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 KiB) Скачиваний: 823

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]

quant001 писал(а):

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.

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.
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]

quant001 писал(а):

MAX7030 с усилителем на 2-3 транзюках отличный вариант

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]

Feruz писал(а):

Звезду можно организовать и на 433 по принципу запрос-ответ

В этом и вопрос. При 1 передатчике и 3 приемниках, настроенных на 1 канал, будет ли слышать каждый из приемников?

Feruz писал(а):

Есть множество цифровых трансиверов на эти частоты, мощности до 100 мВт, чувствительности лучше чем -100 дБмВт.

Ну вот из того что я нашел - авиамодельный APC220, MAX7030-34 и nrf24l01. Есть еще предложения?

Feruz писал(а):

Так что встаёт вопрос есть ли у Вас возможность написать прошивку для микроконтроллера под это всё)

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]

Ser60 писал(а):

Сейчас у обоих есть более новые модели Si4467/68 и CC1310/1350, чем в тех статьях.

Спасибо за информацию, будем думать и изучать!

[linuxdude]

quant001 писал(а):

Но Wi-Fi роутеры Alfa близко не стоят и бытовыми так к слову если использовал какое то говно с 20dBm

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:

roman.com писал(а):

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

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]

Upgrader писал(а):

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...

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.