Fernbedienung

Als Fernbedienung bezeichnet man üblicherweise ein elektronisches Handgerät, mit dem sich über kurze bis mittlere Entfernungen (ca. 5 bis 20 m) Geräte oder Maschinen bedienen lassen. Für Steuerungen über größere Distanzen ist der Begriff Funkfernsteuerung gebräuchlich.

Geschichte

Die Fernbedienung wurde eigentlich im Jahre 1948 in den USA erfunden; sie war klein und über ein Kabel mit dem Fernseher verbunden, welches zum Vergrößern und Verkleinern des Bildes geeignet war. 1950 dann brachte die Firma Zenith eine Fernsteuerung namens "Lazy Bones" (=Faulpelz) heraus, jedoch auch kabelgebunden.

5 Jahre später folgte eine drahtlose Fernbedienung namens "Flashmatic". Doch leider kam es bei ihr häufig vor, dass das bloße Tageslicht den Fernseher einschaltete. 1 Jahr später, 1956, wurde die Licht-Methode durch Ultraschall-Technik ersetzt. Das Modell dazu hieß "Space Command" und wurde von dem Österreicher Robert Adler gebaut.

In Deutschland gab es die erste Fernbedienung im Jahre 1956 - die erste kabellose gab es 1959.

Bauarten

Man unterscheidet zwischen Infrarot-(IR) und den selteneren Funkfernbedienungen. Des Weiteren gibt es gerätespezifische Fernbedienungen sowie Universalfernbedienungen.

Universalfernbedienungen können mehrere Geräte steuern. Dazu gibt es i.A. so genannte Gerätetasten, mit denen man die Bedienung auf ein Gerät umstellt. So kann man dann alle Geräte mit einer einzigen Fernbedienung fernsteuern. Allerdings muss die Fernbedienung zunächst auf die Geräte angepasst werden. Dazu müssen geräteherstellerspezifische Kodes ausgewählt und in die Fernbedienung eingegeben werden. Dies ist bei vielen Modellen durchaus umständlich. Außerdem werden häufig nicht alle Funktionen der Geräte unterstützt. LIRC (und damit auch der VDR) kann zwar fast alle Kodes lernen, aber oft haben die Fernbedienungen keine Codes, die alle Tasten ansprechen. Es gibt auch Universalfernbedienungen, die man mithilfe der Originalferbedienung der Geräte anlernt, indem man diese bei gedrückter Taste auf beiden Fernbedienungen vor das Lern-Fenster hält .

Funkfernbedienungen sind im Gegensatz zu IR-Fernbedienungen nicht auf optische Sicht zum Empfänger angewiesen und können somit i.A. auch durch Wände und Decken fernsteuern. Dafür kann es je nach Bauart beim Einsatz weiterer Funkanwendungen (Drahtlose Telefon, Videoübertragung etc.) zu Störungen kommen.

Typisierung

Mk Fernbedienung.jpg Geräte mit höherer Reichweite werden meist als Fernsteuerung bezeichnet, Geräte mit nur wenigen Funktionen nennen sich Handsender.

Übertragungstechnik

Ursprünglich wurden die Signale ausschließlich über ein Kabel geleitet; heute sind Fernbedienungen in der Regel drahtlos.

Als Übertragungsverfahren kann Funk verwendet werden, hierzu ist manchmal eine Genehmigung der nationalen Fernmeldebehörden nötig. Weniger problematisch sind Übertragungen mittels Infrarot.

Die induktive Übertragung (Sendefrequenzen um 10 kHz) eignet sich nur für Einkanalfernbedienungen, zum Beispiel zum Öffnen von Garagentoren.

Die Ultraschallfernbedienung ist heute aus Kostengründen auch kaum noch verbreitet. Auch sind Ultraschallfernbedienungen – wie induktive Fernbedienungen – sehr anfällig gegen Störsignale aus der Umgebung. Außerdem ist Ultraschall für Tiere hörbar und sie können bei Betätigung der Fernbedienung aufschrecken.

