Automatización doméstica inalámbrica 2.4GHz versus 433MHz [cerrado]

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Especificaciones del proyecto

Para aclarar algunas cosas primero (wow, eso suena tan arrogante):

  • Este es un proyecto Arduino
  • Se supone que esto es aplicable internacionalmente
  • Tengo experiencia con módulos de 433 MHz
  • No no tengo experiencia con módulos de 2.4 GHz
  • He hecho bastantes proyectos de Arduino (no soy un iniciador completo) que incluyen pero no están limitados a
    • control inalámbrico de 433 MHz
    • control web
    • Conectó un teclado a un Aurduino

Estoy trabajando en un proyecto de automatización del hogar que podría incluir una producción más pequeña. El proyecto es inalámbrico y las conexiones se administrarían de la siguiente manera:

  • Tendrías múltiples nodos esclavos y un nodo maestro en la casa.
  • Todos estos nodos estarían transmitiendo y recibiendo datos. P.EJ.
    • Recibir: comando para cambiar el relé, encender la CA, etc.
    • Transmitir: datos del optoacoplador para ver si hay una luz encendida, temperatura, etc.

Bandas

Tengo 2 opciones de banda:

  • banda de 2.4 GHz
  • banda de 433 MHz

2.4 GHz

Pros:

  • Tasa de transferencia de datos grandes (no es realmente tan importante)
  • transceptores baratos con antenas disponibles aquí

Contras:

  • Rango pequeño, resuelto haciendo que cada nodo sea un repetidor. Si no es su señal, rebota la señal, pero anota la identificación del paquete, por lo que si otro nodo rebota el paquete, el nodo no se atascaría en un bucle sin fin)
  • Mucha interferencia

Preguntas:

  • ¿Hay alguna regulación gubernamental que limite los ciclos de trabajo para esta banda?
  • ¿Estaría tan afectado con otras redes inalámbricas?
  • ¿Las otras señales harían que la señal fuera difícil de leer (nunca antes había trabajado con esta banda)?
  • ¿Funcionaría la idea del repetidor?

433 MHz

Pros:

  • rango grande
  • Buena penetración en la pared
  • poca interferencia

Contras:

  • Realmente caros transceptores caros
  • Si no usara transceptores, pero 1 receptor y 1 transmisor (más barato), necesitaría 2 antenas, y me costaría lo mismo que el transceptor de 2,4 GHz con antena

Preguntas:

  • ¿Interferiría mal el 1 receptor + 1 transmisor?
  • ¿Esta banda está llena de gente?
  • ¿Hay alguna regulación gubernamental que limite los ciclos de trabajo para esta banda?

Sugerencias

¡Siéntete libre de darme cualquier sugerencia!

Me encantaría que respondieras esto, me tomé mi tiempo para escribirlo lo mejor posible :)

    

4 respuestas

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Poner esto en una respuesta solo porque es más fácil escribir aquí. Hice un proyecto de automatización similar en casa, como usted describe, así que compartiré cómo me sentí cuando se terminó el proyecto. Hice tableros personalizados con una TI MSP430 a 900 MHz, solo punto a punto con un MSP430 con Ethernet como el punto de acceso. Ojalá hubiera elegido 433Mhz, espero que su rango hubiera sido mejor para mí.

Escogí 900Mhz, como tú, estaba buscando algo que no estaba en 2.4Ghz, que pensé que estaría lleno de wifi y teléfonos inalámbricos. Sin embargo, quería una pequeña antena, así que elegí 900 sobre 433. Usando mi pequeña TI SA, había otras fuentes de 900 MHz en mi vecindario, pero no estaba llena.

Definitivamente hay restricciones de potencia y restricciones de tiempo de transmisión en todas esas bandas. TI tiene una buena nota de aplicación sobre el cumplimiento normativo en estas bandas de ISM. Lo más interesante es que si haces saltos de frecuencia, podrás usar más potencia que si solo eliges un canal y te quedas con él. Eso es un poco más de trabajo, y para mí tuvo implicaciones de duración de la batería. Mis nodos duermen y sondean para buscar comandos desde mi teléfono. Si utilizara el salto, tendrían que despertarse y encontrar primero la frecuencia del AP que quema más energía.

