Радиоудлинитель UART - посоветуйте, пожалуйста

[Schrodinger]

Здравствуйте! =) Встала задача проводить измерения pH в водоёме. С измерительной схемой вопросов никаких не возникло: снимаются милливольты с pH-электрода относительно электрода сравнения, усиливаются на ОУ и поступают на обработку в МК через АЦП. Дальше обработанные данные идут, куда нужно.
Но со временем задача была скорректирована: потребовался постоянный мониторинг этого водоёма. От нас до водоёма, по прямой, 37 км согласно Яндекс.Картам. Чистое поле, никаких проводов нет. Жить круглый год на берегу не хочется =)
Что имеем: на выходе нашего измерителя pH есть UART, на принимающей стороне - компьютер (COM, USB). Расстояние между прибором и компьютером почти 40 км. Скорость передачи данных особой роли не играет: передаются 16 байт раз в час.
Как лучше организовать радиосвязь в этом случае, чтобы уложиться в нормы российского законодательства?
Как варианты, я рассматривал GSM, сеть ZigBee и радиомодули на частотах 27/433/868 МГц. Нашёл такое: XBP08-DPSIT-024, но не верю заявленной дальности. Какие мысли у Вас есть по этому поводу? Как будет лучше организовать радиоканал на такое расстояние?

[mzw]

Связь односторонняя или двухсторонняя?

[Suh]

Всё не просто.
На частотах выше 27 МГц, требуется ПРЯМАЯ видимость.
Не забудьте, что земля круглая.

[Schrodinger]

mzw, связь нужна в обе стороны. На данном этапе нас интересует только получение данных от датчика, но в перспективе также рассматривается управление этим самым датчиком и подключение к передающему устройству ещё нескольких датчиков.

На частотах выше 27 МГц, требуется ПРЯМАЯ видимость.

Да это-то понятно, что без мачт не обойтись, если нужен уверенный сигнал. Поэтому я сначала и обратил свой взор в сторону GSM, но теперь рассматриваю такую связь только как самый крайний случай: судя по карте покрытий, в том месте есть только 2.5G, а у опсосов большой тройки нынче GPRS дорогой и трафик округляется до 100...150 Кб, а мне-то надо всего 16 байт передать.

[ploop]

опсосов большой тройки нынче GPRS дорогой и трафик округляется до 100...150 Кб, а мне-то надо всего 16 байт передать.

Упаковать и передавать раз в сутки нельзя?
Кроме GSM вариантов мало, во всяком случае они сложные.

[Schrodinger]

Упаковать и передавать раз в сутки нельзя?

Как вариант. Но всё равно, для сбора оперативной статистики придётся или раз в три часа посылать информацию, или раз в 6 часов, но сделать возможность отправлять информацию по получению управляющего сигнала (СМСки). Но пока непонятно, как лучше передавать такую информацию? Может, проще будет посылать SMS или DTMF-команды? Просто в GSM я, честно говоря, не очень хорошо понимаю. Вообще, какие есть режимы и по какому принципу у каждого режима тарификация?

вариантов мало, во всяком случае они сложные

Ну а всё-таки, куда ещё можно копать? ZigBee сеть, конечно, тоже городить экономически невыгодно будет, тем более, что там с возрастанием промежуточных маршрутизаторов уменьшаются скорость и место для полезной информации в пакете. Да и маршрутизаторы могут обнаружить и испортить какие-нибудь мальчишки-бездельники =) Но всё же, всё же... Может, есть кроме GSM ещё какие-то общественные сети? Или транки... Хотя там - вряд ли.

На частотах выше 27 МГц, требуется ПРЯМАЯ видимость.

Кстати, а что у нас с Си-Би станциями на такое расстояние? Есть ли Си-Би-радиомодули с выходом на UART?

А что Вы скажете о модуле XBP08-DPSIT-024? Просто случайно, ища радиомодемы, я на него наткнулся и увидел дальность связи 40 км - это вообще законно для такого модуля? И реально ли?

[roman.com]

Кстати, а что у нас с Си-Би станциями на такое расстояние? Есть ли Си-Би-радиомодули с выходом на UART?...

