Domotique sans fil 2,4 GHz contre 433 MHz [fermé]

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Spécifications du projet

Pour clarifier certaines choses en premier (wow, cela semble si arrogant):

  • Ceci est un projet Arduino
  • Ceci est censé être internationalement applicable
  • J'ai l' expérience avec des modules 433 MHz
  • Je n'ai pas d' expérience avec les modules 2,4 GHz
  • J'ai fait pas mal de projets Arduino (je ne suis pas un débutant complet) qui incluent mais ne sont pas limités à
    • Contrôle sans fil 433 MHz
    • Contrôle Web
    • Connecté un clavier à un Aurduino

Je travaille sur un projet domotique qui pourrait aller dans une production plus petite. Le projet est sans fil et les connexions seraient gérées comme suit:

  • Vous auriez plusieurs nœuds esclaves et un nœud maître dans la maison.
  • Tous ces nœuds transmettraient et recevraient des données. PAR EXEMPLE
    • Recevoir: commande de commutation de relais, mise sous tension, etc.
    • Transmission: données optocoupleur pour voir si une lumière est allumée, température etc.

Bandes

J'ai 2 options de bande:

  • Bande 2,4 GHz
  • Bande 433 MHz

2,4 GHz

Avantages:

  • Taux de transfert de données volumineuses (pas vraiment important)
  • Émetteurs-récepteurs bon marché avec antennes disponibles ici

Les inconvénients:

  • Petite plage, résolue en faisant de chaque nœud un répéteur. Il fait rebondir le signal s'il n'est pas le sien, mais écrit l'ID du paquet, donc si un autre nœud fait rebondir le paquet, le nœud ne se coincera pas dans une boucle sans fin)
  • Beaucoup d'interférences

Des questions:

  • Des réglementations gouvernementales limitent-elles les cycles de service pour cette bande?
  • Serait-il si gravement affecté par les autres réseaux sans fil?
  • Les autres signaux rendraient-ils le signal difficile à lire (je n'ai jamais travaillé avec ce groupe auparavant)?
  • L'idée du répéteur fonctionnerait-elle?

433 MHz

Avantages:

  • Large gamme
  • Bonne pénétration dans les murs
  • Peu d'interférence

Les inconvénients:

  • Émetteurs-récepteurs vraiment effrayants
  • Si je n'utilisais pas d'émetteurs-récepteurs, mais 1 récepteur et 1 émetteur (moins cher), j'aurais besoin de 2 antennes, et cela me coûterait environ le même prix que l'émetteur-récepteur 2,4 GHz avec antenne

Des questions:

  • Le 1 récepteur + 1 émetteur interférerait-il mal les uns avec les autres?
  • Ce groupe est-il bondé?
  • Des réglementations gouvernementales limitent-elles les cycles de service pour cette bande?

Suggestions

N'hésitez pas à me faire des suggestions!

Je serais heureux si vous répondiez à cela, j'ai pris mon temps pour l'écrire le plus gentiment possible :)

Roberto Anić Banić
la source
Je pilote des avions RC et des équipements RC 2,4 GHz peuvent généralement transmettre jusqu'à 1,5 km. L'amélioration de l'antenne du récepteur est connue pour augmenter la portée à 2,7 km. L'amplification de la force du signal (illégalement) est connue pour augmenter la portée à 24 km. Donc, 2,4 GHz n'est pas vraiment limité par la portée si vos paquets sont petits et que vous transmettez à de faibles vitesses de transmission.
slebetman
Juste pour ajouter quelques options, nordic fait à la fois des choses de 2,4 GHz et de moins de 1 GHz. banggood.com/… est un MCU astucieux et une communication sans fil avec une antenne à puce pour 2,4 GHz, et banggood.com/… est un bon émetteur-récepteur de moins de 1,0 GHz.
Andrew Leap
Avez-vous étudié IEEE 802.15.4 (par exemple, zigbee)? Il est spécialement conçu pour des applications comme la domotique, et il existe des piles de réseau / OS ouvertes qui pourraient vous faire gagner beaucoup de temps (contiki, tinyOS, etc.)
sapi
Zigbee est vraiment cher.
Roberto Anić Banić
Je me suis désaccordé à votre toute première puce. S'il est important que le projet contienne un arduino par rapport à un microcontrôleur nu, ce n'est probablement pas vraiment un problème électronique. Nous ne sommes pas le helpdesk Arduino. Non, je ne vais pas lire le reste de la question maintenant.
Olin Lathrop

Réponses:

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Mettre cela dans une réponse juste parce qu'il est plus facile de taper ici. J'ai fait un projet d'automatisation similaire à la maison comme vous le décrivez, je vais donc partager ce que je ressentais lorsque le projet était terminé. J'ai fait des cartes personnalisées avec une TI MSP430 @ 900Mhz, il suffit de pointer avec une MSP430 avec Ethernet comme point d'accès. J'aimerais avoir choisi 433Mhz, je pense que sa portée aurait été meilleure pour moi.

J'ai choisi 900Mhz, comme vous je cherchais quelque chose qui n'était pas en 2.4Ghz qui, je pensais, serait bondé de wifi et de téléphones sans fil. Je voulais une petite antenne, alors j'ai choisi 900 plutôt que 433. En utilisant ma petite TI SA, il y avait d'autres sources 900Mhz dans mon quartier mais ce n'était pas bondé.