Creo que si nos fijamos en algunas de las soluciones de microcontroladores, podemos encontrar transceptores de 433 MHz bastante baratos. Esa fue otra razón para 900.

Ah, para tus otras preguntas sobre la interferencia, depende, ciertamente sería más fácil diseñar un sistema en el que siempre tuvieras acceso a tu canal y nadie más interfiriera. Saber que tiene que lidiar con la interferencia causará que maneje cosas como retransmisiones, confirmaciones de que se han enviado mensajes, tal vez verificación de errores como CRC y retención de colisión.

Realmente no es algo malo, terminarás haciendo un producto más robusto. No desea enviar a su interruptor una señal para que se encienda y para que nunca llegue allí. Es mejor esperar interferencias y hacer que su sistema sea lo suficientemente robusto como para volver a intentarlo.

Los repetidores definitivamente pueden funcionar, la gente los usa todo el tiempo. Para mí, un repetidor deduce que estará encendido todo el tiempo, por lo que no es bueno para un EP con batería, pero hay otras estrategias de redes de malla que también podrían funcionar. Comenzaría con solo punto a punto para comenzar, pero siempre puedes sumergirte.

Solo mis 2 centavos, buena suerte con el proyecto.

    
respondido por el Some Hardware Guy
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¿Hay alguna regulación gubernamental que limite los ciclos de trabajo para esta banda?

Sí, depende de la modulación y la salida de potencia, tanto la FCC como la ETSI tienen límites de ciclo de trabajo en la banda de 2.4GHz para señales de banda estrecha. La banda ancha (500 KHz y más) tiene requisitos de PSD según las reglas de la FCC.

  

¿Estaría tan afectado con otras redes inalámbricas?

Depende de los niveles de congestión en su área. se supone que todos los usuarios de las bandas ISM son buenos vecinos, es decir, no causan demasiadas interferencias y son tolerantes con los demás.

  

¿Las otras señales harían que la señal fuera difícil de leer (nunca antes había trabajado con esta banda)?

Depende de su transceptor. Algunos tienen buena sensibilidad y selectividad en ciertos esquemas de modulación, otros no.

  

¿Funcionaría la idea del repetidor?

Las redes de malla funcionan, pero el ancho de banda de los datos se reduce a la mitad con cada salto. Zigbee es un ejemplo de una red de malla.

  

¿Interferiría mal el 1 receptor + 1 transmisor?

No si no los haces simultáneamente.

  

¿Está esta banda atestada?

433MHz en Europa tiene ~ 1.7MHz como ISM, se puede saturar en estacionamientos (FOB de automóviles).

  

¿Hay alguna regulación gubernamental que limite los ciclos de trabajo para esta banda?

Sí, dependiendo de tu modulación y niveles de potencia.

    
respondido por el Lior Bilia
2

En el pasado tuve problemas con estos pequeños módulos transmisores y receptores de 443MHz. Resultó que Wii-U usa esta frecuencia.

Le sugeriría usar los módulos WiFi ESP8266 si no le importa el bajo rendimiento. Acabo de empezar a usar uno de esos para un gran reloj de pared que estoy construyendo. Son muy baratos (< $ 4).

    
respondido por el Alexxx
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Si está usando 2.4GHz, debe recordar que los dispositivos de microondas, WiFi y Bluetooth usan estas frecuencias, todo lo cual puede causar interferencias no deseadas en un hogar.

Además, hacer saltar los paquetes de datos puede ser muy engorroso. Se requiere un trabajo muy cuidadoso para evitar las colisiones de paquetes en el salto next y los paquetes nucleares que nunca terminan.

No hay razón para que un transceptor de 433 MHz sea caro, ya que Silicon Labs Si4432 es aproximadamente $ 3. Newegg tiene algo de China por aproximadamente $ 14. (¡Sin embargo, no responderé por su calidad!)

    
respondido por el TimH

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