Estoy planeando colocar algunos tableros de control en el campus de la escuela (planeo usar el tablero Arduino con algunos complementos). Me gustaría comunicarme con estas placas y estaba pensando en Zigbee.
La distancia entre dos placas controladoras es de alrededor de 1 - 1,5 km. Sin embargo, busqué en wiki que la distancia depende de la línea de visión del transmisor.
Outdoors with line-of-sight, range may be up to 1500 m depending on power output and environmental characteristics
El entorno que pretendo instalar tiene muchos edificios, por lo que no hay "línea de visión" entre cada controlador. Entonces, ¿hay alguna forma en que pueda usar Zigbee (quizás agregue algunos puntos más para la recopilación y transferencia de datos)? ¿O hay algún otro medio de comunicación que pueda usar?
La velocidad de datos mínima para Zigbee es de 20k bits por segundo y esto determina el ancho de banda del receptor. Cuanto mayor sea el ancho de banda del receptor, más ruido captará el receptor, por lo que funcionar con un ancho de banda menor significa que, para una potencia de transmisión dada, la distancia operativa al receptor puede ser mayor.
La potencia recibida necesaria para una tasa de datos dada es: -
La potencia requerida en dBm es -154dBm + 10 (velocidad de datos) dBm
Entonces, a 20 kbits/s, la potencia necesaria es de -111 dBm, pero este es realmente el límite estricto y siempre debe considerar lo que se denomina margen de desvanecimiento; básicamente, agregue al menos 20 dB a esta cifra, lo que lo lleva a -91 dBm.
El transmisor, en el espacio libre (condiciones ideales) empuja potencia desde su antena y la fórmula de Friis que iguala potencia a distancia es esta: -
Pérdida de enlace (dB) = 32,4 + 20 (F) + 20 (d)
donde F es MHz y d es la distancia entre las dos antenas (kilómetros).
Entonces, si la radio usa 1 GHz y estaba a 1,5 km de distancia, la pérdida de enlace sería de 32,4 + 60 + 3,52 = alrededor de 96 dB. Si está transmitiendo +10dBm, entonces la potencia recibida sería de -86dBm. Esto parece funcionar porque calculé que se necesitaba un receptor de 20kbps -91dBm PERO nuevamente, esta es una transmisión perfecta en el espacio libre y se necesitan varias reglas generales para convertir esto a "en la tierra" con muchos obstáculos (esto es un gran sujeto). Si agregara otros 20 a 40dB a estas cifras, estaría buscando algo que debería funcionar de manera razonablemente confiable.
Esto significa que es posible que deba transmitir a +40 dBm (potencia de salida de 10 W). Esto es demasiado alto para Zigbee, así que considere antenas direccionales que agreguen ganancia tanto en el transmisor como en el receptor o considere una red de malla como se recomienda en el enlace de wikipedia en la pregunta.
Cisne y
Andy alias