Il y a certainement des restrictions de puissance et des restrictions de temps de transmission dans toutes ces bandes. TI a une belle note d'application sur la conformité réglementaire dans ces bandes ISM. Le plus intéressant à noter est que si vous effectuez des sauts de fréquence, vous serez autorisé à utiliser plus de puissance que si vous choisissez simplement un canal et que vous vous en tenez à lui. C'est un peu plus de travail, et pour moi, cela avait des implications sur la durée de vie de la batterie. Mes nœuds sont en veille et interrogent pour rechercher les commandes de mon téléphone. Si j'utilisais le saut, ils devraient se réveiller et trouver d'abord la fréquence du point d'accès qui consomme plus d'énergie.

Je pense que si vous regardez certaines des solutions de micro-contrôleur, vous pouvez trouver des émetteurs-récepteurs 433Mhz assez bon marché. C'était une autre raison pour 900.

Ah pour vos autres questions sur les interférences, cela dépend, il serait certainement plus facile de concevoir un système où vous avez toujours eu accès à votre canal et personne d'autre n'est interféré. Sachant que vous devez faire face aux interférences, vous devrez gérer des choses comme les retransmissions, les accusés de réception que des messages ont été envoyés, peut-être la vérification des erreurs comme CRC et le blocage de la collision.

Ce n'est vraiment pas une mauvaise chose, vous finirez par fabriquer un produit plus robuste. Vous ne voulez pas envoyer à votre interrupteur un signal pour qu'il s'allume et qu'il n'y arrive jamais. Mieux vaut s'attendre à des interférences et rendre votre système suffisamment robuste pour réessayer.

Les répéteurs peuvent certainement fonctionner, les gens les utilisent tout le temps. Pour moi, un répéteur en déduit qu'il sera tout le temps donc pas bon pour un EP alimenté par batterie, mais il existe d'autres stratégies de réseautage maillé qui pourraient aussi fonctionner. Je commencerais par simplement pointer pour commencer, mais vous pouvez toujours plonger directement.

Juste mes 2 cents, bonne chance avec le projet.

Some Hardware Guy
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Merci pour les 2 cents. Maintenant, si je pouvais seulement trouver un émetteur-récepteur XD aussi bon marché. Avez-vous des liens vers de tels transcievers bon marché. Je veux qu'ils soient au maximum de 4 $ avec l'antenne, et je n'en trouve pas de semblable.
Roberto Anić Banić
Peut-être un module CC1101 433Mhz de Chine hors ebay? 9 $ la paire plus 2 $ de livraison :) Je ne peux pas garantir le support que vous obtiendrez ebay.com/itm/…
Some Hardware Guy
Je vais y jeter un coup d'œil :)
Roberto Anić Banić
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Des réglementations gouvernementales limitent-elles les cycles de service pour cette bande?

Oui, cela dépend de la modulation et de la puissance de sortie, FCC et ETSI ont des limites de rapport cyclique dans la bande 2,4 GHz pour les signaux à bande étroite. La large bande (500 kHz et plus) a des exigences PSD selon les règles de la FCC.

Serait-il si gravement affecté par les autres réseaux sans fil?

Cela dépend des niveaux de congestion dans votre région. tous les utilisateurs des bandes ISM sont censés être de bons voisins, c'est-à-dire ne pas causer trop d'interférences et être tolérants envers les autres.

Les autres signaux rendraient-ils le signal difficile à lire (je n'ai jamais travaillé avec ce groupe auparavant)?

Cela dépend de votre émetteur-récepteur. Certains ont une bonne sensibilité et sélectivité dans certains schémas de modulation, d'autres non.

L'idée du répéteur fonctionnerait-elle?

Les réseaux maillés fonctionnent, mais la bande passante des données est divisée par deux à chaque saut. Zigbee est un exemple de réseau maillé.

Le 1 récepteur + 1 émetteur interférerait-il mal les uns avec les autres?

Pas si vous ne les faites pas simultanément.

Ce groupe est-il bondé?

433 MHz en Europe a ~ 1,7 MHz en ISM, il peut être bondé dans les parkings (FOB de voiture).

Des réglementations gouvernementales limitent-elles les cycles de service pour cette bande?

Oui, en fonction de vos niveaux de modulation et de puissance.

Lior Bilia
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Ainsi, le récepteur 1 trans 1 fonctionnerait tant que je ne recevrais ni ne transmettais en même temps
Roberto Anić Banić
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Oui. La RF full duplex est assez difficile à mettre en œuvre. Merci pour l'édition.
Lior Bilia
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J'ai eu des problèmes avec ces petits émetteurs et récepteurs 443 MHz par le passé. Il s'est avéré que la Wii-U utilise cette fréquence.

Je suggère d'utiliser les modules Wi-Fi ESP8266 si cela ne vous dérange pas le faible débit. Je viens de commencer à en utiliser une pour une grande horloge murale que je construis. Ils sont très bon marché (<4 $).

Alexxx
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Si vous utilisez 2,4 GHz, vous devez vous rappeler que les micro-ondes, les appareils WiFi et Bluetooth utilisent ces fréquences, qui peuvent toutes provoquer des interférences indésirables dans une maison.

De plus, faire sauter vos paquets de données peut devenir très lourd. Il faut un travail très prudent pour éviter les collisions de paquets sur le prochain bond et les paquets nucléaires qui ne finissent jamais.

Il n'y a aucune raison pour qu'un émetteur-récepteur à 433 MHz soit cher, car le Si4432 de Silicon Labs coûte environ 3 $. Newegg a quelque chose de Chine pour environ 14 $. (Je ne garantis pas sa qualité, cependant!)

TimH - Codidact
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