Combine un receptor XBee de baja potencia con un transmisor XBee de alta potencia en un modelo de cohete

Tengo un XBee serie 2 de 2 mW de baja potencia existente con un Explorer que he usado con éxito para comunicarme entre una PC con el XBee Explorer y un proyecto remoto basado en Arduino.

Ahora me gustaría crear un enlace unidireccional para enviar datos de telemetría desde un modelo de cohete con una placa de telemetría basada en Arduino que tenga una opción ZigBee. Estoy pensando que podría salirme con la mía con el XBee de baja potencia existente que he conectado al explorador XBee como estación base para recibir los datos y simplemente comprar un XBee de alta potencia con una antena para montar dentro del cohete.

¿Alguien tiene alguna experiencia o comentario sobre la combinación de un XBee de baja y alta potencia para crear este enlace unidireccional desde el cohete a una estación terrestre base?

Me doy cuenta de que el XBee debe ser de la misma serie (1 o 2/2.5) para poder comunicarse con éxito.

Los que tengo actualmente son estos www.sparkfun.com/products/8691 y estoy pensando si compro algo como esto http://www.littlebirdelectronics.com/products/XBee-Pro-50mW-Series-2.5-RPSMA .html# Sería capaz de crear un enlace de distancia razonablemente bueno para que un cohete modelo más pequeño envíe sus datos de telemetría.

Un problema que veo es que es posible que el transmisor deba estar en algún tipo de transmisión o sin modo de sincronización / reconocimiento, ya que el receptor tendría poca potencia y no podría transmitir datos / reconocimientos al cohete para reconocer los datos recibidos . También puede (dado un vuelo muy bueno) salirse del rango y, por lo tanto, hacer frente a que nadie escuche/reciba debe configurarse en el extremo del transmisor.

En segundo lugar, ¿qué antena o versión del XBee de 50 mw tendría sentido usar en el cohete? El enlace al que he mostrado arriba requiere que se conecte una antena RSPMA externa. Suponiendo que la combinación de envío de alta a baja potencia solo funcionaría, ¿sería este el tipo de antena correcto para usar montado internamente en un cohete?

¿O solo estoy tratando de complicar todo esto y debería ignorar el hecho de que ahora tengo módulos XBee de baja potencia y compro 2 de alta potencia con los que no transmitiré?

Gracias.

Respuestas (3)

Supongo que no estás tratando de obtener un rango> 1 km, ¿verdad?

¿Está realmente seguro de que necesita telemetría? Registrar datos en la tarjeta microSD es mucho más fácil y confiable. La tarjeta microsd puede sobrevivir incluso al choque más horrible.

Si realmente necesita ampliar el alcance, sugeriría una antena direccional en el receptor de tierra con servos para rastrear cohetes. Eso sería muy divertido y ampliará el alcance mucho más que el transmisor de 50 mW.

No se espera que el rango sea más de 1 km en este punto, por lo que no debería ser un problema. El Arduino también iniciará sesión en una tarjeta microSD. Por lo tanto, todos los datos se capturarán en una resolución más alta que la que se pretende transmitir. También he pensado en dos servomotores en una antena direccional, pero eso será una segunda etapa del proyecto. Más interesado en entender si es posible y si el rango seguirá siendo al menos aceptable hasta las versiones de 50 mW de potencia de transmisión.

Han pasado un par de años desde que trabajé con ZigBee, pero creo que la mayoría de los comandos requieren secuencias ACK. Este es el caso de la mayoría (si no de todos) los protocolos de red RF populares.

Debería ser posible implementar su propio protocolo. Esto podría ser tan simple como un flujo ininterrumpido de datos si solo lo está registrando en una PC o computadora portátil. Obtendría tasas de datos mucho más altas con un sistema de este tipo en comparación con ZigBee. Una codificación de línea que le brinde un equilibrio de CC ayudaría, al igual que la sincronización del reloj, la disparidad limitada y/o la corrección de errores. Pero, si no es un gran problema perder algunos puntos de datos de vez en cuando, debería poder desarrollar un protocolo simple que no requiera respuestas.

Ediciones: la lectura de la hoja de datos confirma que ZigBee requiere paquetes de reconocimiento. Incluso dice que "Es posible en raras circunstancias que el destino reciba un paquete de datos, pero que la fuente no reciba el reconocimiento de la red. En este caso, la fuente retransmitirá los datos..." - Esto es exactamente lo que no quieres El modo transparente parece ser un sistema mediante el cual el XBee realiza la configuración de ZigBee automáticamente, no una versión de bajo nivel de la API. Querrás comprobar esto. El último trabajo de RF que hice usó el Microchip MRF24J40 , que tomó el enfoque opuesto: toda la pila de comunicación estaba en el procesador principal. Parece que necesitará un firmware personalizado para que su XBee funcione con un protocolo personalizado.

Para comprender por qué la comunicación será unidireccional, debe saber que las especificaciones de 2 mW y 50 mW se refieren únicamente a la potencia de transmisión. La sensibilidad del receptor es casi la misma para ambos a aproximadamente -100dBm: la versión de alta potencia es en realidad un poco menos sensible en el extremo receptor que la versión de baja potencia, probablemente debido a los parásitos del circuito activo de la antena. Dado que ambos operan en la misma frecuencia, deberían poder comunicarse perfectamente: no hay forma de saber si una señal entrante es un transmisor de baja potencia cercano o un transmisor de alta potencia lejos.

No hay problema con un protocolo simple. Como todos los datos se registrarán en una tarjeta SD, el enlace de radio es para proporcionar información a las personas en el terreno sobre lo que está sucediendo. Como tal, perder algunos datos no es crítico. También ayudará con el envío de un GPS simplificado de latitud/longitud para conocer las últimas ubicaciones desde las que transmitió el cohete y ayudar con su recuperación. Estoy más interesado en saber si Zigbee proporcionará el rango de un receptor unidireccional de alta potencia a uno de baja potencia y si los dos dispositivos se comunicarán de esta manera.
Problema con el protocolo simple: después de leer más, el XBee no parece permitirlo.

Los módulos S1 permiten el uso del 'modo de transmisión' donde no se envían ACK. El uso de un módulo S1 en modo de transmisión funcionará correctamente con un módulo de baja potencia en la estación base, suponiendo que la estación base no necesite transmitir al cohete. No creo que esto sea posible con las unidades S2: S1 es bueno para punto a punto, S2 es bueno para malla.