Especificaciones del proyecto

Para aclarar algunas cosas primero (wow, eso suena tan arrogante):

• Este es un proyecto Arduino
• Se supone que esto es aplicable internacionalmente
• Yo tengo experiencia con 433 módulos MHz
• No tengo experiencia con módulos de 2.4 GHz
• He realizado muchos proyectos de Arduino (no soy un completo iniciador) que incluyen, entre otros,
  • Control inalámbrico de 433 MHz
  • Control web
  • Conecté un teclado a un Aurduino

Estoy trabajando en un proyecto de automatización del hogar que podría entrar en una producción más pequeña. El proyecto es inalámbrico y las conexiones se gestionarían de la siguiente manera:

• Tendría múltiples nodos esclavos y un nodo maestro en la casa.
• Todos estos nodos estarían transmitiendo y recibiendo datos. P.EJ
  • Recibir: comando para cambiar el relé, encender la CA, etc.
  • Transmitir: datos del optoacoplador para ver si una luz está encendida, temperatura, etc.

Bandas

Tengo 2 opciones de banda:

• Banda de 2,4 GHz
• Banda de 433 MHz

2,4 GHz

Pros:

• Gran tasa de transferencia de datos (no es tan importante)
• Transceptores baratos con antenas disponibles aquí

Contras:

• Pequeño rango, resuelto haciendo de cada nodo un repetidor. Rebota la señal si no es así, pero escribe la identificación del paquete, por lo que si otro nodo rebota el paquete, el nodo no se quedaría atascado en un bucle sin fin)
• Mucha interferencia

Preguntas:

• ¿Existe alguna regulación gubernamental que limite los ciclos de trabajo para esta banda?
• ¿Sería tan afectado con otras redes inalámbricas?
• ¿Las otras señales harían que la señal sea difícil de leer (nunca he trabajado con esta banda antes)?
• ¿Funcionaría la idea del repetidor?

433 MHz

Pros:

• Gran alcance
• Buena penetración de la pared
• Poca interferencia

Contras:

• Transceptores realmente caros
• Si no usara transceptores, sino 1 receptor y 1 transmisor (más barato), necesitaría 2 antenas, y me costaría casi lo mismo que el transceptor de 2.4 GHz con antena

Preguntas:

• ¿El 1 receptor + 1 transmisor interferiría gravemente entre sí?
• ¿Esta banda está llena?
• ¿Existe alguna regulación gubernamental que limite los ciclos de trabajo para esta banda?

Sugerencias

¡No dudes en darme alguna sugerencia!

Me complacería que respondiera esto, me tomé mi tiempo para escribirlo lo mejor posible :)

Poniendo esto en una respuesta solo porque es más fácil escribir aquí. Hice un proyecto de automatización similar en casa como el que usted describe, así que compartiré cómo me sentí cuando el proyecto terminó. Hice placas personalizadas con un TI MSP430 @ 900Mhz, solo punto a punto con un MSP430 con ethernet como punto de acceso. Desearía haber elegido 433Mhz, espero que su rango hubiera sido mejor para mí.

Elegí 900Mhz, como tú, estaba buscando algo que no estuviera en 2.4Ghz y supuse que estaría lleno de wifi y teléfonos inalámbricos. Sin embargo, quería una antena pequeña, así que elegí 900 sobre 433. Usando mi pequeña TI SA había otras fuentes de 900Mhz en mi vecindario, pero no estaba abarrotada.

Definitivamente hay restricciones de potencia y restricciones de tiempo de transmisión en todas esas bandas. TI tiene una buena nota sobre el cumplimiento normativo en estas bandas ISM. Lo más interesante a tener en cuenta es que si haces saltos de frecuencia, se te permitirá usar más potencia que si solo eliges un canal y te quedas con él. Eso es un poco más de trabajo, y para mí tuvo implicaciones de duración de la batería. Mis nodos duermen y sondean para buscar comandos desde mi teléfono. Si usaba el salto, tendrían que despertarse y encontrar primero la frecuencia del AP que quema más energía.

Creo que si observa algunas de las soluciones de microcontroladores, puede encontrar transceptores de 433Mhz bastante baratos. Esa fue otra razón para 900.

Ah, para sus otras preguntas sobre interferencia, depende, ciertamente sería más fácil diseñar un sistema donde siempre tuviera acceso a su canal y nadie más interfiriera. Saber que tiene que lidiar con la interferencia hará que maneje cosas como retransmisiones, confirmaciones de que se han enviado mensajes, tal vez la verificación de errores como CRC y la suspensión de colisiones.

Realmente no es algo malo, terminarás haciendo un producto más robusto. No desea enviar una señal a su interruptor para que se encienda y que nunca llegue allí. Es mejor esperar interferencias y hacer que su sistema sea lo suficientemente robusto como para intentarlo nuevamente.

Los repetidores definitivamente pueden funcionar, la gente los usa todo el tiempo. Para mí, un repetidor infiere que estará encendido todo el tiempo, por lo que no es bueno para un EP con batería, pero hay otras estrategias de red de malla que también podrían funcionar. Comenzaría con solo punto a punto primero para comenzar, pero siempre puedes sumergirte de lleno.

Solo mis 2 centavos, buena suerte con el proyecto.

¿Existe alguna regulación gubernamental que limite los ciclos de trabajo para esta banda?

Sí, depende de la modulación y la potencia de salida, tanto FCC como ETSI tienen límites de ciclo de trabajo en la banda de 2.4GHz para señales de banda estrecha. La banda ancha (500KHz y superior) tiene requisitos de PSD según las normas de la FCC.

¿Sería tan afectado con otras redes inalámbricas?

Depende de los niveles de congestión en su área. se supone que todos los usuarios de las bandas ISM son buenos vecinos, es decir, no causan demasiada interferencia y son tolerantes con los demás.

¿Las otras señales harían que la señal sea difícil de leer (nunca he trabajado con esta banda antes)?

Depende de tu transceptor. Algunos tienen buena sensibilidad y selectividad en ciertos esquemas de modulación, otros no.

¿Funcionaría la idea del repetidor?

Las redes de malla funcionan, pero el ancho de banda de datos se reduce a la mitad con cada salto. Zigbee es un ejemplo de una red de malla.

¿El 1 receptor + 1 transmisor interferiría gravemente entre sí?

No si no los haces simultáneamente.

¿Esta banda está llena?

433MHz en Europa tiene ~ 1.7MHz como ISM, puede estar lleno en estacionamientos (FOB de automóviles).

¿Existe alguna regulación gubernamental que limite los ciclos de trabajo para esta banda?

Sí, dependiendo de su modulación y niveles de potencia.

Tuve problemas con estos pequeños módulos transmisores y receptores de 443MHz en el pasado. Resultó que Wii-U usa esta frecuencia.

Sugeriría usar los módulos ESP8266 WiFI si no le importa el bajo rendimiento. Acabo de comenzar a usar uno de esos para un gran reloj de pared que estoy construyendo. Son muy baratos (<$ 4).

Si está utilizando 2.4GHz, debe recordar que las microondas, WiFi y dispositivos Bluetooth usan estas frecuencias, todo lo cual puede causar interferencias no deseadas en un hogar.

Además, hacer que los paquetes de datos salten puede ser muy engorroso. Se necesita un trabajo muy cuidadoso para evitar colisiones de paquetes en el próximo salto y paquetes nucleares que nunca terminan.

No hay razón para que un transceptor de 433MHz sea costoso, ya que el Si4432 de Silicon Labs cuesta alrededor de $ 3. Newegg tiene algo de China por alrededor de $ 14. (¡Sin embargo, no responderé por su calidad!)