Bezdrôtové domofóny eliminujú potrebu kladenia komplikovanej kabeláže medzi domom a bránou, pričom spájajú pokročilú rádiovú komunikáciu s nízkonapäťovou mikroelektronikou. Tento systém funguje na princípe kódovaného prenosu elektromagnetického vlnenia, ktoré v správnom momente aktivuje mechanické uvoľnenie zámku.
Rádiové frekvencie a fyzika bezdrôtového prenosu
Bezdrôtové domofóny využívajú rôzne pásma rádiového spektra. Najčastejšie pracujú na frekvenciách 1,88 až 1,90 GHz (technológia DECT), 2,4 GHz (Wi-Fi) alebo na nižších sub-gigahertzových frekvenciách (napríklad 433 MHz alebo 868 MHz). Výber frekvencie zásadne ovplyvňuje fyzikálne vlastnosti šírenia signálu. Vyššie frekvencie umožňujú prenášať väčší objem dát, vrátane videa vo vysokom rozlíšení, no majú kratšiu vlnovú dĺžku. To znamená, že ľahšie narážajú na prekážky a vykazujú vyšší útlm pri prechode stenami alebo kovovými bránami, ktoré môžu fungovať ako čiastočná Faradayova klietka. Naopak, nižšie frekvencie majú dlhšiu vlnovú dĺžku, lepšie sa ohýbajú okolo prekážok a dosahujú väčší dosah v zastavanom území, hoci ich prenosová kapacita je obmedzená na zvuk a riadiace príkazy.
Elektromagnetický princíp otvárania bránky
Srdcom funkcie otvárania je elektrický zámok, ktorý je integrovaný v ráme bránky. Tento komponent funguje na princípe elektromagnetizmu. Keď na vnútornom prijímači stlačíte tlačidlo otvárania, vyšle sa šifrovaný rádiový signál smerom k vonkajšej jednotke. Po prijatí a overení tohto signálu mikroprocesor vo vonkajšej jednotke zopne relé. Relé funguje ako elektronický spínač, ktorý uzatvorí nízkonapäťový elektrický obvod, zvyčajne s napätím 12 V striedavého alebo jednosmerného prúdu. Prúd pretekajúci cievkou, teda solenoidom, v elektrickom zámku vytvorí magnetické pole. Toto pole pritiahne oceľovú kotvu, čím sa mechanicky odblokuje západka, ktorá drží jazýček zámku dverí. Návštevník tak môže bránku jednoducho zatlačiť a vstúpiť bez kľúča. Po prerušení dodávky prúdu pružina vráti kotvu do pôvodnej polohy a zámok sa opäť mechanicky zaistí.
Energetický manažment a napájanie
Výzvou pre bezdrôtové systémy je energetická efektivita, najmä ak je vonkajšia jednotka napájaná z batérií. Keďže samotné elektromagnetické uvoľnenie zámku vyžaduje pomerne vysoký okamžitý prúd, elektrický zámok sa zvyčajne nenapája priamo z malých batérií vonkajšej jednotky. Namiesto toho sa využíva externý nízkonapäťový transformátor umiestnený v blízkosti bránky, alebo sa systém spolieha na akumulátory s vyššou kapacitou, ktoré sú priebežne dobíjané solárnym článkom. Moderné zariadenia navyše využívajú úsporný režim spánku. Rádiový prijímač vonkajšej jednotky sa neustále nenachádza v plnej prevádzke, ale sa aktivuje v cykloch trvajúcich milisekundy, prípadne sa úplne prebudí až mechanickým stlačením zvončekového tlačidla návštevníkom, čo automaticky a dramaticky predlžuje životnosť napájacích článkov.
Ochrana signálu a eliminácia interferencií
Bezpečnosť bezdrôtového prenosu je zaistená digitálnym kódovaním a moduláciou signálu. Zariadenia využívajú plávajúci kód alebo šifrovanie AES, ktoré zabraňuje odpočúvaniu a kopírovaniu frekvencie potenciálnymi narušiteľmi. Aby sa predišlo interferenciám s inými domácimi zariadeniami, ako sú Wi-Fi routery alebo mikrovlnné rúry, bezdrôtové domofóny využívajú techniky rozprestretého spektra s preskakovaním frekvencie. Táto technológia neustále a rýchlo mení nosnú frekvenciu v rámci vyhradeného pásma, čím zabezpečuje stabilné spojenie aj v prostredí s vysokým rádiovým šumom.