Собственно примерно этим мы тут http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 9#p2300359 и занимаемся...
40 км ... так далеко мы ещё не передавали... но судя по сигналам радиолюбителей... 40 км не проблема.
Во всяком сдучае 25 км Си-Би мы принимаем чётко (всех городских таксистов). Т.е. передача по UART возможна, без проблем.
И кстате, по закону РФ, Си-Би - больше не требует лицензию или что-то ещё... т.е. этот диапазон отдали любителям ))) Это значит что теперь мы можем работать на Си-Би до 10 ватт без разрешения))) . Вообщем теперь нужно просто сесть и подумать...

[svic]

СИ-БИ, безусловно, пробьет, только скорость придется ограничить до нескольких сотен бит в секунду и отказаться от дуплексного режима, предусмотрев софтовый ENABLE на передачу.

[roman.com]

Что имеем: на выходе нашего измерителя pH есть UART, на принимающей стороне - компьютер (COM, USB). Расстояние между прибором и компьютером почти 40 км. Скорость передачи данных особой роли не играет: передаются 16 байт раз в час.

Ну и прекрасно. Значит две GP на крыше пятиэтажки... ... обычная рация Си-Би... и 40 км у нас дуплекс! скорость несколько сотен бит в секунду... больше и не надо, для объёктов...

Вообще Си-Би я принимал и на 1500 км... но только летом и только в хорошую погоду))) Этот вариант мы не рассматриваем... нам нужна круглосуточная связь... значит антенну повыше (кабель до 30 м) и мощу до 10 ватт - нормально.... пойдёт. У нас будет круглосуточная, всепогодная стабильная связь.

[Schrodinger]

обычная рация Си-Би

А где-то проскакивала информация, что в Си-Би диапазоне разрешено только голос передавать. Это правда?)) Или цифровой сигнал уже тоже можно?
И как быть с шумами? Можно же потерять половину полезных циферок =)

[svic]

Ну, во-первых Вы же не собираетесь гнать цифру непрерывно в течении нескольких часов, во-вторых сигнал можно (и нужно) уложить в голосовой спектр, не ключевать несущую, а манипулировать ГНЧ (3000Гц), подав его сигнал на микрофонный вход - будет нечто вроде модема и заодно отпадет проблема с передачей постоянной составляющей. Это только как вариант.
XBP08-DPSIT-024 хорошая вещь и скорее всего обеспечит заявленные характеристики, однако однозначный ответ можно получить только при практических испытаниях - расстояние для нее предельное, на этих частотах на качество связи непременно будут влиять метеоусловия.

[mzw]

XBP08-DPSIT-024 имеет выходную мощность 315 мВт. Для 40 км Вам придется делать очень очень хорошие антенны.
СВ - самый разумный вариант, тем более, что передавать то Вам 16 байт - в эфире Вы будете всего 1 секунду. Поэтому возьмите радиостанцию помощнее (или поставьте к ней усилитель мощности - их сейчас немеряно за малые деньги - особенно у китайцев). А для повышения помехоустойчивости передавайте информацию несколько раз с мажоритарным сравнением и проверкой на четность или контрольную сумму и используйте какое-нибудь помехоустойчивое кодирование.

[Schrodinger]

Пожалуй, действительно остановлюсь на варианте с Си-Би. Посмотрю, какие у нас доступны радиостанции/модули CB. Вообще сигнал морзянкой по CB передавть А что? Морзянка - это ведь не цифра Но XBP08-DPSIT-024 тоже теперь хочу пощупать =)

[svic]

Есть такая частота - 27.120МГц, она конкретно выделена для телеуправления (передачи любых, в том числе и дискретных сигналов) и не лицензирутся, так что у органов претензий не может быть в принципе.

[roman.com]

XBP08-DPSIT-024 - 868 MHz... 315mW ... на 40 км впринципе возможно... нужна будет большая и сложная антенна с большим рефлектором, которую придётся поднимать очень высоко... Проще Си-Би, с простой антенной, которая даже не требует настройки (если собрать точно по чертежам). Cи-Би можно купить (2000-3000 руб. новая, или на барахолке за пол цены...) или собрать самому. Для передачи циферек - достаточно одного канала... и может один канал в запасе (на всякий случай). Я бы собрал сам - для интереса.

А где-то проскакивала информация, что в Си-Би диапазоне разрешено только голос передавать...

Решением ГКРЧ № 13-20-08 от 03.09.2013г в диапазоне СиБи (26,960-27,410 МГц) без оформления разрешений на использование радиочастот:

"26960-27410 кГц (СиБи-диапазон), за исключением каналов с центральными частотами 26995 кГц, 27045 кГц, 27095 кГц, 27145 кГц и 27195 кГц, для личного пользования физическими лицами ... без оформления разрешений на использование радиочастот... при этом запрещается создание выделенных, технологических и других сетей связи...

ну главное что для личного использования))) А то что периодически кто-то включается на свободном канале и что-то там "пиликает" в микрофон... то впринципе это мало кого волнует ...

А ещё разрешено использовать устройства охранной сигнализации на радиочастотах 26,945 (автомашин) и 26,960 (помещений) с допустимой мощностью до 2 ватт... Если что - это у нас охранка помещения на 26,960 мгц...

Делать усилители - плохая идея... будет много помех... и жалобы от соседей))) Лучше антенну повыше. Хотя таксисты катаются по трассе с усилителями до 200 ватт... и ничего)))

И как быть с шумами? Можно же потерять половину полезных циферок =)

А это уже зависит от протокола передачи... Можно использовать существующие протоколы с тональной манипуляцией (например DTMF -коды от номеронабирателя телефона), а можно использовать свой протокол - передавать цифру в чистом виде... как в радиоуправляемых игрушках - над этим сейчас работаем.

[mzw]

будет много помех...

Для этого ставят фильтр.
И я повторю - передача займет меньше 1 сукунды по времени - никто и не заметит, а если заметит - не поймет, а если поймет - не отреагирует, а если отреагирует - тогда все равно - ничего не произойдет - мы в free диапазоне.

[roman.com]

Для этого ставят фильтр...

Ну да... причём фильтр может быть как аналоговым так и цифровым... Я лично это всё делаю программно в МК. Хотя вариантов много. Задача - выбрать лучший, под наши задачи...

[Schrodinger]

Да, я бы тоже собрал сам - для интереса =) Сейчас ищу подходящую схему Си-Би-станции. А по поводу передачи цифрового сигнала в этом диапазоне я так подумал... Да там же хоть круглые сутки можно цифру гнать! Для стороннего наблюдателя это будет выглядеть как какой-нибудь белый шум

[roman.com]

Не совсем так...
1-при включении рации на передачу срабатывает шумодав... и индикатор уровня показывает что на данном канале кто-то работает..
2-по характеру сигналу можно точно опеределить или это просто шум эфира или работает радиомодем... просто на слух... только если у вас будет специальный модем, с шумоподобным сигналом

[SIM31]

Если засорять эфир, могут ругаться радиолюбители, странно что тут стали все такие толерантные, помехи, как тут заметили до 1500 км, если погода сложится.

В 21 веке модно использовать готовые решения, GSM модем например, и эфир не засоряет (или не далее сектора базовой станции), и надежнее. Тарифы есть бесплатные, пока продаются в комплекте с планшетам (у МТС и Билайна), но 200 Мб в месяц бесплатно, клиентов так заманивают (типа станет мало рано или поздно и попросят добавки). В модеме нужно будет IMEI поменять на планшетовский, вероятно.
И есть тарифы МТС телематика, округление трафика до 1 килобайта, в итоге какие-то копейки получаются (тут может быть проблема что тариф корпоративный, но оно всё решается).
Или любой другой стандартный тариф, например у меня Билайн за 99 руб в месяц, 1 Гб трафика, далее скорость режется до 64 кб на передачу, и 64 кб на прием. Или стандартный тариф без абонплаты, но 2 руб за мегабайт, для микротрафика при круглосуточной работе набежит примерно 50-100 руб, но можно и работать час через час, или час через три и будет меньше пропорционально.

И на этом фоне, кто-то хочет сэкомить, пусть 100 руб в месяц? С массой побочных эффектов? И потратить эдак 20 тыс. на пару радиостанций )))