rango de RF a 169 Mhz

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Estoy planeando una red de sensores para la agricultura (que aparentemente aún no existe en esta forma) y me gustaría entender las posibilidades del enlace de radio.

Un buen número de sensores de suelo en el campo recolectaría 3-4 entradas analógicas una vez por hora y las enviaría a un concentrador / pasarela que las reenvía a Internet. Solo es necesaria la transmisión de una vía , ya que no es crítico cuando los paquetes se pierden de vez en cuando (no es necesario ACK).

Es importante que los módulos de sensores sean baratos y puedan funcionar durante años con las baterías . El tamaño y la forma no son críticos , pero me gustaría colocar los componentes electrónicos en una carcasa redonda compacta de aproximadamente 15 cm de diámetro.

Por otro lado, el concentrador podría ser un poco más grande y funcionar con energía solar con respaldo de batería. Dependiendo del rango de RF, podría manejar algo cerca de 1000 sensores, tal vez.

La banda de 169 Mhz (uso gratuito a 500 mW ERP = +27 dBm en Europa) parece interesante, ya que entiendo que la frecuencia relativamente baja permite un amplio rango de recepción.

Podría usar cualquier protocolo, pero MBUS inalámbrico parece ser una buena opción y, después de todo, la banda de 169 MHz está destinada para eso.

  • ¿Qué rango de RF puedo esperar (área rural)?
  • ¿Qué tan crítica es la antena? ¿Tendría sentido tener un 1 / Antena helicoidal de 4 ondas (14 cm) en el sensor (o preferiblemente algo más pequeño) y combínelo con un antena omnidireccional de 48 cm en el concentrador / pasarela ?
  • ¿Qué tan crítica es la posición de la antena del sensor (TX) (que estaría más o menos en el suelo, mientras que el concentrador (RX) podría estar en un polo de 2 metros)?

Estoy tratando de entender las posibilidades ahora y luego le permitiría a una empresa profesional hacer todo el trabajo de ingeniería.

    
pregunta Udo G

2 respuestas

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Las mejores respuestas para una aplicación como la que usted describe, donde algunos de los factores físicos ya están predeterminados, es experimentar. Obtenga algunos módulos transmisores ya preparados y módulos receptores. Luego construya una maqueta del sistema de RF básico y llévelo al campo y haga mediciones.

La experimentación también tendrá que incluir lo que usas para las antenas de transmisión y recepción porque las características físicas predeterminadas influirán mucho en las opciones de antena.

Otra cosa a considerar es que con su plan para admitir 1000 sensores que son una forma de comunicación, tendrá que descubrir cómo lidiar con las inevitables colisiones de transmisiones. Otra cosa importante a considerar es que tendrá que considerar la asignación de canales de RF debido a la posibilidad de que se implementen dos instalaciones de 1000 sensores diferentes, una junto a otra.

    
respondido por el Michael Karas
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La frecuencia relativamente baja permite una ANTENA GRANDE, que recolectará una gran cantidad de energía del éter.

Supongamos un ancho de banda del receptor de 100.000 Hertz. Por lo tanto, un paquete de datos de 100 bits necesitaría aproximadamente un tiempo de transmisión de 0.001 segundos.

Su receptor necesita

-174dBm / rootHertz Boltzmann / Nyquist / Johnson / térmica / ruido de electrones

+50 dB para el ancho de banda de 100.000Hz

+10 dB para Noise Figure, Matching, cable loss

+20 dB SNR para una buena integridad del paquete (podría caer a 5dB, si no te importa)

-174 + 80 = -94dBm; dado que -100 dB es 2.23uV RMS o 6.32uV PeakPeak en 50 ohmios, necesitará el doble (la diferencia de -100 y -94 dBm), o 4.4 microVolts RMS.

Su pérdida de ruta será de 22dB + 10 * log10 ([distancia / longitud de onda] ^ 2)

o

22dB + 20 * log10 (distancia / longitud de onda)

A 1,000 longitudes de onda o 2,000 metros aproximadamente, PathLoss es 22 + 20 * 3 = 82dB, y un simple -94 + 82 = -12dBm debería ser suficiente.

Línea de visión, sin pérdida de lluvia, sin follaje.

    
respondido por el analogsystemsrf

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