QuadRF เป็นอุปกรณ์ Software-Defined Radio (SDR) แบบ 4×4 MIMO ที่ใช้บอร์ด Raspberry Pi 5 SBC โดยทำหน้าที่เสมือนกล้องมองเห็นคลื่นวิทยุได้แบบเรียลไทม์ ช่วยให้ผู้ใช้สามารถมองเห็นและแสดงตำแหน่งของสัญญาณวิทยุรอบตัวได้ผ่านสมาร์ตโฟนหรือคอมพิวเตอร์ที่รันแอปพลิเคชันเสริมความจริง (Augmented Reality – AR)
QuadRF ใช้สายอากาศแบบประสานสัญญาณ จำนวน 4 ต้น เพื่อวัดความแตกต่างของเวลาที่สัญญาณเดินทางมาถึง จากนั้นประมวลผลและแสดงผลเป็นภาพซ้อนทับแบบเรียลไทม์บนหน้าจอโทรศัพท์หรือแล็ปท็อปที่ความเร็วสูงสุด 30 เฟรมต่อวินาที (FPS) ด้วยเทคโนโลยีนี้ ผู้ใช้สามารถมองเห็นและระบุตำแหน่งของแหล่งกำเนิดสัญญาณ RF ต่าง ๆ ได้ เช่น อุปกรณ์ Wi-Fi, กล้องไร้สาย, สมาร์ตโฟน, โดรน, บีคอน (Beacon) และเครื่องส่งสัญญาณที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ
สเปคของ QuadRF :
- หน่วยประมวลผลและการประมวลผลสัญญาณ
- Raspberry Pi 5 SBC สำหรับการประมวลผลและควบคุมการทำงานภายในอุปกรณ์
- Lattice ECP5 FPGA (LFE5U-45F-7BG256I) สำหรับการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) และเทคนิค Beamforming แบบกระจาย
- ชิปมิกเซอร์ Analog Devices MAX2850 (Upconvert) และ MAX2851 (Downconvert)
- รองรับเส้นทางส่งข้อมูล MIPI ความเร็วสูง 5.6 Gbit/s ระหว่าง FPGA ด้าน RF และ Raspberry Pi 5
- รองรับการประมวลผลข้อมูลโดยตรงบน Raspberry Pi 5 หรือสตรีมข้อมูลผ่านเครือข่ายไปยังระบบประมวลผลภายนอก
- ระบบ RF และการสื่อสารไร้สาย
- 4x รองรับสายสัญญาณดิจิทัลแบบรับ (Rx) / 4x ส่ง (Tx) ทำงานแบบ Full-Duplex
- ช่วงความถี่การทำงาน 4.9 – 6.0 GHz (ย่าน C-Band)
- แบนด์วิดท์สัญญาณแบบทันที (Instantaneous Bandwidth) สูงสุด 40 MHz ต่อสายอากาศ
- กำลังส่งสูงสุด 1 วัตต์ต่อสายอากาศ
- มาพร้อมสายอากาศแบบ Dual-Polarization จำนวน 4 ต้น ที่สามารถถอดเปลี่ยนได้ รองรับทั้ง RHCP และ LHCP
- อินเทอร์เฟซ
- วิดีโอเอาต์พุต – พอร์ต Micro HDMI
- เครือข่าย – Gigabit Ethernet และ Wi-Fi
- USB – พอร์ต USB 3.0 Host
- แหล่งจ่ายไฟ
- ใช้ไฟเลี้ยง 5V DC ผ่านพอร์ต USB Type-C
- รองรับ Mobile Expansion Pack พร้อมแบตเตอรี่แบบติดตั้งด้านหลัง รองรับเซลล์ลิเธียม 21700, ใช้งานแบบเคลื่อนที่ได้นาน 5–6 ชั่วโมง ในโหมดรับสัญญาณ (Rx)
หรือ 3–4 ชั่วโมง เมื่อส่งสัญญาณเต็มกำลัง (100% Tx Load)
- ขนาด – 15 × 11 × 4 ซม.
