Wymienione elementy „automatyki” transmisji są wbrew pozorom łatwe do przyswojenia i bardzo przydatne zarówno w prostych systemach transmisyjnych punkt-punkt, systemach rozgłoszeniowych oraz sieciach radiowych, w których w jednym zakresie częstotliwości musi komunikować się wiele urządzeń w tym samym czasie.
Użytkownik może w protokole transmisji zaimplementować dynamicznie modyfikowaną długość ramek danych oraz automatyczną detekcję adresu urządzenia docelowego, przesyłane dane mogą być szyfrowane za pomocą sprzętowego bloku kryptograficznego AES128. Minimalizację ryzyka błędnych transferów uzyskano dzięki systemowi automatycznej synchronizacji transmisji, sprzętowej ochronie konsystencji danych z CRC oraz wbudowanemu systemowi korekcji błędów FEC (Forward Error Correction).
Rys. 5. Zasada cyfrowego generowania sygnału wyjściowego z kontrolą „rampy”
Twórcy układu zadbali także o elektromagnetyczne skutki transmisji danych za pomocą transcievera SPIRIT1 i żeby zminimalizować poziom prążków emitowanych przez niego zakłóceń zakłóceń, wyposażyli go w sprzętowy system „zaszumiania” przesyłanych danych. Jest on stosowany w torze nadawczym i odbiorczym, a jego rolą jest zminimalizowanie poziomu emisji zakłóceń podczas transmisji szybko zmieniających się danych (np. ciągu 01010101). Kolejnym zabiegiem minimalizującym emisję zakłóceń podczas nadawania jest cyfrowa modulacja ASK z dyskretnymi poziomami mocy, włączanymi krokowo, jak pokazano na rysunku 5. Czasy kroków narastania i zmniejszania poziomu sygnału wyjściowego są programowane przez użytkownika.
Diagnostykę połączeń nawiązywanych przez transceivery SPIRIT1 ułatwiają dodatkowe mechanizmy w nich zaimplementowane: detektor nośnej, cyfrowy wskaźnik poziomu odbieranego sygnału RSSI (Received Signal Strenght Indicator), programowany detektor jakości preambuły, a także miernik jakości połączenia, bazujący na statystycznej weryfikacji danych przesyłanych i odbieranych.
Bardzo przydatnym – przede wszystkim w aplikacjach bateryjnych – wyposażeniem układów SPIRIT1 jest wbudowany w nie system monitorowania stanu baterii zasilającej (z sygnalizacją zbyt niskiej wartości napięcia zasilającego) oraz system oszczędzania energii z mechanizmami usypiania i wybudzania za pomocą wewnętrznego timera lub zewnętrznego zdarzenia.
Bogactwu wyposażenia wewnętrznego i ogromnych możliwości transceivera SPIRIT1 „zaprzecza” niewielka obudowa QFN z 20 wyprowadzeniami, której wymiary zewnętrzne nie przekraczają 4×4 mm. Zaawansowana technologia produkcji struktur półprzewodnikowych umożliwiła jednak zintegrowanie w niej wszystkich wymienionych funkcji przy jednoczesnym zapewnieniu niewielkiego poboru mocy.
Fot. 6. Widok płytki radiowej z układem SPIRIT1 (STEVAL-IKR001V4D)
Żeby ułatwić konstruktorom rozpoczęcie własnych prac ewaluacyjnych z transceiverami SPIRIT1, producent opracował i produkuje zestawy startowe o nazwie STEVAL-IKR001V4D – fotografia 6 – (lub STEVAL-IKR001V4), które pracują w paśmie radiowym 868 MHz, pozwalając na weryfikację praktycznych możliwości transceiverów.
Na koniec warto wspomnieć, że standardowe wersje układów SPIRIT1 mogą pracować w zakresie temperatur otoczenia od –40 do +85oC, spełniają one także wymagania norm i zaleceń Wireless M-BUS, EN 300 220, FCC CFR47 15 (15.205, 15.209, 15.231, 15.247, 15.249), jest także zgodny z ARIB STD T-67, T93, T-108.
