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.
Una buena cantidad de sensores de suelo en el campo recopilarían 3 o 4 entradas analógicas una vez por hora y las enviarían a un concentrador/puerta de enlace que las reenviaría a Internet. Solo es necesaria la transmisión unidireccional , ya que no es crítica cuando los paquetes se pierden de vez en cuando (no es necesario ACK).
Es importante que los módulos sensores sean económicos y puedan funcionar durante años con baterías . El tamaño y la forma no son críticos , pero me gustaría colocar la electrónica en una carcasa redonda compacta de unos 15 cm de diámetro.
El concentrador, por otro lado, podría ser un poco más grande y funcionar con energía solar respaldada por batería. Dependiendo del rango de RF, podría manejar algo cerca de 1000 sensores, tal vez.
La banda de 169 Mhz (de 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 diseñada para eso.
Estoy tratando de entender las posibilidades ahora y luego dejaría que una empresa profesional hiciera toda la ingeniería.
La mejor respuesta para una aplicación como la que usted describe, donde algunos de los factores físicos ya están predeterminados, es experimentar. Obtenga algunos módulos transmisores y módulos receptores listos para usar. Luego construya una maqueta del sistema de RF básico y llévelo al campo y realice mediciones.
La experimentación también deberá incluir lo que usa para las antenas de transmisión y recepción porque las características físicas predeterminadas influirán en gran medida en las opciones de antena.
Otra cosa a considerar es que con su plan para admitir 1000 sensores que son comunicaciones unidireccionales, tendrá que descubrir cómo lidiar con las inevitables colisiones de transmisión. 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 al lado de la otra.
La frecuencia relativamente baja permite una ANTENA GRANDE, que recogerá una GRAN cantidad de energía del éter.
Suponga un ancho de banda del receptor de 100 000 Hertz. Por lo tanto, un paquete de datos de 100 bits necesitaría aproximadamente 0,001 segundos de tiempo de transmisión.
Su receptor necesita
-174dBm/rootHertz Boltzmann/Nyquist/Johnson/termal/ruido de electrones
+50 dB para el ancho de banda de 100 000 Hz
+10 dB para figura de ruido, coincidencia, pérdidas de cable
+20 dB SNR para una buena integridad del paquete (podría caer a 5dB, si no le importa)
-174 + 80 = -94dBm; Dado que -100 dB es 2,23 uV RMS o 6,32 uV PeakPeak en 50 ohmios, necesitará el doble (la diferencia de -100 y -94 dBm), o 4,4 microvoltios RMS.
Su pérdida de ruta será de 22dB + 10*log10([distancia/longitud de onda]^2)
o
22dB + 20*log10 (distancia/longitud de onda)
A 1000 longitudes de onda o 2000 metros aproximadamente, PathLoss es 22+20*3 = 82dB, y un mero -94+82 = -12dBm debería ser suficiente.
Línea de visión, sin pérdida de lluvia, sin follaje.
filo