XBee y ZigBee para transmisión de señales de larga distancia

Extensión a la pregunta: comunicación Zigbee al aire libre a larga distancia (alrededor de 1 - 1,5 km)

Quería configurar la comunicación entre los controladores alrededor del campus de la escuela, originalmente planeo usar Zigbee, sin embargo, debido a su límite en la distancia de transmisión, no pude implicarlo en mi proyecto (Mi proyecto requiere una distancia de transmisión de 1-1,5 km).

Sin embargo, recientemente me encontré con un artículo que muestra que la comunicación XBee puede llegar hasta los 10 km. Y de acuerdo con aquí (3), XBee en realidad se basa en ZigBee. Entonces, pregunta 1: ¿es cierto que XBee puede alcanzar una distancia de transmisión de 10 km? ¿Sería práctico usarlo en tierra? (¿dependía de la altitud?)

Escribes como si ZigBee y XBee fueran dos tecnologías diferentes. ¿No es ZigBee solo una especificación de protocolo y XBee un módulo de radio real que utiliza el protocolo ZigBee? No tengo la cabeza de XBee recorriendo 1-2 km (que ya es XBee Pro con mayor potencia de transmisión si no recuerdo mal). Lo estamos usando en un proyecto de comunicación entre estaciones en un campamento, pero solo con varios cientos de metros entre cada módulo.
Como cualquier sistema de comunicaciones de RF, el "alcance" depende principalmente de la relación señal-ruido. Una antena direccional, baja interferencia y una buena línea de visión pueden alcanzar hasta 10 km en ZigBee, pero si podrá o no hacer esto en su aplicación real requerirá matemáticas.
¿No puede simplemente configurar una red de malla y lanzar algunos enrutadores en el medio? zigbee.org/Specifications/ZigBee/NetworkTopology.aspx
¿Qué tal el poder? entonces necesitaré energía para cada enrutador. El mantenimiento sería un trabajo duro... (siempre que la cantidad de controlador aumentara...)

Respuestas (1)

Todas las pistas están en la respuesta vinculada a su pregunta. Aquí hay un resumen: -

  • Usando la tasa de datos mínima (20kbps) necesita una potencia teórica en el receptor de -111dBm
  • La pérdida de enlace de espacio libre a 10 km es de 120 dB (use la fórmula: he usado 10 km y 2,45 GHz)
  • Si la potencia de salida del transmisor es de +10 dBm, la potencia del receptor es de -110 dBm

Eso es casi una combinación perfecta y recuerda que esto es casi equivalente a una configuración de espacio libre porque el avión está alto. Además, la antena de tierra utilizada tiene una ganancia de 14 dB, por lo que ahora la configuración es 15 dB mejor que la teoría del espacio libre.

Además, creo que los zigbees se pueden usar a frecuencias más bajas que 2,45 GHz, alrededor de 1 GHz y, de ser así, esto agrega otra mejora de 8 dB, por lo que ahora tenemos un margen teórico de aproximadamente 23 dB. No hay suficiente información en el artículo sobre el avión para determinar esto.

En el terreno, esto no es posible de manera confiable (como se explica en mi respuesta vinculada), pero como un experimento único en el que el transmisor (avión) nunca salió del sitio del receptor, esto fue claramente posible.

EDITAR

Si observa la especificación de Xbee Pro (la que usó el tipo que volaba el avión), su frecuencia de operación era de 900MHz y si revisa la página 7, puede transmitir a +24dBm y usar una tasa de bits de 10kbps.

Todas estas pequeñas cosas, cuando se arrojan a la olla, pueden marcar la diferencia entre un sistema utilizable y un sistema que nunca funcionará. Es una pelea (seguro) y necesita usar cada pizca de ventaja que pueda obtener al hacer un enlace de radio confiable.

Gracias. Sí, supongo que el ejemplo del avión estaba cerca del "espacio despejado"... ¿Qué hay del portador de la línea eléctrica? alguna informacion/experiencia al respecto?
Transmisión por línea eléctrica: dudo que pueda ir de un edificio a otro debido a la forma en que se puede distribuir la energía en los sistemas trifásicos. Sin embargo, puede haber algunas investigaciones que puedan demostrar que sí. Sin embargo, obtener un km es muy poco probable debido a la naturaleza de los sistemas de cableado de CA.
XBee y ZigBee para transmisión de señales de larga distancia
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