Die meisten Fernbedienungen arbeiten mit Infrarot-Leuchtdioden bei einer Wellenlänge von 950 nm. Zur Verbesserung der Störsicherheit wird die Strahlung mit einer Frequenz von 20 bis 70 kHz moduliert. Die Modulation des Signals verringert zusätzlich den Stromverbrauch des Senders. Bei der Infrarot-Technik ist Sichtkontakt zum zu steuernden Gerät erforderlich, wobei helle Flächen (Zimmerdecke) das Licht reflektieren.

Neuere Entwicklungen vermeiden diesen Nachteil, indem sie Informationen nicht über Licht, sondern über Radiofrequenzen im Bereich um 2GHz übertragen. Beispielsweise lassen sich Geräte per Mobiltelefon oder Computer über Bluetooth fernsteuern.

Beispiel IR-Modulation

IR-Fernbedienungen senden ein Lichtsignal aus, das mit einer Frequenz um 40 kHz aus- und eingeschaltet wird. Dadurch erhöht sich die Störsicherheit des Empfängers. Ein Bandpassfilter läßt nur Frequenzen passieren und schirmt zufällige IR-Signale ab. Durch Austastung des Sendesignals werden Informationen zum Empfänger übertragen.

Das linke Bild zeigt ein Beispiel eines IR-Trägersignals von 38kHz. Die Signalfolge (Burst) hat eine Sendedauer von ca. 560µs, d.s. ca. 21 Wellenzüge des Trägersignals. Durch zeitlich versetztes Senden der Signalfolgen lassen sich Daten übermitteln. Die Bursts und die Pausen zwischen ihnen kodieren die Information, die an den Empfänger übermittelt werden soll. Das Trägersignal ist im rechten Bild wegen der geringen Auflösung nicht zu erkennen.

Die Kodierung erfolgt nach unterschiedlichen Verfahren durch Variation der Burst- und Pausendauer. Dem Beispiel könnte eine Pulsweitencodierung zu Grunde liegen: ein Burst, gefolgt von einer gleichlangen Pause entspricht einem gesetzten Bit 1, ein Burst, gefolgt von einer Pause doppelter Länge dem Bit 0.

Häufig verbreitet sind die Verfahren RC-5 und RC-6, die auf die Firma Philips zurückgehen. Sie verwenden einen Träger von 36kHz. Die Bursts und Pausen haben jeweils eine Dauer von 900µs. Der Kodierung liegt eine Phasenmodulation nach Manchester zu Grunde. Dadurch treten Pausen und Bursts von einfacher und maximal doppelter Dauer auf. Ein Signalpaket überträgt 14 Bit, so dass pro Sekunde ein Sendebefehl mindestens 10 Mal wiederholt ausgestrahlt wird.

Anwendungen

Fernbedienung-Zentralverriegelung.jpg und Zentralverriegelung (1994)]] Fernbedienungen werden für Haushaltsgeräte und vor allem im Bereich der Unterhaltungselektronik verwendet. Im Verkehrswesen finden sie Einsatz, um aus der Ferne Garagentore zu bedienen; das Ver- und Entriegeln von Automobilen ist seit den 1990er Jahren üblich.

Universalfernbedienung

Universalfernbedienungen sind Fernbedienungen, die verschiedene Geräte bedienen können. Es ist zu unterscheiden zwischen lernfähigen Fernbedienungen, die mittels der original Fernbedienung angelernt werden und programmierbaren Fernbedienungen, die mittels eines Zahlencodes auf die zu bedienenden Geräte eingestellt werden.

Programmierbare Fernbedienungen sind technisch einfacher zu gestalten, so dass sie mittlerweile die lernfähigen Fernbedienungen fast völlig vom Markt verdrängt haben.

Weblinks

50 Jahre Fernbedienung
Über Fernbedienungen zur VDR-Steuerung
Details zur Technik von Infrarot-Fernbedienungen und Beschreibung der meistverbreiteten Protokolle (englisch)
IR-Remote Control (eng.)
Beschreibung von IR-Protokollen (eng.)
RC-5-Protokoll (eng.)

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