- น้ำหนัก
- ตัว QuadRF พร้อมสายอากาศ: ประมาณ 35 กรัม
- ชุด QuadRF พร้อมเคส: ประมาณ 190 กรัม
- ชุดอุปกรณ์ครบพร้อมอุปกรณ์เสริมทั้งหมด: ประมาณ 670 กรัม
ชุดอุปกรณ์แบบครบชุด ประกอบด้วย QuadRF Tile, เคสแม่เหล็กแบบสั่งทำพิเศษพร้อมแผงด้านหน้าใส, สายอากาศแบบ Dual-Polarization ที่สามารถถอดเปลี่ยนได้จำนวน 4 ต้น, บอร์ด Raspberry Pi 5, พัดลมระบายความร้อน, ขาตั้งสำหรับใช้งานบนโต๊ะหรือพกพาพร้อมตัวยึดสมาร์ตโฟนสำหรับการแสดงผลแบบ AR, อะแดปเตอร์จ่ายไฟ USB PD กำลัง 27 วัตต์, สายเคเบิลและคอนเนกเตอร์ต่าง ๆ รวมถึงการ์ด microSD ที่ติดตั้งซอฟต์แวร์มาให้พร้อมใช้งาน
ซอฟต์แวร์ทั้งหมดเป็นโอเพ่นซอร์ส 100% เผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาต GPLv2 โดยประกอบด้วย WebRF GUI (เข้าถึงผ่าน http://quadrf/), ไดรเวอร์, ระบบ Web Remote Desktop และการเข้าถึงระบบ Linux บน Raspberry Pi 5 โดยตรง (จากภาพหน้าจอคาดว่าใช้ระบบปฏิบัติการ DietPi) นอกจากนี้ QuadRF ยังรองรับการทำงานร่วมกับเครื่องมือและเฟรมเวิร์กยอดนิยมสำหรับ SDR ได้แก่ GNU Radio GNU Radio, SoapySDR SoapySDR และ ZeroMQ ZeroMQ ระบบสตรีมภาพ AR สามารถใช้งานได้ทั้งบน iOS, Android และคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป ผู้สนใจสามารถเข้าถึงซอร์สโค้ดได้ผ่าน GitHub ขณะที่ไฟล์ออกแบบสายอากาศและผลการจำลอง (Simulation) จะถูกเผยแพร่เพิ่มเติมก่อนสิ้นสุดแคมเปญระดมทุน อีกทั้งยังสามารถศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมได้จากเว็บไซต์ของ MoonRF MoonRF
ดีไซน์ทรงหกเหลี่ยมคล้ายรังผึ้งของ QuadRF ไม่ได้มีไว้เพื่อความสวยงามเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สามารถนำหลายโมดูลมาต่อรวมกันเป็นระบบ Phased Array ขนาดใหญ่ผ่านโครงสร้างเชื่อมต่อแบบโอเพ่นซอร์สได้ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการสื่อสารสะท้อนสัญญาณผ่านดวงจันทร์ (EME), สร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุ, พัฒนาเครือข่าย Mesh ระยะไกล, สื่อสารกับดาวเทียมวงโคจรต่ำ (LEO) และทดลองแพลตฟอร์ม RF รูปแบบใหม่ โดยจะมีการเผยแพร่คู่มือประกอบ DIY ในเร็ว ๆ นี้
บริษัท Scale RF ได้เปิดตัวแคมเปญระดมทุนสำหรับ QuadRF บนแพลตฟอร์ม Crowd Supply โดยตั้งเป้าระดมทุนไว้ที่ $100,000 (~3.3 ล้านบาท) มีแพ็คเกจรางวัลสำหรับผู้สนับสนุน QuadRF Kit ราคาเริ่มต้น $499 (~17.000฿), Mobile Expansion Pack เป็นอุปกรณ์เสริม เพิ่มอีก $159 (~5.300฿), Finally, QuadRF Six-Pack ราคา $594 (~20,000฿) ประกอบด้วยบอร์ด PCBA จำนวน 6 ชุด สำหรับงานวิจัยด้าน Phased Array และการติดตั้งระบบที่สามารถขยายขนาดได้ พร้อมสาย MIPI FPC จำนวน 7 เส้น สำหรับเชื่อมต่อบอร์ดแบบ Daisy Chain, เพิ่มค่าจัดส่งมายังประเทศไทยอีก $12 (~400฿) คาดหวังการจัดส่งสินค้าผู้สนับสนุนได้ภายใน สิ้นเดือนกันยายน 2026 สำหรับชุด QuadRF ทั่วไป ขณะที่ชุด QuadRF Six-Pack มีกำหนดจัดส่งในช่วงเดือนมกราคม 2027
แปลจากบทความ : Visualize radio signals with Raspberry Pi 5-based QuadRF 4×4 MIMO software-defined radio tile (Crowdfunding)
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT