Выбор радиомодулей для системы

[Anton.M]

Добрый вечер всем!

Моя система беспроводного хронометража для автоспорта, которую я собрал уже как год, успешно функционирует. Все работает, почти все нравится. Не устраивает одно - дальность связи. Сейчас связь организована посредством технологии Wi-Fi с использованием роутера и модулей ESP8266 в варианте ESP-201 (с разъемом U.FL). Через Modbus идет опрос датчиков и прием результатов с таймеров. В данном варианте, к сожалению, связь с дальним датчиком обрубается уже на расстоянии в 250м.

ESP-201-1-300x300[1].jpg

(13.13 КБ) 854 скачивания

Соревнования требуют расстояний между створами хотя бы 600м. Поэтому решил затеять глобальную модернизацию системы. Сама система состоит из табло, датчиков (3 шт), светофора. Элементы реализованы на платформе Arduino. И все это через ModBus TCP подключено к ноутбуку.

Изучив рынок, посмотрел существующие решения. Требования - архитектура "звезда", связь с "железом" по UART, желательно поддержка Modbus RTU/TCP, AT-команды для настройки, отсутствие промежуточных устройств. Глаза разбегаются...
1. LoraWAN - дорого (2000р модуль) и требует концентратора (он на али около 5000р).
2. HC-11/HC-12 - только "точка-точка".
3. Российские модули - не смог дозвониться до Екатеринбурга.
4. XBee - характеристики дальности слабоваты.

Пожалуйста, посоветуйте модули! Скоро соревнования! Заранее спасибо!

[quant001]

Но Wi-Fi роутеры Alfa близко не стоят и бытовыми так к слову если использовал какое то говно с 20dBm, хотя там и не только моща больше но и чуйка близко не стоит. А ты хочешь дальности забудь про всё что выше 900МГц, забудь про мегабиты, а выбор делай в пользу 433 или край 860МГц с мощностями хотя бы 300мВт тогда расклад будет другой, и антенны не менее 6дБ усиление.
На 433 с ~800мВт километры, точно мощность хз усилитель на BFG591 потребление около 2Вт.

[Anton.M]

[uquote="quant001",url="/forum/viewtopic.php?p=3180132#p3180132"]Но Wi-Fi роутеры Alfa близко не стоят и бытовыми так к слову если использовал какое то говно с 20dBm, хотя там и не только моща больше но и чуйка близко не стоит. А ты хочешь дальности забудь про всё что выше 900МГц, забудь про мегабиты, а выбор делай в пользу 433 или край 860МГц с мощностями хотя бы 300мВт тогда расклад будет другой, и антенны не менее 6дБ усиление.
На 433 с ~800мВт километры, точно мощность хз усилитель на BFG591 потребление около 2Вт.[/uquote]
А скорость и не нужна - сейчас при совершении события (2-3 раза в минуту) по UDP передается строка 11 символов.

433 мгц - проблема в том, что надо "звезду", а в данном диапазоне только точка-точка.




Вам нужно прочитать Правила форума.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=19&t=6538
Нарушение Правил форума п. 2.7
aen

[quant001]

MAX7030 с усилителем на 2-3 транзюках отличный вариант я буду на ней делать скоро, полностью освобождена от протокола модулируй напрямую без проблем и снимай что есть.

[Anton.M]

[uquote="quant001",url="/forum/viewtopic.php?p=3181405#p3181405"]MAX7030 с усилителем на 2-3 транзюках отличный вариант[/uquote]
Тоже как то рассматривал, по-моему 7034 только. Смущает то, что присутствует переключатель прием/передача, и при переключении может прийти посылка, которая пропадет...

[Feruz]

Топология сети никак не зависит от рабочей частоты радиомодулей. Звезду можно организовать и на 433 по принципу запрос-ответ, чтобы "концы" звезды не перебивали друг друга во время передачи данных в "узел".
Есть множество цифровых трансиверов на эти частоты, мощности до 100 мВт, чувствительности лучше чем -100 дБмВт. Так что встаёт вопрос есть ли у Вас возможность написать прошивку для микроконтроллера под это всё)

[Anton.M]

[uquote="Feruz",url="/forum/viewtopic.php?p=3275886#p3275886"]Звезду можно организовать и на 433 по принципу запрос-ответ[/uquote]
В этом и вопрос. При 1 передатчике и 3 приемниках, настроенных на 1 канал, будет ли слышать каждый из приемников?

[uquote="Feruz",url="/forum/viewtopic.php?p=3275886#p3275886"]Есть множество цифровых трансиверов на эти частоты, мощности до 100 мВт, чувствительности лучше чем -100 дБмВт.[/uquote]
Ну вот из того что я нашел - авиамодельный APC220, MAX7030-34 и nrf24l01. Есть еще предложения?

[uquote="Feruz",url="/forum/viewtopic.php?p=3275886#p3275886"]Так что встаёт вопрос есть ли у Вас возможность написать прошивку для микроконтроллера под это всё)[/uquote]
Это не проблема - и так сейчас всю софтину переписывать буду.

[Ser60]

будет ли слышать каждый из приемников?

Если все настроены на частоту передатчика, то будут.

Есть еще предложения?

Посмотрите на продукцию фирм Silicon Labs и Texas Instruments. Сейчас у обоих есть более новые модели Si4467/68 и CC1310/1350, чем в тех статьях. Oчень рекомендую Si4468, в последнее время только её и использую. Или более старую Si4463, если температурный диапазон некритичен.

[Anton.M]

[uquote="Ser60",url="/forum/viewtopic.php?p=3276779#p3276779"]Сейчас у обоих есть более новые модели Si4467/68 и CC1310/1350, чем в тех статьях.[/uquote]

Спасибо за информацию, будем думать и изучать!

[linuxdude]

[uquote="quant001",url="/forum/viewtopic.php?p=3180132#p3180132"]Но Wi-Fi роутеры Alfa близко не стоят и бытовыми так к слову если использовал какое то говно с 20dBm[/uquote]
Насколько я знаю, ESP и 20 dBm не выдает, он по мощности радио хилый. И вообще не для дальней дистанции. Так что даже "какое-то говно с 20dBm" с нормальной антенной покажет ESP класс, не говоря о более мощных штуках.

[AndyBig]

Я бы смотрел в сторону NRF с направленными антеннами (это на "лучах", на центральном - обычный штырь).

[linuxdude]

У NRFов, по крайней мере 24, на которые я даташит видел, согласно даташиту максимальная мощность передачи - издевательская. С практической точки зрения радиомышка собранная как оказалось на NRF24 в обычном доме уже с расстояния метр пакеты терять начинает (!!!). Насколько я вижу на форумах летунов, которым расстояние актуально - им Si4xxx нравятся, лупят телеметрию и проч на километры.

[Ser60]

И правильно делают. Делать радиоуправление, закачивая сотни милливатт в передатчик на 2.4ггц, менее эффективно чем делать тоже самое на субгигагерцовом диапазоне. Кроме того, по всем параметрам, имеющим смысл для радиоуправления моделями, NRFки проигрывают Si446x.

[linuxdude]

Ну вот человеку судя по его аппетитам что-то такое же надо наверное. Задача похожая - пробить расстояние побольше, а данных наверное мизер - чего в хронометраже качать?

[Anton.M]

В итоге решил попробовать nRF24l01 мощностью 100 милливатт. Посмотрим, как он себя покажет

[Upgrader]

Кто-нибудь пробовал HC-12, поделитесь впечатлениями о дальности связи?

Имею опыт работы с модулями CDSENET E32-433T20DT, на 433 мгц 100 мВт, рекомендую, это просто сказка - дальность на километры легко, с самодельными антеннами Харченко. 265 рублей. https://aliexpress.ru/item/32791728376.html

HC-12 дешевле вдвое, но из имеющихся отзывов как-то всё весьма странно и мощность вроде пониже.

[roman.com]

CDSENET E32-433T20DT, на 433 мгц 100 мВт, рекомендую

куда рекомендуете ? ))

433 МГц - узкое окно гражданского диапазона. Запрещён для цифровой связи. (исключение 433,92 - МГц, но там много помех).

Технология LoRa - широкополосная передача. Запрещена на 433 МГц.

nRF24l01

nRF24l01 работает 2400...2483 МГц - безлицензионные частоты. Без ограничений))

[Upgrader]

Где-то это уже читал, прямо дежавю.
А ничего что две стены и этот сигнал загнется накуй? Вообще тема начиналась и продолжалась про дальнобойную связь.
nRF24l01 игрушки для лохов с соответствующей стоимостью, для игрушек! Это вообще ни в какое сравнение! Вариант с усилителем стоит уже свыше 100 рублей - что уже приближается к стоимости тех же модулей HC-12 которые должны в теории обеспечить связь на километры без условий прямой видимости, при меньшем потреблении. Мощная NRFка с усилителем, потребляя туеву хучу при передаче, едва пробьет 300 метров, сигнал же найдет препятствия обязательно, ведь связь в чистом поле это уже совсем другая история...

