đó là tìm đường và chuyển mạch các gói tin từ các môi trường khác nhau ví dụ từ Ethernet sang HDLC.

Người ta thường gọi modem ADSL là Router ADSL vì ngoài chức năng điều chế tín hiệu ADSL nó còn có thể thực hiện một số tính năng của Router như định tuyến tĩnh hoặc động (thường là RIP) tuy nhiên năng lực định tuyến thường không cao, thường chỉ áp dụng cho các kết nối đến nhà khác hàng hoặc một chi nhánh văn phòng nhỏ.

Nguồn http://vnpro.org

 Nói chung đã kéo đường dây điện thoại (cái dây đen đen mảnh mảnh, không phải dây lan tròn tròn đâu nhé) vào 1 đầu rồi đầu kia là cổng LAN thì là modem (hay thiết bị có tích hợp tính năng modem), router dùng để định tuyến trong mạng (tức là tìm đường từ máy của mình đến đích đó), trong mạng vnpt, fpt hay viettel adsl thì router ở các trạm rồi, để truyền đi xa thì dùng modem để truyền thôi, về đến máy tính thì giải mã, giải điều chế rồi chia sẻ giữa các cổng switch. Theo mình nghĩ thì nếu chỉ để giải mã không thôi thì modem không cần tính năng switch và router vẫn chạy được.

Read more »