На 433,92 типа помехи есть, а на 2,4 ГГц помех не много? Я вижу с точностью до наоборот. 2,4 забит, в каждом доме десятки роутеров, компов... несмотря на то что диапазон шире. На 433,92 одни маломощные брелки, звонки пукающие на 10-50 метров и больше ничего (в Москве может и по другому, я там небыл).

Мало того, есть альтернатива 433,92 - 868 МГц, о котором намеренно умолчено? Потому что там... помех пока нет и мощности приличные разрешены Аналогичные модули есть как под ту так и под другую частоту.

Тем более что на этих частотах, как 433, так и 868 МГц, передача данных осуществляется кратковременно, что позволяет иметь с большой вероятностью пустые окна для беспрепятственной передачи.

З.Ы. У всех свое применение. Для непрерывной передачи данных - 2,4 Ггц. А для кратковременной и дальнобойной, телеметрии и прочей херни специально предназначенные для этого более низкие частоты.

Добавлено after 1 hour 9 minutes 27 seconds:
[uquote="roman.com",url="/forum/viewtopic.php?p=3761914#p3761914"]2400...2483 МГц - безлицензионные частоты. Без ограничений))[/uquote]Без ограничений - это дома, опять-же для ИГРУШЕК.
А вообще это вранье.
Уличные сети работающие на приличных расстояниях всегда требовали и требуют регистрации на этом диапазоне. То что не ловят таких радиолюбителей - это еще не значит, что регистрация не требуется. Стены домов неплохо гасят такие сети, по этому домашние пользователи никому не мешают. А уличный линк направленными антеннами - это совсем другое дело.

433 и 868 МГц действительно свободны и не требуют никакой регистрации, при условиях соблюдения мощности и правил радиосвязи (на разных частотах они свои).

Я уже в другой теме писал, что при помощи тех ебайтовских модулей, удалось установить связь на километр при мощности в 10 мВт. 10 милливат!!! Что и требовалось на 433,9 МГц. Я выполнил законные условия. Но даже если бы было превышение - 433 это помойка и там никто ничего не контролирует до тех пор пока не будешь мешать кому-то сильно.

А вот если у Wi-Fi продвайдеров начнет херово работать сеть (там сигналы слабенькие на дальних расстояниях) из-за любителей усилителей - то такого любителя вполне могут найти и наказать, за отсутствие регистрации. Тогда узнаете что такое "Без ограничений))"

[jcxz]

[uquote="Upgrader",url="/forum/viewtopic.php?p=3761963#p3761963"]Мощная NRFка с усилителем, потребляя туеву хучу при передаче, едва пробьет 300 метров, сигнал же найдет препятствия обязательно, ведь связь в чистом поле это уже совсем другая история...[/uquote]Вообще-то на 2.4ГГц "в чистом поле" дальность может быть даже меньше чем внутри какой-то конструкции, где есть многократные отражения сигнала. Наблюдал это лично.

[Upgrader]

Бредятина чистой воды. 99% остальных наблюдателей этого не наблюдают. И заходя за стену теряют сигнал. Наблюдать можно лишь то, что оборудование "заточено" под помещения, и плохо работает на больших расстояниях, либо в тех или иных местах разная зашумленность эфира - это частные случаи.

В любом случае 2,4 ГГц в помещении при ограниченной мощности в 100 МВт не позволяет говорить ни о какой дальней связи без условий прямой видимости. Переотражения от домов - не работают. Это азбука. Это первый класс. Две стены поглотят пол мощности сигнала. Как с этим можно спорить - вообще непонятно. Это диапазон для локальной домашней связи, либо напротив уличной в исключительно прямолинейных беспрепятственных условиях, которое к слову сказать официально свободно не разрешено..

Добавлено after 12 minutes 44 seconds:
Уж сколько было соблазнившихся на чудотворные nRF24l01. Но вот незадача, не удовлетворяет. Взяли с усилителем - о моща! И опять проблемы - опять связь через жопу... Доработки, конденсаторы, экранировка... как только не извращаются, чтобы улучшить связь... до соседнего дома. Помните об этом, когда будете наступать на те-же грабли.